液压控制系统主要有阀控系统和泵控系统,阀控系统的节流损失大,能量效率低,如液压挖掘机中控制阀节流损失占液压泵输出功率的40%左右。泵控系统具有能量效率高,控制精确的优点,泵控对称液压缸和泵控马达技术在工程中有广泛的应用。但在泵控非对称缸领域,为了平衡非对称缸两腔流量不平衡,国内外学者的解决方案主要集中在增加辅助泵和阀,这样使得系统更加复杂化、能量效率降低、成本上升,严重制约了泵控非对称缸技术的推广应用。而非对称液压缸因其输出力大、占用体积小的优点,广泛应用于电液控制回路,如能降低非对称液压缸回路的能耗,提高其能量利用率,对工程机械节能减排具有重要意义,这也是论文的基本出发点。同时径向柱塞泵由于其大排量、控制精度高、抗冲击、寿命长、自吸能力强、高效节能等优点,广泛应用于注塑机、锻压和船舶等工程领域。开展对非对称径向柱塞泵的特性研究具有重要意义。针对上述问题论文基于权龙教授的非对称配流原理对MOOG公司的RKP-Ⅱ径向柱塞泵进行改造,设计了一种变排量三配流径向柱塞泵,用以实现直接闭式泵控非对称液压缸技术。论文对此新型径向柱塞泵进行了深入研究,从理论计算、有限元分析、仿真建模到仿真运算,并与传统径向柱塞泵进行对比,不断优化新型配流轴结构参数,使三配流径向柱塞泵的流量压力特性达到与现有泵相当的水平。最后,将新型泵应用于直接泵控非对称缸系统,验证泵的非对称配流特性。本文的主要工作有:论文首先综述了泵控系统在对称缸与非对称液压缸的研究现状,介绍目前径向柱塞泵国内外的研究进展,总结存在的问题。针对这些问题,提出对应的解决方案,给出主要研究内容和论文的创新点。论文详细分析了三配流径向泵的几何结构与配流原理,总结配流方案的特点;根据三配流径向柱塞泵的内部结构和各个组件的运动规律,通过对三配流径向柱塞泵运动学分析,推导出三配流径向柱塞泵排量及流量脉动公式;重点分析了柱塞-滑靴组件和配流轴的流体静压支承结构,通过理论计算,设计并验证泵的变量机构的大小控制柱塞的参数。论文通过Workbench建立新型配流轴的有限元模型,对其应力和应变进行分析,并与传统配流轴比较,为后续工作提供可行性。其次,通过AMESim建立变排量串联式三配流径向柱塞泵的仿真模型。分析新型配流轴的节流调控,重点分析了非死点过渡区域的流量压力脉动情况,并对此过渡区域进行优化分析,找出最优的配流轴结构参数,使压力流量脉动降低约50%。仿真计算得出配流轴所受径向液压力,与相同工况下的传统柱塞泵比较,验证新型配流轴的可行性。仿真分析了不同控制下,单柱塞和整泵出口的压力流量脉动,检验分析其动态性能。论文建立了三配流径向柱塞闭式泵控非对称缸的系统模型,重点对四象限工况下系统和泵的压力流量特性进行分析,验证泵的非对称配流特性,并对比分析了非对称径向柱塞泵和非对称轴向柱塞泵各自的优缺点。最后,总结了本学位论文的主要工作及结论,并对之后的研究工作进行了展望。