为了减少液压增压器在运行过程中的能量损失,改善超高压水射流设备的整体性能,以某型号超高压水射流设备为研究对象,建立了其增压器的运动学模型,应用Matlab软件对增压器内部运动微分方程进行数值分析,研究了增压器运行效率与各主要设计参数之间的关系。研究结果表明,增压器运行效率的影响因素主要有阻尼系数、增压器与单向阀之间高压管路的体积、换向阀换向时间、增压器的输出压力、水射流系统的回油压力等。对增压器运行效率的分析研究,为提高增压器运行效率和改善超高压水射流系统的性能提供了依据。

再制造是能够将废旧零/部件恢复其原有尺寸和性能的一项关键技术,为此针对废旧起重机臂架的再制造设计了一种利用高压水射流清洗技术,可以自适应不同曲率、高度的新型臂架清洗装置。分析了射流打击力与漆膜附着力之间的关系,研究了喷嘴射流压力及清洗器进给速度等工艺参数对污染物清洗效率的影响,验证了清洗装置的实用性,实现了将超高压水射流绿色高效清洗技术应用于臂架清洗试验。试验结果表明：该清洗装置在喷嘴直径为0.4 mm,靶距为20 mm,出口压力为180 MPa,清洗装置行走速度为0.6 m/min时能够很好地完成清洗任务并满足工程机械汽车起重机臂架再制造清洗工序要求。该清洗装置解决了工程机械臂架表面清洗难题,为后续无损检测及修复奠定了基础。

传统的除锈工艺是采用干喷砂甚至人工敲击，劳动强度大、环境污染严重，大规模除锈生产线希望以新技术改变这种落后工艺。作者针对铁路货车的制造与维修所要求的大规模除锈生产线，采用超高压纯水射流除锈工艺，取得了新的成果。设计采用多台250MPa压力、250kW功率的泵机组构成了不同的除锈生产线：即薄板（2．5mm以下）、整车和轮毂，除锈和除漆生产线要求所有外表面除锈达到SA2．0级，尤其底面形状复杂，不能遗漏；薄板除锈要求双面同步且即除即干；轮毂除锈则相对容易些。介绍了上述除锈工程的设计与试验，针对除锈表面形状复杂的特点，设计了不同的旋转喷头进行作业，试验证明达到了除锈质量和速度的统一。

利用高速水射流的冲击动能,可以实现钢制结构表面除漆除锈的目的。通过理论分析并计算出影响清洗效率的主要参数的最优值,采用试验分析方法验证喷嘴孔径、单喷嘴靶距、射流压力等清洗参数的优选结果。根据最优清洗参数,进行清洗盘行进速度与压力对清洗效果的影响的试验;研究清洗盘工作时喷嘴的运动,提出一种清洗盘喷嘴布置结构设计,以及一种新型清洗盘工作的运动方式。

超高压水射流道路标志线清洗是目前最为有效的标志线清洗工艺.该研究对超高压水射流除标线的影响因素及机理进行了研究.实验研究了水射流压力、旋转接头转速、靶距、执行机构移动速度4个因素对清除标线效果的影响规律.研究表明超高压水射流道路除标线存在最优靶距和最优旋转接头转动速度.从微观角度分析了道路标线破坏的机理.研究为道路除标线提供优化的参数匹配为我国超高压水射流道路除标线提供参考依据.

采用大流量超高压水射流可以对混凝土进行破碎和拆除，利用水射流对混凝土进行破拆时喷枪会产生较大的反作用力而无法用人工来扶持，为实现混凝土建筑物破拆的自动化以及高效化，采用液压驱动的履带式移动机器人喷枪搭载平台被设计出来。研究了超高压水射流破拆机器人的组成和工作原理，并根据机器人执行破拆动作时，各机构特性以及工作参数，设计了超高压水射流破拆机器人液压系统，并针对机器人机械臂架翻转以及往复运动机构的驱动部件进行了详细的设计，最后对液压系统的特性进行了分析和总结。