本书创新性地提出了级间液压-机械双反馈原理，攻克了大流量液压阀高精度流量控制与负载适应性协同优化的技术难题；通过建立双反馈负载控制阀正向设计方法，系统揭示了阀芯位移精确控制机理及液动力动态补偿机制，设计了带孔减振尾结构并通过多物理场仿真优化其参数；研究构建了涵盖静动态特性的完整仿真模型，开发了主阀芯-阀套、先导阀芯-阀套等核心组件设计体系，成功实现该原理在重型汽车起重机变幅系统中的工程应用。经台架测试与实车验证，双反馈系统展现出卓越的启闭特性与工况适应性。
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2012/09 - 2017/12，浙江大学，机械电子工程，博士，导师：杨华勇
2008/08 - 2012/06，浙江大学，机械电子工程，学士2021/07至今，天津大学，机械工程学院，副教授
2018/06 - 2021/06，天津大学，机械工程学院，讲师机械电子工程/柔性流体驱动与传动作为通讯作者、第一作者发表论文32篇，其中SCI检索20篇，EI检索12篇。《机械工程学报》青年编委，《液压与气动》“特种流控”专刊副主编
目录
“博士后文库”序言
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景与国家需求 1
1.2 流量阀级间控制方式研究现状 2
1.2.1 机械反馈方式在流量阀中的应用 3
1.2.2 液压反馈方式在流量阀中的应用 5
1.3 负载控制阀技术现状 8
1.3.1 直动式负载控制阀 8
1.3.2 先导式负载控制阀 14
1.4 本书内容安排 21
1.5 本章小结 24
第2章 级间液压-机械双反馈原理及特性 26
2.1 级间双反馈原理 26
2.2 双反馈原理特性分析 28
2.2.1 双反馈原理与单反馈原理的对比 28
2.2.2 双反馈原理可附加特性分析 30
2.3 双反馈原理的应用 31
2.3.1 单向/双向比例节流阀 31
2.3.2 调速阀 32
2.3.3 负载控制阀 33
2.4 本章小结 33
第3章 阀芯位移精确控制与负载适应性 35
3.1 可动部件受力平衡与桥路液阻关系分析 35
3.1.1 稳态受力平衡关系建立 36
3.1.2 稳态液压桥路关系计算 36
3.2 主阀芯位移控制特性分析 37
3.3 阀芯位移控制负载适应性分析 38
3.4 静态控制特性建模 40
3.4.1 先导组件位移计算子系统 41
3.4.2 先导阀口过流面积计算子系统 41
3.4.3 主阀芯位移计算子系统 46
3.4.4 液动力查表子系统 49
3.4.5 面积比计算子系统 50
3.4.6 主流量计算子系统 50
3.4.7 其他子系统 52
3.5 阀芯位移控制与负载压力适应性仿真 52
3.5.1 阀芯位移控制特性仿真分析 52
3.5.2 负载压力适应性仿真分析 55
3.6 阀芯静动态特性测试试验台研制 58
3.6.1 液压系统设计及元件选型 59
3.6.2 电控及数据采集系统设计与实现 61
3.7 阀芯位移控制与负载适应性试验验证 63
3.7.1 阀芯位移控制特性试验验证 63
3.7.2 负载适应性试验验证 65
3.8 本章小结 67
第4章 基于带孔减振尾的大流量锥滑阀液动力补偿 68
4.1 滑阀液动力分析与补偿方案 68
4.1.1 液动力分析 68
4.1.2 补偿方案 69
4.2 软件及计算模型 70
4.2.1 CFD软件ANSYS/Fluent 70
4.2.2 计算模型选择 71
4.3 网格划分与边界定义 72
4.4 无补偿液动力仿真与网格无关性验证 73
4.5 减振尾关键结构参数优化 75
4.5.1 最优减振尾直径的仿真研究 75
4.5.2 最优连杆长度的仿真研究 78
4.5.3 最优连杆长度下对最优直径的验证 79
4.5.4 带孔减振尾尺寸的仿真优化 81
4.6 液动力测试平台研制 87
4.7 液动力及减振尾参数优化试验验证 89
4.8 本章小结 91
第5章 基于动力学的阀芯稳定性与启闭特性 93
5.1 关键环节动力学建模 93
5.1.1 运动部件受力分析和动力学方程 93
5.1.2 容腔-节流口液压阻尼网络分析和动力学方程 94
5.2 状态空间建模 96
5.2.1 动力学方程线性化 97
5.2.2 状态空间模型 99
5.3 阀芯动态稳定性分析与优化 100
5.3.1 典型工况分类与稳定性判断 101
5.3.2 关键参数的根轨迹分析与稳定性优化 104
5.4 整阀动力学建模 107
5.4.1 总体建模思路 107
5.4.2 运动部件S函数子模型搭建 107
5.4.3 容腔和节流口子系统模型搭建 112
5.4.4 整阀动态模型 114
5.5 动态特性仿真分析与优化 116
5.5.1 启闭特性分析 116
5.5.2 补偿阻尼对开启过程的影响 118
5.5.3 快关阀口对关闭过程的影响 118
5.5.4 启闭特性先导控制 119
5.6 动态特性试验验证 120
5.7 本章小结 122
第6章 双反馈大流量负载控制阀设计 123
6.1 大流量负载控制阀性能需求 123
6.2 双反馈原理适用性分析 125
6.3 设计指标 127
6.4 主阀芯设计 127
6.4.1 主阀芯各压力作用面积计算 128
6.4.2 主阀芯的“软限位”与“硬限位”设计 129
6.4.3 主阀芯-主阀套的密封设计与校核 130
6.5 先导阀芯设计 132
6.5.1 快关阀口参数设计 133
6.5.2 先导阀芯-先导阀套密封与强度校核 134
6.6 其他结构设计 135
6.6.1 控制活塞设计 135
6.6.2 端盖设计 136
6.6.3 整阀密封设计 138
6.7 重要结构强度校核 139
6.7.1 主阀体结构强度校核 139
6.7.2 先导阀体结构强度校核 141
6.7.3 主阀体-先导阀体连接强度校核 142
6.8 本章小结 146
第7章 双反馈负载控制阀应用 147
7.1 样机试制 147
7.2 大流量负载控制阀试验台研制 147
7.2.1 液压系统设计及元件选型 148
7.2.2 电控及数据采集系统设计与实现 151
7.3 型式试验与分析 155
7.3.1 单向导通特性 155
7.3.2 流量控制特性 155
7.3.3 快速开启/关闭响应特性 157
7.3.4 负载压力补偿特性 159
7.4 实车试验与性能验证 160
7.4.1 实车测试原理 160
7.4.2 中联起重机实车试验结果 161
7.4.3 徐工起重机实车试验结果 167
7.5 本章小结 170
第8章 总结与展望 171
8.1 主要研究结论 171
8.2 研究方向展望 172
参考文献 174
编后记 180
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