膨胀机作为压缩空气储能系统释能环节的主要部件,其效率及运行特性对整体性能具有决定性影响。与绝热膨胀相比,等温膨胀是提高活塞式膨胀机输出性能的有效方法。利用高温水雾喷入气缸强化缸内气体换热,进而提高膨胀做功能力。为了研究喷雾换热对膨胀过程的影响,首先建立了活塞式膨胀机绝热膨胀的非线性数值模型,并通过实验结果验证了模型的准确性。其次引入水雾-空气的传热方程,建立了准等温膨胀的非线性数值模型。仿真表明:进气压力1 MPa,负载扭矩30 N·m时,准等温膨胀的缸内平均空气温度提高了56 K,输出功率降低了1.48%,效率降低了3.63%。通过压力-容积图可知,准等温膨胀提高了膨胀阶段的缸内气体压力也导致了排气阶段气体背压的增加。

两级旋叶式膨胀机与传统旋叶式膨胀机在结构上有着明显的差别,能够实现更高的容积膨胀比,适合用于R410A等具有较高膨胀比的制冷系统。本文通过对两级旋叶式膨胀机运动和受力特征的分析,建立了滑片的受力模型,并应用该模型对拟开发的两级旋叶式膨胀机进行动力计算,分析比较了滑片的运动和所受各种力的计算结果,重点讨论了背压对滑片顶部与气缸壁面间接触力的影响,得出将滑片两侧工作腔中高压腔内工质引入背压腔的方法更适合于两级旋叶式膨胀机。

为防止液压缸与垂直或倾斜运动的工作部件因自重自行下滑 ,常采用平衡回路。在进行平衡回路设计时 ,除考虑停位的准确、停位的锁定外 ,还替代考虑由于重物下降运动过程中可能产生的“负压效应”导致系统出现冲击和振动 ,在液压缸的回油路采用单向节流阀和液控单向阀的平衡回路 (换向阀为H或Y型机能 )

建立斜轴式轴向柱塞液压马达效率的数学模型,分析背压对其效率的影响,通过计算和效率分析,得到定负载和定转速下不同背压时的液压马达效率,结果表明,背压的存在,使摩擦转矩增大,液压马达机械效率降低,特别是低负载工况下效率降低更严重;背压对容积效率影响较小。

本文针对变动背压与安全阀性能的关系问题进行了理论分析，并提出了变动背压对安全阀排放压力及回座压力影响的数学表达式。在此基础上，作者提出了两种克服变动背压对性能影响的新结构，对其中的一种结构进行了试验验证，结果表明，其性能有了很大的提高。

本文通过安全阀动作过程阀瓣受力状态的分析，论述了各种背压对安全阀动作性能及排量所产生的影响，并提出克服大幅度变动背压对直接式弹簧安全阀动作性能影响的新途径。本文以大量试验数据表明，在大幅度变动背压情况下，先导型安全阀不是唯一的最佳方案，尤其当变动总背压小于阀门整个压力的40%时，直接式弹簧安全阀同样能有效地把这种影响限制到允许的较小范围内。

针对试验操作过程中出现的液压缸活塞杆在带动负载下落过程中的连续抖动故障利用原理分析、元件替换法进行了详尽的解析并对实施方案进行了试验验证最终彻底排除了故障。

本文对进口节流带背压的调速回路的速度刚度进行了静态和动态分析，从而得到这种回路速度刚度的特性。

本文通过对采用单向节流阀的平衡回路进行了控制参数的分析给出了保证匀速下降和可调速时节流阀的两个最大开口度的计算准则进一步明确节流阀在平衡回路中的作用（调速背压）取决于开口度的取值范围下降调速时能耗大的根本原因是传统的平衡回路缺乏二级调压为此对传统的平衡回路进行了必要的改造使系统性能得以改善。

分析XK714G立式数控铣床气动换刀装置典型故障的成因提出相应的解决措施和维护要点。