碳纤维增强复合材料(CFRP)具有抗热冲击、抗拉强度高、耐腐蚀等优点,已广泛应用在机器人、航空航天、工程装备及其他领域,用CFRP来制备液压缸能够大幅度提升液压系统的轻量化的水平,帮助系统降低能耗。本文从复合材料缸筒、活塞和活塞杆、成型工艺、密封润滑和发展趋势五个方面综述了CFRP液压缸的发展现状,介绍缸筒和活塞中金属与复合材料之间的联接方法及多材料设计的参考准则,并对手糊式、缠绕式、拉挤式、树脂传递模型成型等加工工艺进行介绍,然后讨论了CFRP液压缸存在的密封、摩擦、动态响应等问题,最后从涂层、加工、后处理给出了碳纤维液压缸的发展趋势。

负载口独立控制挖掘机系统是一个包含许多未知参数的机液耦合系统。为了准确建立参数化模型,需要精确地辨识各元件参数,并包含机械系统与液压系统的耦合联接。为此首先建立各系统的数学模型,通过试验测试获得各个关键参数。采用基于试验测试结果的NLPQL多目标优化方法寻优难以估计特性参数的最优值,提高参数辨识的速度和精度。基于辨识参数的数学模型,建立参数化的机液耦合仿真模型。相比于现有研究中的联合仿真模型,该模型在同一参数化平台下运行,计算时间短,并且易于根据不同工况修改机械系统参数,仿真效率更高。最后将2 t小型挖掘机的试验结果与仿真进行对比,结果证明该仿真模型具有较高的计算精度,可为负载口独立技术在移动液压中的控制策略研究提供参考。

介绍了采用蓄能器作为压力油源的液压电梯系统的工作和节能原理,给出评判其节能效果的依据,详细论述了压力油源设计中的关键问题.实验结果表明,采用此节能设计方案的液压电梯不仅速度控制性能良好,而且显著降低了其运行时的能量消耗.

为解决液压电梯装机功率和能耗大的问题，提出一种采用闭式油路的变频（VVVF）控制液压电梯系统．阐述了基于VVVF控制、蓄能器做液压配重和活塞拉缸技术的节能原理，分析了系统中蓄能器、主电动机和负载这3个主要功率部件的运行状况．在电梯轿厢处于不同负载重量的工况下，对系统中3个主要部件的功率特性进行了试验研究，并在此基础上计算得到系统的能耗和总效率．试验和分析结果表明，在电梯轿厢处于速度1．0m／s、负载重量最大为1000kg的工况下，该系统相对于典型的液压电梯系统，节能效果显著，装机功率仅为10．25kW，总效率提高到70％．

介绍了采用闭式油路的变频节能液压电梯系统的节能和工作原理，给出了系统主要部件的设计方法，对其中关键节能元件蓄能器的选择与设定进行了详细论述。并对轿厢在不同负载工况下电梯的运行性能进行了试验研究和分析，结果表明，电梯轿厢的实际运行速度与给定的理想速度能够较好地吻合，系统运行状况良好。最后对系统的节能效果进行了评价，表明该系统节能效果显著，具有非常好的工程应用价值。

为了深入了解液压变压器高噪声产生的内在原因，对液压变压器的瞬时流量特性进行理论推导和仿真研究。通过理论推导建立液压变压器在不同配流盘控制角度和不同工作状态时瞬时流量的数学模型，并对其进行仿真分析。总结各槽口在不同工况下瞬时流量的变化规律，进而优化模型，并得到各槽口在不同工作状态时的瞬时流量脉动率。提出流量脉动率高是造成液压变压器高噪声的主要原因，在液压变压器试验研究中也得到液压变压器噪声要高于同基体结构相同转速下柱塞泵、马达的噪声的结论。研究结果揭示了液压变压器高噪声的主要原因，并为改善液压变压器的性能提供重要的理论依据。

对一种结构紧凑、节能降噪的变频闭式液压动力单元在液压电梯和液压抽油机等液压提升机械中的应用进行了原理分析和应用特点探讨。在这些系统中应用该动力单元可简化液压系统，降低装机功率和能耗，提高系统的性能。

以压力流量功率复合控制泵的功率控制部分为研究对象，利用AMESim搭建压力流量功率复合控制泵的整体仿真模型，针对影响其功率控制部分动静态特性的几个关键因素——流量阀弹簧刚度、功率阀阀芯三角槽数进行变参分析。仿真结果表明：增大流量阀弹簧刚度，可以改善功率控制范围内斜盘摆角的动态特性；增加功率阀阀芯三角槽个数，可以减小最小功率值，从一定程度上增大功率控制范围。

针对目前液压垂直提升机械中存在着能耗大、效率低的问题,提出一种变配重的节能方法。阐述变配重的节能思想,介绍液压配重可变和机械配重速度可变两种节能方案;重点对液压配重可变的系统在液压升降系统中的应用进行论述,对其装机功率、功耗、系统效率及恶劣工况进行详细分析,并将其与常规变频液压升降系统进行对比,结果表明采用变配重液压系统装机功率和能耗分别降低约67%、35%,效率提高30%,具有较好的节能效果;讨论变配重系统目前存在的问题,包括系统效率、配重预存储能量、动态特性等,针对这些问题提出相应的对策;最后对变配重节能技术的发展前景做了展望。

为了开发新式的数字液压泵并研究其控制特性,开发了高速开关阀控制的数字式柱塞泵,通过可编制控制器程序来实现不同的控制功能.分析该数字泵的控制原理,建立数字泵的动力学模型和液压系统模型,并以接口模型实时连接2个模型构成数字泵的虚拟样机.通过虚拟样机仿真和试验测试,研究数字泵的流量控制、压力控制和功率控制等功能.结果表明,数字式柱塞泵压力、流量控制的调节时间可以控制在2s以内,能够达到精确的控制结果,同时实现准确的恒功率控制方式.采用高速开关阀控制的数字式柱塞泵满足控制性能需要,可以实现良好的柱塞泵变量控制功能.数字泵虚拟样机能够实现对数字泵控制性能的准确预测,仿真结果和试验结果吻合较好,虚拟样机技术将成为数字泵设计和优化的重要手段.