针对潮流能直驱式反渗透海水淡化系统中,海水液压泵与水轮机转速不配比问题,提出了一种低转速、高容积效率的动外壳式多作用径向柱塞泵方案。该泵由动外壳、缸体、配流阀、柱塞组件、液体弹簧、管道轴和调压装置等组成。工作时,潮流能水轮机直接驱动外壳,多排错位轴对称的柱塞组件在液体弹簧的作用下紧贴外壳内壁,沿内壁多作用曲线相对缸体孔做往复运动,通过配流阀完成吸压海水。该泵利用单转多次作用方式,增加柱塞运动频率与速度,补偿低转速下因高压差产生的泄漏;利用动外壳式代替动缸体式或动斜盘式,将泵直接置于水轮机内,简化了系统结构;采用分组轴对称布置柱塞,消除了径向不平衡力;采用液体弹簧复位,使得复位迅速,安全可靠。仿真结果表明:该泵排量为202.9 mL/r,额定转速为50 r/min,额定压力为8 MPa;在额定工况下,当柱塞副单边间隙...

针对水液压提升阀中的锥面密封问题,利用Abaqus有限元分析软件建立了锥面密封结构的二维轴对称模型,对其进行密封性能分析。分析了不同预压缩率、不同密封压力作用对O形密封圈所受最大接触压力、最大Mises应力的影响,确定了密封圈的易失效位置以及接触面的压力分布规律。结果表明:随着压缩率及密封圈所受液体压力的增大,密封圈所受到的最大Mises应力及接触面最大接触压力随之增大;带圆倒角的密封槽口或减小密封间隙,能有效减小密封圈挤出时密封槽口对密封圈的剪切应力,从而提高密封圈使用寿命,为水液压提升阀等液压元件的锥面密封结构设计提供设计依据。

液压泵功率密度定义为输出功率与质量的比值。对质量和体积有严格要求的诸如深海机电、航空航天和仿生机器人等领域,功率密度是液压泵研发与选用的重要指标。基于结构和材料2个方面,对比分析了国内外知名液压公司3类液压泵(齿轮泵,叶片泵和柱塞泵)的功率密度特性。结果表明:液压泵功率密度范围为0.18~7.35 kW/kg,齿轮泵功率密度最大为7.35 kW/kg,叶片泵为5.41 kW/kg,斜盘式柱塞泵为3.54 kW/kg;力平衡式或间隙自动补偿式结构的液压泵功率密度较高;铝、钛等

细水雾是指使用特殊喷嘴、通过高压喷水产生水微粒，它具有高效、环保、耗水量低、破坏性小、获取方便等优点，在消防、表面冷却等领域应用广泛。设计研制了一款手提活塞式高压细水雾发生器，建立了其数学模型，对其充水及喷雾过程进行了仿真研究。详细分析了充水速度、喷雾瞬间压力、活塞直径等参数对活塞运动特性、腔内压力及温度的影响。得出结论：充水速度对充水时间、腔内压力及温度、活塞运动特性影响大，而对充水结束后状态影响小；喷雾瞬间压力对喷雾时间、活塞运动的平稳性及腔内压力均有较大影响；活塞直径对活塞运动特性有较大的影响，而对喷雾时间及腔内压力无明显影响；在满足设计指标下，活塞直径及喷雾瞬间压力越小越好。研究成果为设计高压细水雾发生器提供了依据。

针对水的汽化压力高、黏度低等特殊理化特性,油液压阻尼孔设计理论应用于水液压元件设计会产生较大误差且现有水液压元件实验存在阻尼孔直径过大、压力过低等问题,设计了水液压微型阻尼孔元件（孔径d≤1mm）,并对其流量特性、气蚀特性等水力学特性进行仿真和实验研究。实验结果验证了仿真模型的正确性,平均流量误差为5.22%,流量系数误差小于15%;仿真研究了气穴现象产生的规律,无论有无背压,阻尼孔气穴现象首先在进口部位产生,并随着两端压差的增大向出口推移;仿真和实验研究了特征尺寸及背压对微型阻尼孔流量特性和气蚀特性的影响,阻尼孔的流量与孔径及长径比呈非线性关系,有背压时,阻尼孔的流量大于无背压时的流量,流量系数亦高于无背压时的流量系数,且流量饱和现象比无背压时明显。大孔径的阻尼孔相对于小孔径的阻尼孔更易发生...

水液压传动是一种最常用的海洋能能量转换方式。针对潮流能水轮机及其能量转换的特点,设计了一种动外壳式海水径向柱塞泵,研究了其静态性能;详细分析了关键摩擦副—滚动体与外壳内曲面摩擦副的接触力学特性;建立关键零部件网格模型,对其应力分布规律进行分析。

水液压比例／伺服阀是水液压驱动的自动化装备的核心元件，控制着执行元件的运动速度及方向。设计了一种新型旋转式水液压比例阀，介绍了其组成、工作原理及特点，建立了数学物理模型，对其动态特性，特别是频率响应特性进行了仿真研究。得出：适当减小阀芯半径以及阀芯与阀套的配合长度，或适当增加阀芯与阀套的间隙，可提高系统的稳定性及响应频率；力矩电机的转矩常数与转速常数的选择也会影响系统的稳定性与响应频率。

水压传动由于其环境友好、不燃等诸多优点越来越受到重视.基于水压传动的细水雾在许多欧美国家被用在木材干燥窑的湿度调节技术中.同常规干燥技术相比,这种方法具有安全可靠、维护简单等优点.本文结合国内外水压传动技术的研究情况,对这种技术的优越性及其关键技术问题进行了分析和总结.

本文将介绍作者自行研制的水压阀阀口流动特性的实验装置,用该装置完成了各种典型水压阀阀口流动特性以及空化影响流动特性的实验研究,依据实验的结果完成了水压元件性能试验台所需各类水压阀的研制.