电静液作动器(EHA)广泛用于飞机和机器人系统,其应用正在逐步向大型机械设备发展。本文提出了一种在活塞侧连接一个蓄能器的新型EHA结构,该结构用于在空载情况下实现快速启动。此外,当外部负载突然施加或改变时,为了使蓄能器以最佳状态吸收系统压力和流量的脉动,提出了一种新的参数自适应控制方法(PACM)。建立了EHA和PACM的数学模型,并证明了所提出的结构和PACM的可行性和有效性。仿真结果表明,传统液压结构的EHA启动时间为62.8 s,而我们提出的配备蓄能器的EHA的启动时间为2.1 s,这使EHA的启动时间缩短了96.6%。当施加5000N的外部负载时,采用PACM可以使压力脉动降低31%,并且流量曲线过度平滑,可以根据特定的工作条件方便地调整PACM参数。

为了分析宽温域下电静液作动器的液压缸活塞格莱圈密封性能,基于流体动压润滑理论,建立了考虑油液黏温特性的最大启动压力和泄漏流量的数学模型。利用有限元软件ABAQUS计算得到活塞密封接触面间的接触压力,通过逆解法求解一维雷诺方程得到密封接触面间的油膜厚度,从而定量计算出密封结构单行程的最大启动压力和泄漏流量,并分析了介质压力和温度对最大启动压力和泄漏量的影响。仿真结果表明,介质压力升高会导致活塞动密封有效工作的温域变窄

新型圆弧齿轮泵有效地解决了传统齿轮泵存在的困油和流量脉动问题,然而,齿轮泵加工过程与装配安装相关的中心距误差对圆弧齿轮泵出口流量脉动特性有重要影响。推导了圆弧齿轮齿廓方程,并建立了圆弧齿轮泵内部齿腔压力模型,齿腔容积模型及流量脉动模型。在不同中心距误差下,分别在轻负荷工况(600 r/min, 2 MPa)和中等负荷工况下(1480 r/min, 8 MPa)进行流量脉动仿真。结果表明:当中心距误差在0.01 mm以内时,圆弧齿轮泵的出口流量逐渐增大,具有良好的动态

针对一个液压缸活塞杆与负载处存在传动链间隙的电液数字控制系统考虑了系统活塞杆运动越过间隙时所受力的突变过程、负载转动惯量较大及支点处摩擦力较大等因素建立了含间隙非线性和零阶保持器的电液数字控制系统数学模型利用Matlab/Simulink软件分析了间隙为固定值时不同采样频率下系统的响应特性。一个具体实例仿真结果表明：在含间隙非线性的电液数字控制系统中当间隙值一定时存在一个导致系统失控采样频率区当系统采样频率进入该区时系统超调量增加震荡和冲击加剧调节时间变长甚至出现极限环振荡而失控系统采样频率的选择必须避免进入该失控区内。

电液加载系统是高精度的力控制系统,需要稳定的恒压源来保证精确的加载精度,而溢流阀是获得恒压源的重要压力调节控制元件。工程实践发现,溢流阀的自激振荡会引起高频小幅值的自激脉动,导致压力油源的输出压力需要较长时间才能达到调定值,进而引起电液加载系统的输出力发生振荡。针对上述问题,选用蓄能器进行自激脉动的吸收,以电液加载系统加装蓄能器后系统刚度下降不低于20%为前提,选定蓄能器的模型参数和结构参数的基础上,分别选取蓄能器的工作参数,对自激脉动的吸收效果进行仿真研究。研究结果表示：对于同容积的蓄能器,随着充气压力的增加,自激脉动吸收率均是先下降后上升,存在一个充气压力转折值使吸收率最低。

电液加载系统是高精度的力控制系统，通常需由溢流阀获得恒定的压力油源，工程实践发现，电液加载系统对溢流阀动态调压偏差造成的低频随机调压脉动十分敏感，该脉动往往导致系统的加载力出现跃变、加载精度严重下降，甚至引起系统不稳定。针对上述问题，采用蓄能器吸收该调压脉动，保证刚度下降在系统可容忍的范围内，建立了电液加载系统中用于吸收低频随机调压脉动的蓄能器数学模型。一个具体实例的仿真结果表明：当典型的调压偏差导致的调压脉动频率在0-1．14Hz范围内，幅值在1-6MPa之间，系统刚度下降不大于20％的条件下，蓄能器可有效吸收该调压脉动；对于同容积大小的蓄能器，随着调压脉动频率的增大，吸收效果变差；对于同频率的调压脉动，存在一个最佳容积和充气压力的组合，在该参数组合下调压脉动的吸收率最大。

针对快速锻造液压机组回程系统中蓄能器选用缺乏理论支持的问题，以10 MN快速锻造液压机组回程系统为例，运用AMESim软件分别对含气囊式蓄能器和含活塞式蓄能器的快速锻造液压机组回程系统进行仿真分析和试验研究。仿真结果表明：含活塞式蓄能器的快锻压机回程系统比含气囊式蓄能器的快锻压机回程系统的锻造频次高1.2倍；含气囊式蓄能器的快速锻造液压机组回程系统在回程缸回程时，其响应时间比含活塞式蓄能器回程系统的响应时间少20 ms，但在主机下压时，结束时间比含活塞式蓄能器回程系统响应时间滞后100 ms；含气囊式蓄能器的回程系统回程缸进口流量波动幅较大。在满足压机回程压力的前提下，通过不同初始充气压力、不同蓄能器容积对含活塞式蓄能器的快锻压机回程系统的试验，结果表明仿真与实测结果基本一致。