液压平衡阀被普遍应用于工程机械尤其是起重机上,是平衡回路中最核心的元件,平衡阀性能的优劣对整机工作的可靠性、稳定性和工作效率等有着巨大的影响。目前国产的液压平衡阀技术水平与国际先进水平还有很大的差距,高端平衡阀市场几乎全被国外产品所垄断。本课题组研发的新型先导式平衡阀,采用了级间液压-机械双反馈的创新原理,其预期性能优异,但在实际应用中仍存在静态性能受背压影响大、动态性能不佳等问题。本文以现有的新型先导式平衡阀为研究对象,采用了理论推导、数值仿真、试验验证三者相结合的方法,对平衡阀的静态特性和动态特性进行了详细的分析,使用AMESim软件对各项性能进行仿真分析,通过试验测量验证了理论推导和仿真预测,找到了原结构所存在的不足,提出了具体的优化方案并用仿真验证。论文内容主要分为六章,主要内容分述如下:第一章,介绍了液压平衡回路以及液压平衡阀的国内外研究现状,分析了国产液压平衡阀的不足,引出了本课题的研究目标和主要研究内容。第二章,介绍了新型先导式平衡阀的结构组成和工作原理,进行了静力学的受力分析,建立了动力学的线性化模型,分析了静态特性和动态特性的影响因素。第三章,根据平衡阀的实际结构参数,精确地计算了各个关键阀口的通流面积数据,搭建了整阀的AMESim仿真模型,对各项静态特性和阶跃响应特性进行了仿真分析,并模拟了背压对静态特性的影响。第四章,进行了平衡阀流量特性试验和阀芯位移特性试验。流量特性试验测量各工况下的流量控制特性、过补偿特性以及流量阶跃响应特性,阀芯位移特性试验测得主阀芯位移的实际频响曲线,对AMESim仿真模型和数学理论模型进行验证,并验证了背压存在的影响。第五章,针对新型先导式平衡阀现有的不足,提出了新的结构方案,并对阀芯尺寸、阀口参数等重新进行匹配,使用AMESim仿真验证了优化方案的可行性。第六章,总结了本课题的主要工作和研究成果,对课题尚存在的问题和未来的工作方向提出了建议。