介绍了自行研制的纯水卸荷溢流阀的结构特点及工作原理,并对其进行了实验研究,测试了其静动态性能,分析了影响纯水卸荷溢流阀动态特性的因素。试验研究结果表明该阀在额定压力下,其静动态性能可满足使用要求。

应用流场数值模拟技术,在不同结构参数、压力、流量等条件下,对先导式纯水溢流阀主阀流道内的流场流态进行动态仿真.分析了结构参数对流场流态及压力-流量特性的影响,在此基础上确定了影响阀静态特性的主要结构参数.结合仿真结果,对结构参数进行优化设计,并对先导式纯水溢流阀静动态特性进行实验研究.结果表明所研制的先导式纯水溢流阀滞徊小于3%,定压精度大于88%,压力上升时间小于0.075 s,压力超调量低于14%.利用流场仿真技术对溢流阀进行优化设计,不仅能够提高溢流阀的静态性能,同时还能够改善其动态响应特性.

为了进行供油压力高、输出流量大的轴向柱塞泵配流副、滑靴副等关键摩擦副润滑膜性能试验,基于试验供油油路与加载油路分离原则,研制了轴向柱塞泵摩擦副润滑性能试验系统。论述了轴向柱塞泵摩擦副润滑特性研究的必要性及目前试验研究存在的主要问题,根据润滑理论模型分析了试验研究的主要内容,针对其难点提出了基于精密位置反馈的新型电液控制润滑膜动态试验系统组成、特点及关键技术等。通过在研制的试验系统上进行实际的油膜平衡、密封带多点膜厚实测及泄漏流量与膜厚等试验的数据分析表明,该试验系统稳定、可靠,能够完成预期设计的试验对系统的要求,亦可开展相关摩擦副润滑特性试验研究。

一定厚度与形状的油膜是轴向柱塞泵配流副保持良好工作状态的首要前提,也是衡量其润滑特性的主要指标之一。为了弄清配流副的成膜特性及形态,基于普适的油膜理论,推导了密封场内的油膜分布解析式,并用实验数据代替差分网格点值进行逐点运算,获得了密封带的油膜分布图。在自制的模拟装置上开展了实验研究,主要包括不同供油压力下的成膜时间、稳定性及不同油膜平衡厚度、不同测点的油膜分布规律。对比分析表明,20 MPa供油压力内密封带上几个测厚点的实测值可以预测整个油膜的总体分布形状,符合理论分析的结果,一定范围内可以作为近似预测方法来估计油膜的瞬态流型。

针对单柱塞泵普遍采用的单向阀配流方式无法满足高转速的问题,提出新型的阀芯旋转式三通换向阀配流机构,可以满足单柱塞泵在高转速情况下的配流要求.通过建立单向阀配流和转阀配流单柱塞泵的AMESim模型,对比分析表明,单向阀在转速为2 000r/min时已难以实现正常配流;转阀在12 000r/min转速下仍能正常配流.加工样机对单柱塞泵和转阀的性能进行测试.试验表明,柱塞腔内的压力测试结果与仿真结果一致,可以基于该转阀配流机构设计高速单柱塞泵,对柱塞腔内的压力特性进行研究.

根据水压传动的特点分析了配流盘设计的合理方法并对所研发泵的配流盘进行参数计算和分析指出设计时应注意的问题.

结合纯水液压试验系统的功能原理和组成,详细地说明了在调试过程中遇到的一些问题及对这些问题的分析,最后总结了调试系统的体会.

为了适应抽油机采油过程中长冲程低冲次的需要，提出了一种新的液压抽油机设计方案。该机采用了新型复合缸，将液压配重和比例控制技术相结合，具有结构紧凑、体积小、适应范围广等特点，满足长冲程低冲次大负载的工作要求，并且实现了抽油机冲程冲次无级可调。

为了获得平面配流机构的压力分布特征根据轴向柱塞泵配流机构的实际工况基于二维圆盘缝隙流动的Reynolds方程推导了柱面坐标下各密封带任一点的压力计算模型引入牛顿-拉弗森法迭代和根据边界积分2种求解方法并在密封带流场域内计算内、外密封区的压力分布.结果表明对内外半径比rext/rint小于1.5的圆环密封区压力分布位于整个曲线的线性段而随半径呈近似线性关系处于这一区间分析时可作简化半径比大时非线性关系不可忽略.模型的解析与迭代2种算法均适用于中低压的窄密封带压力分布计算且迭代法简单、收敛快而对高压及宽密封带(内外半径比大)前者更为准确.

结合纯水柱塞泵摩擦副具体工况，对不锈钢．陶瓷、不锈钢．塑料、陶瓷一陶瓷等摩擦副进行了试验研究，为纯水液压元件摩擦副材料的初步选择提供了实践依据。