斜盘-滑靴副是轴向柱塞泵的重要摩擦副之一,对柱塞泵的工作可靠性有着重要的影响。传统滑靴副油膜设计采用剩余压紧力法,并没有完整考虑油膜挤压效应对滑靴的动态支承力。针对轴向柱塞泵斜盘-滑靴副油膜的支承力受挤压效应影响进行了研究。通过控制滑靴挤压速度,利用CFD流体仿真方法,验证挤压效应的存在及结构参数和油液动力粘度对油膜挤压效应的影响。

轴向柱塞泵配流盘摩擦副长期处于高速相对滑动和重接触载荷工况下,因此,其摩擦磨损性能对配流盘服役寿命至关重要。采用光纤激光器在HMn58-2配流盘摩擦副表面加工了微阵列结构。在MMW-1A摩擦磨损机上,选用摩擦副常用配偶材料38CrMoAl以面-面接触形式分别对具有微阵列和未改性HMn58-2配流盘摩擦副摩擦磨损性能进行了测试。采用正交实验方法分析了激光加工微阵列直径、深度、密度、载荷和转速对试样摩擦磨损性能的影响及磨损机理。试验结果表明:与未经加工HMn58-2光滑试样相比,激光加工微阵列降低了HMn58-2试样表面摩擦系数,减轻了磨粒磨损和黏着磨损程度;各因素对激光表面改性试样摩擦磨损影响程度依次为载荷、微阵列深度、转速、微阵列直径和密度。

为提高阀控单出杆缸电液伺服系统性能,在构建阀控单出杆缸电液伺服系统动态机理模型基础上,提出了一种具有加速度前馈的二阶线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)方法,采用奇异摄动理论分析了闭环系统稳定性,并针对系统响应性能和抗干扰性能与传统PID控制进行仿真和实验对比。结果表明:具有加速度前馈的LADRC对系统中存在的多源不确定扰动具有较强鲁棒性,能有效提高系统动、静态性能,并实现对给定信号的快速、精确轨迹跟踪。

阀控非对称缸是一类典型电液伺服系统,具有强非线性和不确定性。传统非线性控制方法很难有效处理包含未建模态、外部扰动以及参数变化等多源不确定扰动对控制性能的影响。针对这一问题,本文提出了一种电液伺服系统线性自抗扰控制方法,利用线性扩张状态观测器实现综合扰动的实时估计,并采用状态误差反馈控制律给予主动补偿,同时消除跟踪误差。证明了设计的线性扩张状态观测器状态观测误差的收敛性。根据工程实际中的参数进行仿真研究,其结果表明这种控制方法能有效抑制电液伺服系统中不确定性扰动,与PID控制器相比具有较强的鲁棒性,并提高了位置跟踪精度。

大采高液压支架供液管路的工作压力为23~32.5 MPa、通流直径为38~60 mm、管路长度为1000~1500 m,供液管路具有明显压力、流量响应滞后效应,导致立柱缸液压系统的速度、位移动态特性较差。对液压支架大通径高压供液管路进行水锤试验,试验结果为:在流量为182.7、351.2和521.5 L/min时,压力波速分别为715、979和1065 m/s。建立了AMESim管路模型和液压支架系统模型,分析管路长度、管路通径和初始压力对液压支架立柱动态特性影响规律。仿真结果表明:管路长度越大,管路通径越大,管路初始压力越小,立柱响应时间越长,升柱和降柱过程平稳性高,所用时间增长。

针对挖掘机工作主泵受到的液压冲击，根据波动谐振原理，通过在主泵口增加闭端支管的方法，避免了发射波和反射波发生谐振，从而减弱了工作主泵受到的高压冲击。并通过工程测试，总结了适合挖掘机的关键参数值，修正了原有的通用管长计算公式。

以国内某厂家中型液压挖掘机主泵至主阀的基本管路系统为研究对象,按照适合管路分布式参数计算的传递矩阵法建立系统的数学模型,对模型中的贝塞尔函数做四阶近似处理,借助MATLAB编制数值计算程序进行求解,获得管路系统动态特性曲线和主泵口压力频域特性曲线。仿真与实测结果的对比表明,闭端支管对挖掘机主泵口处的脉动压力峰有明显的消弱作用。

针对大采高综采面液压支架降柱泄压工况,提出了一种能量回收再利用回路及控制方法。建立了降柱泄压能量回收回路的AMESim仿真模型,研究了蓄能器容积、蓄能器充气压力、蓄能管路长度和液控单向阀通径对立柱缸无杆腔压力和能量回收容积的影响规律,分析了立柱缸无杆腔压力和能量回收容积的动态特性曲线。结果表明：蓄能器容积、蓄能器充气压力对降柱泄压能量回收容积影响明显,液控单向阀通径对能量回收时间影响明显,而蓄能管路长度对回路两种特性影响均可忽略。

大采高液压支架的供液管路的工作压力为23-32.5MPa,通流直径为38-60mm,管路长度约1000-1500m,管路体积模量使供液管路具有压力明显、流量响应滞后现象,导致液压支架系统速度、位移动态响应差。以液压支架大通径高压供液管路为试验对象,当压力为5-25MPa时,管路体积模量值1300MPa,依据公式得到胶管体积模量约为恒定值2700MPa,与乳化液体积模量接近。建立了AMESim管路模型和液压支架系统模型。仿真结果表明,供液管路体积模量越小,立柱位移、速度和压力响应越慢;当管路体积模量为1300MPa时,立柱位移、速度和压力响应时间分别为0.1s,0.2s,0.05s,立柱缸响应滞后较明显

侧辊位移控制对于四辊卷板机卷板工艺和质量控制具有重要意义。本文在分析了控制系统的构成和工作原理，考虑油管、泄漏等诸多因素影响的基础上，建立了符合设备实际工况的四辊卷板机侧辊位移液压控制数学模型。该模型为分析控制系统的动静态特性、负载或供油压力的变化对侧辊位移控制精度的影响提供理论依据。为控制算法的设计，提高系统控制精度和整体性能奠定了研究基础。