随着材料科学和制造技术的进步,以淡水或海水为工作介质的水液压技术得到蓬勃发展。水液压泵作为水液压系统的动力核心,研究方向趋向于微小型化、高功率密度化、高压化、智能化、电液融合化,在工程机械、食品医药、消防安全、海洋工程等领域得到广泛应用。结合应用需求,分别介绍国内外不同结构形式的微小型水液压双向泵,分析性能特点和主要应用场景。相比于国外系列产品和研究,国内现有的微小型水液压双向泵存在体积大、工作压力低、产品系列不成熟等问题。泵内部关于双向水润滑材料摩擦磨损、密封、生产成本、结构和技术创新的关键问题亟待解决,提出微小型水液压双向泵潜在的主要应用前景,为微小型水液压泵技术的发展提供参考。

该文介绍了一种新型直线电机驱动的大流量先导式高速换向阀,并对直线电机的控制方案进行了研究。建立了直线电机的数学模型,同时为了有效验证直线电机直接驱动高速换向阀的可行性,避免试验样机加工后出现结构缺陷,该文使用MATLAB/Simulink仿真软件,对直线电机的响应时间以及控制精度进行了仿真分析,通过仿真得到了高度换向阀在给定位移时的响应曲线以及运行轨迹,为后续调试试验提供了有效的理论依据。

该文对水液压泵柱塞进行运动学与动力学分析,研究了柱塞的倾覆状态,基于MATLAB软件编写求解器,对柱塞副间隙水膜动态特性进行研究,采用有限体积法对柱塞副水膜进行精确求解,获得不同工况下柱塞副间隙水膜压力场与厚度场的变化规律,并讨论了不同柱塞副间隙下柱塞副间隙水膜承载情况,研究结果可以为水液压泵柱塞副结构的设计和优化提供指导。

为了调查流量特性,以水压轴向柱塞泵为研究对象,在考虑预升压角的作用和关键摩擦副泄漏的前提下,建立了泵实际输出流量的数学模型,对配流盘的结构参数进行了设计计算.运用PumpLinx软件对不同预升压角下泵的流场进行了数值模拟,对泵的流量特性进行了分析.研究结果表明：水压轴向柱塞泵在排水过程中,会产生流量倒灌现象,使得单个柱塞腔内的压力和流量以及泵的输出流量产生脉动.增大预升压角可以增长柱塞腔内部流体的预压缩时间,减小柱塞腔内部和泵出口的压力差,从而减少柱塞腔的流量倒灌量,降低柱塞腔内的压力和流量脉动.适当增大预升压角有利于提高泵的流量特性,预升压角取20°时,泵的流量特性最佳.但预升压角超过20°时,预升压区和预卸压区流量倒灌的叠加会导致泵出口的流量脉动增大.

水液压泵是水液压传动系统的核心动力元件，柱塞泵是目前水液压泵的主流结构形式。该文对水液压柱塞泵的发展现状进行了分析概述，重点分析了阀配流和端面配流水液压柱塞泵国内外的研究进展，介绍了电磁直驱式水液压柱塞泵的研究现状，并对水压柱塞泵的发展趋势进行了展望。

以纯水轴向柱塞泵为研究对象，在同时考虑配流盘间隙和柱塞间隙的基础上，利用流体仿真分析软件PumpLinx，采用动网格技术并建立空化模型，研究配流盘减振结构对流量特性和压力脉动的影响。通过仿真分析U型槽、三角槽、孔槽结合和无阻尼槽四种不同的减振方案在配流过程中的压力脉动和流量脉动，进而比较得出最佳的高压卸荷槽结构。仿真结果表明，采用U型槽结构的配流盘在预升压过程中优于其他三种结构，且其出口的流量更加平稳，脉动率更小。

针对水压柱塞泵u形阻尼槽的结构参数进行研究，通过流场仿真对比不同阻尼槽结构参数下水压柱塞泵的流量特性，确定水压柱塞泵的压力、流量脉动率最优的阻尼槽结构参数，从而降低水压柱塞泵的流体振动。仿真结果表明，在现有结构参数下当水压柱塞泵阻尼槽宽度设置为2mm、深度为0．8mm、配流盘预升／泄闭死压角为11．8。时，柱塞泵的压力和流量脉动率最小。开展了水压柱塞泵的振动试验，对比了阻尼槽优化前后的试验数据，试验结果表明优化后的阻尼槽结构能够有效降低水压柱塞泵的振动。

介绍了一种水压插装式三位四通电磁换向阀的工作原理，建立了水介质条件下插装式电磁换向阀的AMESim仿真模型，通过仿真优化得到插装式电磁换向阀的最优结构参数及其动态特性曲线，并加工出原理样机进行了试验研究。试验与仿真结果基本相符，证明该水压换向阀具有高压、大流量、响应速度快等特点，可广泛应用于海洋探索、海洋开发、海水淡化等领域。

我国船舶蒸汽动力系统汽轮给水泵组属于小容量机组,所配置的再循环阀能保护给水泵在小流量工况下的安全性,但同时存在小流量工况时给水泵振动噪声显著放大的现象。因此需设置一联动的回水调节阀门,在给水调节阀开度较小的工况下,通过打开联动的回水阀提高回水量,降低给水泵机组以及再循环阀运行振动噪声。针对回水调节阀的多级笼式套筒减压阀口进行研究,利用FLUENT流体计算仿真软件对不同开度时阀口的流量特性进行了数值模拟,并通过试验对阀口的流量特性进行了验证。研究结果表明,多级笼式套筒减压结构使回水调节阀自身具有低噪声性能,可有效改善给水泵机组的运行工况。

由于径向马达进出口均采用一端盘配流方式,势必会存在高低压相通而引起容积效率低、泄漏量大等问题,提出一种新型两端盘配流低速大扭矩水液压马达,转速为200r/min,压力为10MPa,输出扭矩为128N·m。采用天然海水或淡水作为工作介质,在其左右两端分别对进出口进行端面配流,可有效避免高低压连通引起的泄漏。通过理论计算和仿真分析对水压马达进行结构设计,确定关键结构参数。应用Solidworks三维软件进行三维绘制,并对各个零部件进行干涉检验,采用软件中特征功能进行整体流体域提取,并通过PumpLinx软件对其压力进行流场分析,进一步优化关键结构参数,最终为水液压马达的研制奠定理论基础。