臂架液压系统是混凝土泵车的重要组成部分,用于输送混凝土和布料,目前存在压损过大的问题。借助AMESim与Simcenter 3D Montion软件建立62 m泵车臂架虚拟样机模型,经实验验证该虚拟样机与实际系统具有90%以上的契合度。利用臂架虚拟样机研究系统的动态特性,揭示系统的压力分布,分析系统压损过高的原因,可知主要压力损失集中在平衡阀与长液压管路,提出3种降低压损的方案。以臂架管路通径优化为例,进行仿真分析与优化,并通过实验验证了管路通径优化效果。由仿真和实验结果可知:五臂倒钩收回工况下,将臂架长管路通径由8 mm增大至10 mm,可使小腔侧管路压力损失降低50%,大腔侧管路压力损失降低60%,可有效降低系统压力。

根据A4VSO电液比例变量泵的变量原理,构建其电液控制系统,并在不同的压力下,进行排量、流量的性能试验。试验结果表明此电液控制系统设计合理,关键元件选取正确,控制精度较高,可使变量泵的排量、流量分别与控制信号呈良好的比例关系。

电液伺服控制是实现防爆液压提升机的自动闭环控制,提高其动态性能和控制水平的必然选择。在对现有液压提升机的液压控制系统结构与特点的分析基础上,提出了泵控马达和阀泵并联控马达2种电液伺服控制方案,并针对传统液压提升机的自动化改造,在保留ZBS变量泵的基础上,设计了带/不带位置环的防爆液压提升机电液伺服控制系统。

用伺服比例阀取代A4VSO电液比例泵的变量控制系统中的伺服阀或比例阀,合理选取了关键的电液元件,构建了A4VSO电液比例泵的变量控制系统,并在不同的压力下,进行了泵排量和流量的性能测试。试验结果表明：采用伺服比例阀控制的变量控制系统,控制精度高,可靠性高,可使泵的排量、流量分别与控制信号保持良好的比例关系。

为了实现大功率阀控偶合器对控制阀响应速度快、通流能力大且具有抗阻塞能力的基本特性要求，设计了主阀带有尾锥结构的水介质低压大流量先导式电磁阀组．应用AMESim仿真软件分析了弹簧刚度、节流孔直径等参数对阀的动、静态特性的影响，确定了电磁阀组的优化参数组合，并搭建了纯水液压试验平台，对电磁阀组的响应特性进行测试．研究结果表明：所研制的电磁阀组正常工作压降约为0．07 MPa，开启时间0．3～0．4 s，关闭时间1 s左右，有较好的低压特性和快速响应特性，能够满足大功率阀控偶合器工作需要．

为进一步提高其控制性能，在对比分析目前阀泵串联、并联控制方案的结构、工作原理及特点的基础上，提出了阀泵并联分时变结构调速方案一控制结构依调速要求而变、阀控与泵控分时参与、协调控制，并分为补油式与泄油式两种形式，应用于煤矿液压提升机，可形成补油式／泄油式阀泵并联分时变结构液压提升机，同时对比分析了这两种形式各自的特点。阀泵并联分时变结构调速方案，建立了调速方式依调速要求而变的灵活的控制机制，将丰富液压系统的控制方式，有望解决大功率液压调速系统中效率与响应的矛盾，并兼顾系统的低速稳定性和加减速平稳性。

由于工作装置和负载的质量巨大,超大型液压挖掘机动臂下放时大量势能经液压阀口转变成油液的热能,造成油液温度升高。对此,提出一种流量再生与蓄能器相结合的混合式动臂势能回收系统。该系统通过流量再生原理,使动臂液压缸无杆腔流量的一部分流入有杆腔,减少对液压泵的流量需求,降低系统对发动机的功率需求;同时,使用蓄能器和平衡缸相结合的方式回收工作装置的势能,并在动臂提升时实现回收能量的再利用,提高了系统的能量利用效率。建立了系统的仿真模型,对影响势能回收和能量利用效率的关键参数进行了研究分析。结果表明,混合式动臂势能回收方案具有较好的能量回收效果,节能效果显著。

液压绞车广泛应用于煤矿运输与提升,传统的液压绞车采用手动开环控制,存在自动化水平不高、调速精度低、平稳性差等问题。采用电液比例控制技术改造液压绞车的主变量泵,设计了电液比例闭环驱动系统,建立了变量泵控液压马达的数学建模,并进行了模型简化和仿真分析。仿真结果表明,简化前后系统的阶跃响应基本一致,简化模型可以表示驱动系统的控制模型;采用电液比例闭环控制后,液压绞车具有较好的调速特性,速度跟踪精度高,且平稳性较好。对液压绞车的电液比例改造和提高自动化水平具有借鉴意义。

分析变频泵控马达速度控制系统的负载特性和负载压力前馈补偿理论,对不同负载工况进行补偿和仿真,提出采用负载压力分段线性补偿法,能够提高变频液压乘人装置的速度稳定性和乘坐舒适感。

根据A4VSO电液比例变量泵的变量原理,构建其电液控制系统,并在不同的压力下,进行排量、流量的性能试验。试验结果表明：此电液控制系统设计合理,关键元件选取正确,控制精度较高,可使变量泵的排量、流量分别与控制信号呈良好的比例关系。