为了研制满足数字变量马达需要的"高频响、大流量,低开阀压差,低节流损耗"高速开关阀,设计一种新型的二位三通滑阀结构的高速开关阀,采用阀套运动的结构来减小液动力有效的提升阀的开关速度,采用中位死区的结构来实现预降压和预升压以减小开阀压差.通过建立阀套的运动模型和流场动态仿真验证了该阀的快速开关性能及通流能力;同时建立单柱塞配流单元的柱塞腔压力动态模型,验证了低开阀压差的可行性,并确定最佳的中位死区长度;分析不同转速下在不同位置关阀的节流损耗及开阀压差,得到在某一转速下使节流损耗及开阀压差均很小的最佳关阀角度.理论和仿真研究表明,这种新型的二位三通高速开关阀能够满足数字变量马达对高速开关阀的需求.

以海水作为介质时,柱塞泵通常存在泄漏大、容积效率低等缺点。为了研究海水柱塞泵的低泄漏高效率性能,优化柱塞泵性能,建立了海水柱塞泵配流阀的数学模型,推导出了配流阀弹簧刚度、预紧力和阀芯开度的优化设计公式,同时利用AMES im对泵进行了建模和仿真,仿真结果表明：根据前述优化设计公式设计时,通过选取合适的参数,可以减小海水泵的泄漏量,提高泵的容积效率,为以后此类泵配流阀的设计提供了理论依据。

介绍了采用负载敏感泵的注塑机节能液压系统的原理方案,且对该斜盘式轴向柱塞变量泵的各部件进行了AMESim液压仿真建模,得到了流量控制时稳态及动态仿真结果。同理论及实际试验台结果对比,仿真与实际吻合度较好,误差小,响应速度快,验证了该模型的准确性与实用性。图12表1参9

针对目前工程机械所采用的由单泵供油同时驱动多个执行器协调动作的工作模式因各执行器所驱动惯性负载的差异而引起的流量利用率低和协调性不佳的问题提出了一种基于压差传感和执行器负载流量反馈的分流控制方法并进行了相应的理论分析和仿真研究.结果表明该分流控制方法可以使驱动大、小惯性负载的执行器的流量分配更趋合理.

由于多执行器负载敏感系统中泵的输出流量不足以全速驱动所有执行器动作，因而在多个执行器复合动作使泵的输出流量不足，尤其当大、小惯性负载同时起动时，传统的分流控制方法会影响多执行器动作的协调性，并引起较大的能量浪费。论文总结了各种兼顾系统工作效率和多执行器动作协调性的分流控制方法。

针对降压增流型开关液压源的效率受其高频单向阀启闭过程影响的问题,本文提出一种带回油背压的降压型开关液压源结构,主要介绍了该结构的工作过程,并给出回油背压对效率的影响的理论分析和仿真研究.结果表明增加适当的回油背压有助于系统效率的提高.

针对目前注塑机液压系统使用定量泵加双比例阀结构普遍存在的较大的溢流损失等问题,提出了在原有阀控液压调速系统基础上利用变频技术实时控制液压泵输出流量的系统结构,并阐述了其工作原理.在此基础上,针对注塑机液压系统的特殊性,提出了基于工艺流程的控制方法,在保持原有阀控调速系统频响的前提下,大幅度降低了注塑机液压系统的溢流损失,因此节约了注塑成本.

提出一种适用于多执行器复合控制系统中对驱动大惯性负载液压马达速度进行控制的新型节能型电液控制系统,针对其大惯性负载马达联执行器的驱动控制,引入开关液压源理论,构成一个半闭式液压回路,实现了输出转矩与负载的自动适应,大幅度提高能量的转换效率.在此基础上,提出相应的脉频调制速度控制方法,并进行了理论分析和试验研究.结果表明,该系统具有良好的节能效果与较强的抗干扰能力;虽然输出速度有小幅纹波,但并不影响系统的闭环控制.

提出一种在深海海底直接利用海水的压力进行发电的能量供给技术,并将开关液压源理论应用于其海水液压马达的驱动控制,实现了流量的复用以及输出转矩与负载的自动适应,大幅度提高能量的转换效率.在此基础上,提出相应的输出电压控制方法,并进行了理论分析和仿真研究.结果表明,该系统具有良好的抗干扰能力,但响应速度相对较慢.

提出一种新原理的节能型液压系统,其核心是一套压力变换装置,称为开关液压源.开关液压源的输入端直接挂在液压总线上,通过高速开关方式加以升压或降压增流,最终输出与各执行器需求相适应的压力和流量,最大限度地降低节流损失,达到最佳节能效果.