为进一步提高轴向柱塞泵功率密度,首先结合前人工作针对功率密度给出量化计算公式,并对其中最重要的2个因素进行了研究。分析表明,影响因素1单位体积的每转排量主要由斜盘倾角与柱塞分布圆半径决定,并提出采用柱塞包覆滑靴形式提高该因素值,计算表明其柱塞泵功率密度可提高60%;影响因素2最高转速主要受自吸性能影响,且普通柱塞泵自吸性能受缸体腰型槽粘性阻力与强制漩涡阻力影响,并随着转速提高而下降,对此提出一种双向倾斜式腰型槽缸体,其仿真证明该结构具有离心甩油作用,其最高转速最高可提高45.4%。最后针对大排量双联泵功率密度下降问题提出了一种对称X型高功率密度轴向柱塞泵结构,其功率密度提高了43%。

大吨位液压机主缸在不同运动阶段通常需要不同速度以兼顾压制效率和制品性能,但由于其属于大惯量系统,常规控制方式难以同时满足运动过程的快速性、精确性与平稳性,该文通过改进控制方式以提高此三个特性。首先,分析主缸运动系统的工作原理,建立其数学模型和控制方程;其次,利用AMESim搭建液压系统仿真模型,并通过Simulink创建AMESim仿真模型的控制模块,从而组成闭环控制联合仿真平台,然后通过试验数据验证了仿真模型的准确性。仿真结果显示,采用二次轨迹跟踪指令、变增益以及积分分离相结合的PI控制算法的控制方式比传统的采用阶跃式指令的开环高低速切换控制方法在高低速切换过程的平稳性、速度控制的精确性、压力冲击以及制品的压制效率等性能方面都有较大的提升,其消除了速度突变、下降时间缩短31%、压力冲击减小51.6%,负载干扰下精...

比例溢流阀是保证工程机械运动稳定性的重要元件,针对普通比例先导溢流阀工作过程中响应速度慢和压力超调大的缺陷,该文设计了一款先导腔动压反馈式比例溢流阀。通过数学建模分析了溢流阀的静态和动态特性,并运用AMESim软件对所设计的比例溢流阀进行仿真分析,研究了影响溢流阀性能的结构参数,并验证了数学模型的正确性;用液压刚度替代了弹簧刚度,在结构上克服了弹簧工作过程中响应速度迟缓的缺点,有效改善了溢流阀的寿命。仿真结果表明,改进后的溢流阀较普通比例先导溢流阀的调压精度好、调压范围大,其性能上有明显的提高,对溢流阀的研究设计有一定的参考价值。

针对执行器控制系统的高速、高精度要求且便于工程应用提出基于HNC100的电液位置速度复合控制方法保证执行器高速运动下定位精度高且超调小、运动过程速度可控进而提高系统性能或产品质量。将HNC内置的两种控制模式即高速制动模式和位置闭环控制模式分别应用于不同的速度与负载工况。高速制动控制模式适用于负载变化较小的高速精确定位工况实现先开环、后闭环的制动控制且具有速度修正功能可有效调整过程速度;位置闭环控制模式适用于负载变化较大的场合可预先对运行过程的位置与速度曲线进行预设实现全程位置闭环控制即可同时保证位置与速度精度。结合HNC控制器和现有实验设备进行类比试验结果表明：在不同速度与负载工况下采用合适的HNC内置控制策略可获得良好的控制性能且调试简便工程适应性强。

针对比例阀性能测试要求，开发设计了一套基于CompactRIO测试系统，该系统自动化程度高，且具有高的测试效率与柔性；分析了其压力控制系统，因其为一随动系统，提出前馈补偿式压力闭环PID控制，试验结果证明该控制策略在不增加系统硬件成本基础上，提高了系统压力精度；在测试平台基础上开发了一套阀性能提升试验平台，分析了颤振信号对阀的滞环影响。理论分析与实验结果证明，过低的颤振频率将导致阀芯振荡，只有合适的幅值与频率对阀滞环才能起到减少作用。