水液压传动技术是流体传动的一个新方向,水液压溢流阀是水液压系统中重要的压力控制元件。以直动式溢流阀为例,建立其数学模型,在MATLAB的Simulink模块中进行仿真分析,得到了其动态特性曲线图以及影响动态特性的主要参数。结果表明溢流阀的供液流量、弹簧刚度等参数对其动态特性有很大影响。

针对3t电液锤工况要求,设计了以蓄能器、插装阀和气液缸为主要元件的3t电液锤液压系统。系统具有恒压、大流量、打击能量大、结构简单等特点。实践证明,系统工作可靠、节能环保,完全满足锻压加工生产的要求。

针对摇臂轴承的特殊结构及运动特性,介绍了运动过程中产生热量的计算方法,在此基础上推导了有限元分析所需的热流密度和对流换热系数的计算方法,并以摇臂轴承(滚轮轴承F03.028-00)为例建立有限元模型进行仿真分析。结果表明摇臂轴承最高温度在距离外圈表面4mm(滚动体中心偏内侧)位置,最低温度在外圈表面;随发动机转速提高轴承温度升高,温差增大;随环境温度升高,轴承温度升高,温差几乎不变。

针对摇臂轴承工作过程中载荷多变、内部接触应力分布不均的问题,以某发动机用摇臂轴承为例,基于ANSYS/LS-DYNA对其进行动力学仿真分析,得到了摇臂轴承的受力情况,并分析了摇臂轴承各零件位移、速度、加速度,结果表明：摇臂轴承最大接触应力出现在外圈与凸轮接触处,轴承各零部件运动情况由于受凸轮轮廓曲线影响,呈现非周期性并在一定的范围内变化。

为了解决挖掘机工作过程中存在的换向冲击、流量滞环大、阀芯卡滞问题,基于负载敏感比例多路阀的工作原理,在比例减压阀和主阀之间通过增加阻尼孔以匹配主阀和先导阀的速度,并推导出比例减压阀控制主阀的数学模型,建立负载敏感比例多路阀的AMESim模型,验证其动态特性.仿真结果显示:随着黏性摩擦力的增大,系统的稳定性会增加,同时系统响应时间也会增加,因此黏性摩擦力不能设置过大,以5000 N·(m/s)为宜;在比例减压阀与主阀之间添加阻尼孔,能够提高多路阀的稳定性、减小系统压力冲击、提高元件使用寿命;主阀位移的振荡幅值会随着弹簧刚度的增加而增加,使系统的稳定性变差,因此弹簧刚度的设计不可过大,以30 000 N/m为宜;主阀阀芯质量对系统响应几乎没有影响,设计时考虑其强度和耐腐蚀性即可.

针对液压挖掘机动臂势能的可回收性,提出了一种带旁路节流阀的电气式混合动力能量回收系统.分析了动臂的不同工作模式.考虑到液压马达低速运行的不稳定性,提出了一种应用于不同动臂工作模式下的复合控制策略.建立了能量回收系统的数学模型,并基于AMESim建立了能量回收系统的仿真模型.研究结果表明：能量回收系统在不同动臂工作模式下工作,通过复合控制策略对能量进行合理有效地回收,并且在不同动臂工作模式下动臂速度响应与目标值相一致,表明能量回收系统和复合控制策略可行.

介绍了双阀芯多路阀和单阀芯多路阀的不同点，对双阀芯多路阀进行了原理分析和数学建模，通过AMESim和ADAMS软件对双阀芯多路阀挖掘机和单阀芯多路阀挖掘机的铲斗联液压系统进行了联合仿真分析，并分别对两台挖掘机做了实验测试，仿真和实验结果表明，双阀芯多路阀挖掘机整体性能更优。

挖掘机液压系统的能耗损失中，管路系统的压力损失所造成的功率损失不容忽视。针对某公司生产的21t液压挖掘机，选取铲斗联液压系统为研究对象，利用理论推导、AMESim软件仿真以及试验研究对铲斗联液压系统的管路压力损失进行了分析计算，得出相应的压力损失值分别为0．793、0．82、0．83MPa。从而说明在铲斗联液压系统压力损失的研究中，理论研究的可行性、软件建模计算的有效性以及试验研究的必要性。

针对3t电液锤工况要求，设计了以蓄能器、插装阀和气液缸为主要元件的3t电液锤液压系统。系统具有恒压、大流量、打击能量大、结构简单等特点。实践证明，系统工作可靠、节能环保，完全满足锻压加工生产的要求。