激振技术是通过激振器产生激振力作用在被激物上,使其产生一定形式和大小的振动。作为学术科研和工程应用中不可或缺的基础技术,激振技术水平的高低将直接影响学术科研实验结果的准确性和工程应用产品性能的可靠性,在某种程度上反映了一个国家的科研实力和工业发展水平。论文在综合分析国内外激振技术的研究现状及发展趋势的基础上,指出电液激振技术因功率密度高、推力大、无级调幅、负载自适应和操作方便等优点而具有广阔的应用前景。结合捣固装置的工程应用背景,针对现有捣固装置具有冲击大、易磨损、振幅和振动频率不能独立无级可调等不足,基于采用电液激振技术的新型捣固装置对激振力、频宽和波形等技术要求,对电液激振高速换向技术展开研究,设计主要由阀芯旋转式电液换向阀和微行程双作用液压缸组成的新型阀芯旋转式大功率电液激振器。本课题在国家自然科学基金资助项目“阀芯旋转式大功率电液激振基础理论和技术”的资助下,对电液激振高速换向技术展开研究,对阀芯旋转式大功率电液激振器进行理论建模、动态特性分析和系统仿真,并搭建相应的实验平台开展实验验证研究,为采用此类电液激振高速换向技术的电液激振器的开发和研究提供设计依据和理论指导,填补我国在电液激振领域的不足。另一方面,对其核心部件阀芯旋转式四通换向阀在不同阀口形状下进行阀口流场仿真、静动态特性分析和受力分析,并开展初步的实验探索和验证,具有重要的科研价值和现实意义。本论文主要研究工作如下：1.介绍采用电液激振高速换向技术的新型捣固装置的结构和工作原理,和市场上现有的主流捣固装置相比具有捣固效率高、自适应强、故障率低、振幅和频率可调等优点。结合新型捣固装置的工作原理,对产生激振动作的电液激振器工作原理进行阐述。为了实现电液激振器换向频率高、流量大的目的,对液压调节元件转阀进行了结构设计和优化,使其具有结构合理、密封效果好、阀零位易确定、阀芯沟槽形状多样等优点。2.对转阀进口流场进行建模和CFD仿真,在考虑不同沟槽形状、不同沟槽开度、不同沟槽数量、不同沟槽轴向长度及不同供油压力等因素的影响,对转阀沟槽流场的稳态仿真结果进行分析,并进行动态稳态仿真结果对比分析。根据CFD仿真得到的不同形状沟槽流场运动规律,分别建立具有代表性的不同阀口沟槽形状的过流面积模型,在Matlab/Simulink软件搭建求解模型,对不同阀口沟槽形状的过流面积变化情况进行对比分析。3.建立理想零开口阀芯旋转式四通换向阀的压力-流量特性方程,首次提出衡量转阀动态工作性能的两个衡量指标：当量通径和流量脉动,分析影响当量通径和流量脉动的因素,并从阶跃响应和幅频特性的角度分析了转阀的结构参数对转阀动态特性的影响。另外,对转阀进行受力分析,分别建立转阀稳态液动力和瞬态液动力模型,进一步明晰了转阀的受力机理及其影响因素。4.对电液激振器进行理论建模,并通过Matlab/Simulink建模仿真和AMESim建模仿真对电液激振器理论模型进行仿真求解,详细分析了不同沟槽形状、不同沟槽数量、不同沟槽轴向长度、不同系统供油压力、不同阀芯转速和不同内泄漏可变阻尼孔直径等结构参数对电液激振器动态特性的影响。5.搭建电液激振器液压系统实验台,从不同沟槽形状、不同沟槽数量、不同沟槽轴向长度和不同系统供油压力等因素对转阀静态特性进行实验验证分析；另外,从不同阀芯结构、不同系统供油压力和不同阀芯转速等因素对电液激振器动态特性进行实验验证分析。