液压数字化是液压未来发展的一个趋势,随着电子技术的飞速发展,数字阀将会得到越来越广泛的应用。数字阀是能精确控制液压系统压力、流量和方向等,数字阀体积小,不需要模数转换元件就可以直接接收计算机控制信号,控制简单,工艺性好,使用成本低,而且工作可靠,易于维修,抗油液污染能力强,在复杂环境下也能正常工作。本文设计了一款用以精确控制流量的数字节流阀。对比了脉宽调制阀、高速开关阀等数字阀的优缺点,最终选择了增量式数字阀,对数字节流阀的结构进行设计。分析了不同形式的节流口的优缺点,选择了流量与阀口开度线性性非常好的矩形孔作为节流口。选择角位移和脉冲数量成正比的步进电机作为控制阀芯运动的控制元件。通过理论分析对数字节流阀静态性能进行研究,运用动力学原理对阀芯动态性能建立数学模型,并用Simulink软件对其进行仿真研究,对比不同频率下的阀芯动态响应情况。运用计算流体力学理论,用FLUENT软件对节流阀内部流场进行仿真研究,根据仿真结果,对节流阀阀口结构进行改进优化。成功开发的数字节流阀可以直接由计算机进行实时控制,静态性能优异,阀口开度与步进电机脉冲数量成正比关系,动态性能良好,阀口附近内部流场合理,对于设计数字阀和节流阀都具有很好的参考价值。