液压挖掘机作为典型的多执行器工业设备,常常用在工程建设中,具有功率密度高、操作性好和环境适应性强等优点,但其缺点是整机能量效率很低,仅有20%左右。液压挖掘机应用柴油机驱动液压泵提供压力油,通过液压控制阀和液压管道进行分配,控制执行器动作。负载差异多执行器复合动作时,各执行器油腔压力不同,非最高负载执行器控制阀口存在节流损失;另外,执行机构大的重力势能和动能,在往复运动中,也经控制阀口以节流损失形式耗散掉;还有,挖掘机大部分时间处于低负载工况,使得柴油机燃油效率较低。以上三方面原因,是液压挖掘机采用大功率动力源、燃油消耗高和产生大量热能的重要原因。其中,控制阀口存在节流损失有三方面原因:（1）出油控制阀口节流平衡超越负载,或者对液压执行器进行减速制动;（2）负载差异多执行器复合动作时,存在负载差异效应节流损失;（3）采用四边联动滑阀时,进出油控制阀口机械耦合,造成非必要节流损失。本研究采用进出口独立控制技术解决了进出油控制阀口机械耦合造成的非必要节流损失问题。在确定采用油电混合动力方案后,提出节能型动臂与回转液压系统。将各个系统整合后,又提出通过非驱动腔压力调控原理减小负载差异导致的节流损失,并回收执行机构动势能,通过动力调控原理提高柴油机燃油效率,实现挖掘机液压系统低压损动力分配与传递以及柴油机高效工作。接着,建立系统数字样机进行仿真分析,结果表明:新系统在保证控制性能的基础上,能通过压力调控提高非最高负载执行器非驱动腔压力,进而提高驱动腔压力,减小节流损失并回收能量,其还能回收执行机构动势能,完成一个挖掘循环整机节能比例13.22%,燃油消耗降低了12.55%;更进一步的,优化调控柴油机工作点后,燃油消耗更是降低了16.69%。第1章为绪论部分,叙述了本课题研究的背景及意义,将阅读的文献进行综述,分析了国内外研究现状,具体包括与课题紧密相关的多执行器液压控制系统及液压系统能量回收再利用技术研究现状;第2章为混合动力液压挖掘机系统方案设计及数学模型部分,介绍了混合动力的原理、类型,选择适合液压挖掘机工况的混合动力方案,确定混合动力液压挖掘机系统工作原理,建立液压元件及系统的数学模型;第3章为混合动力液压挖掘机系统仿真模型部分,建立了6吨液压挖掘机三维模型,建立了混合动力液压挖掘机系统的机电液联合仿真模型;第4章为节能型动臂与回转液压系统能效特性研究部分,分别介绍了动臂、回转系统能耗分析以及对应的节能型液压系统仿真分析;第5章为非驱动腔压力调控液压挖掘机节能特性研究部分,先后介绍了系统工作原理、数学模型、仿真结果以及柴油机工作点调控仿真研究;第6章为总结与展望部分,对本学位论文研究内容进行总结,对接下来的工作进行展望。