以实现矿用电铲挖掘轨迹的智能化控制、充分认识电铲整机运行特性为目的,在考虑电机加减速过程的基础上,建立了以时间为历程,由提升速度和推压速度直接决定的电铲齿尖轨迹方程。基于所建立的轨迹方程,分析了电铲斗杆与铲斗的受力状况,并确定了提升力、推压力、切削层厚度及挖掘物料体积的计算方法,基于SimulationX软件搭建了电铲整机机电联合仿真模型,并利用仿真模型对电铲整个工作循环过程进行了仿真研究,得到电铲工作过程中的提升力、推压力、斗杆转速、转角、各驱动电机功率等关键参数的变化曲线,为进一步研究电铲整机的负载与能耗特性,实现电铲的智能化控制提供了参考。

针对液压系统传统油冷器冷却时能耗大、热能浪费严重的问题,提出基于有机朗肯循环的液压系统余热回收利用方案,改善系统综合能效。建立了液压系统余热回收试验平台,研究电负载、油液流量和工质流量等参数对系统运行和能量特性的影响规律。试验结果表明:在相同工况下,与同等规格油冷器相比,所提有机朗肯循环余热回收系统最大热效率提高到了2.56%;膨胀机压力比和系统热效率随电负载和油液流量增加而增加;随着工质流量增大,膨胀机入口工质过热度显著降低,而蒸发器换热量和膨胀机输出功率增大。在试验工况下,蒸发器最大换热量为4.18 kW,膨胀机最大输出功率为356 W。试验结果验证了液压系统余热回收系统的节能效果,得到了运行参数对系统性能的影响规律。

液压挖掘机上车回转平台转动惯量大,工作中高频次起制动,大功率的制动动能转化为控制阀阀口热能被浪费。提出阀口独立控制液压挖掘机回转制动能量回收系统,采用泵阀复合、压力流量匹配控制策略抑制回转平台起动过程的节流和溢流损失,利用阀口独立多自由度控制的优点解决制动阶段回转系统的压力冲击和反转问题;通过蓄能器回收利用回转平台制动动能;在空载制动过程中,通过增压缸向蓄能器补充油液。建立了回转系统机电液联合仿真模型,并对所提系统的运行与能耗特性进行分析。结果表明:满载和空载制动阶段蓄能器能量回收率分别为77.4%和77.8%,在增压缸的作用下解决了蓄能器油液回收不足的问题,较传统回转系统能耗降低45%。

传统工程机械液压回转系统位置控制一般采用驾驶员在环的控制方式，靠驾驶员的观测实现定位，由于驾驶员反应较慢，会影响生产效率和作业的一致性，难以满足对回转定位精度要求较高的工程作业。针对这一问题，在进出口独立控制液压回转系统的基础上，提出采用速度位置复合闭环控制方法，加入速度前馈用于减小跟踪误差，同时加入压差反馈和速度反馈用于减小压力和速度波动，改善系统运行平稳性。首先建立了液压挖掘机回转系统多体动力学机电液联合仿真模型，对所提控制策略的有效性进行了验证；并以液压挖掘机为研究对象，构建了进出口独立控制回转试验测试系统，对所提出的控制方法进行了试验分析。仿真和试验结果表明，对于不同的期望速度和期望位置，无论回转系统正向还是反向运行，都可以获得较高的定位精度，定位误...

采用内部机械反馈通道上叠加电闭环通道的控制方法，设计了63通径插装式电液比例节流阀。介绍其结构组成和工作原理。参照初步设定阀的结构和参数，用Pro／E软件建立了三维几何模型。应用SimulationX仿真软件建模与仿真，并进行稳定性和动态响应分析，最终确定了阀的主要结构参数。研究结果表明阀控制流量精度高，动静态性能优良。

为了有效改善传统密封材料的密封特性介绍了磁性橡胶作为中高压密封件的密封机理及可行性.研究发现：由于磁性橡胶具有摩擦系数小硬度高等特点密封圈的使用寿命以及使用质量得到改善密封效果得到有效的提高.使用磁性油封能够避免油封发生老化造成唇口磨损、弹性变坏以及应力松弛Fi逐渐降低等缺点.利用有限元软件Ansys对其进行了分析对使用以及安装磁性橡胶O形圈时在密封界面之上产生的接触应力的分布规律以及接触变形展开了分析并与普通密封圈进行了对比在理论上给橡胶O形圈提供了进一步优化以及可靠设计的依据。

并联轴向柱塞泵具有结构简单、能效高的特点，但柱塞泵内部结构配流盘排油单边腰型槽拥有双配流窗口，柱塞在经过配流窗口进行吸排油转换时，柱塞腔内闭死容积及通流面积的变化会产生较大的压力冲击和噪声，影响并联轴向枉塞泵的使用寿命和系统的稳定性。针对该问题，理论分析了柱塞泵运动学关系、配流盘配流面积等，利用多学科软件AMESIM建立了单柱塞模型，在此基础上构建整泵仿真模型。通过对单柱塞模型偏转角度和阻尼槽深度角进行分析，优化过渡区域几何关系，得到偏转角为7°，阻尼槽深为6°，该配流结构最为合理。进一步搭建试验台，对整泵的压力脉动进行试验验证，验证了模型的准确性，并得到随着负载压力的增大，输出压力脉动变大。

本文通过对轴向柱塞泵壳体振动加速速度信号的监测，利用倒频谱分析技术，不仅有铲地识别出了松靴故障，而且消除了传感器安装位置对监测分析结果的影响，为液压泵的故障诊断技术提供了方便。

应用CFD软件Fluent以全周开口滑阀为例对滑阀阀芯运动过程内部流场变化特性进行了可视化分析。计算发现当阀处于小开口、大流量、阀芯高速运动时瞬态液动力数值较大设计阀时必须加以考虑。由于流道和阀体的不对称在阀杆上还作用有不对称的径向力会引起阀芯卡紧很难用结构设计的方法加以平衡。通过对滑阀动静态流量系数进行计算发现随着阀口开度和阀芯运动状态的不同流量系数变化较大。

根据超声波测距原理设计了超声波测量液压缸位移系统提出了超声波在液压油中波速的简化公式并给出了超声波的度越时间的补偿方法及探头本身固定误差的补偿方法.对其它测试系统也有一定的参考价值.