为液压静力沉桩机液压系统的压桩油路中产生一定频率压力变化 ,实现振动压桩而研发了一套液压振动系统。本文主要根据N -S方程、连续方程、状态方程和受力平衡方程等 ,对液压振动系统中各液压元件进行了具体分析 ,建立了由液压系统内振动开关阀和溢流阀相互耦合而产生的流体压力P变化的数学模型 ;

针对整机测试的复杂性与测试条件的不可控性,设计了适合工程机械的负载模拟实验系统,并搭建了实验平台;运用Matlab系统辨识建立了精确的比例溢流阀数学模型,采用增量式PID控制策略,进行了负载模拟控制算法参数的在线调试,并确定了合适的PID参数值。通过测试,实际负载与模拟负载误差σ≤4.5%,表明该系统可以实现准确可靠的负载模拟。

高压蓄能器是氮爆式液压打桩锤液压系统中的关键部件之一,为深入研究高压蓄能器与主油路不同连接形式对液压打桩锤系统压力波动幅度、打击频率以及系统工作稳定性的影响,现以ZCY70液压打桩锤为例,采用MATLAB/Sim-ulink/Simscape基于原理图的物理仿真工具模块进行建模仿真。通过对有、无高压蓄能器时系统的对比仿真分析,得出高压蓄能器对减小系统压力波动幅度和直接提高打击频率具有积极作用;通过对有、无单向节流阀时系统的对比仿真分析,得出单向节流阀对提高系统工作稳定性具有重要作用。研究结果对更进一步研究液压打桩锤的工作机理,以及国产液压打桩锤整体性能的提升具有重要意义。

为从理论上研究双喷嘴挡板伺服阀的工作性能,需对其建立较为精确的数学模型。针对电液伺服阀工作过程固有的机电液耦合特性,选择可统一处理多能域复杂系统的键合图法作为建模工具。根据衔铁、挡板组件和阀芯的运动规律,考虑喷嘴射流液动力等非线性因素,采用集中参数构建了系统的键合图模型,并推导出描述伺服阀工作过程内部能量供给、传递、转化和消耗的状态方程。结合某型伺服阀的相关参数,采用四阶Runge-Kutta法进行数值求解。数值模拟结果表明：伺服阀输入阶跃电流后,预测的负载流量阶跃响应的变化趋势能与试验结果较好吻合,并且模型能预测伺服阀系统内部状态变量的动态特性,为伺服阀结构参数优化研究和动态性能分析提供了理论依据。

通过分析伺服阀的工作原理及力矩马达工作间隙中磁流体的作用机理,运用键合图理论以规范的方式统一描述系统中的机液能量耦合、流体磁化以及电磁转换等多种能量作用;考虑磁流体作用力等非线性因素,采用集中参数建立电液伺服阀的通用仿真数学模型,模拟添加磁流体前后及力矩马达工作气隙参数变化对伺服阀工作性能的影响规律,通过试验证明该模型的有效性。研究结果表明：添加磁流体可增加伺服阀力矩马达的阻尼比,提高系统的稳定性和抗干扰能力;增大工作气隙高度或减小导磁体有效工作面积均有利于提高系统的稳定性,但降低了系统的流量增益。