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电液比例阀是电液比例控制技术的核心和主要功率放大元件,由于其较好的控制精度和稳定性,电液比例阀已开始逐渐代替传统控制阀。代表了流体控制技术的发展方向。电液比例阀的先导阀是实现电液比例控制技术的关键控制器件。直控式节流槽滑阀是先导阀的一种,其功用是由比例电磁铁直接驱动功率级阀芯运动,以控制液流的流量和方向来驱动主阀对液压系统中油液压力、流量进行比例控制。我国液压技术起步较晚,节流槽滑阀等关键技术仍掌握在德国、美国、日本等国家少数厂商手中。国产节流槽滑阀性能较差,难以满足主阀对先导阀的要求,在此情况下对节流槽滑阀展开研究显得十分迫切。本文针对节流槽滑阀的结构特点及结构参数变化对其过流面积及阀口控制特性的影响展开了理论及实验研究。论文在参照国内外成熟产品的基础上,以电液比例阀的先导阀为研究对象,运用现代设计方法和分析手段完成了以下几方面的工作:(1)分析电液比例阀的工作原理,通过对U、V形两种不同结构的先导阀芯的过流面积的计算分析,设计了一种新型先导阀的阀芯结构-圆头渐扩形节流槽阀芯并推导了其节流槽阀口面积的计算公式。针对三种阀口的流量控制特性进行对比分析。(2)不同形式阀口过流面积的影响因素有所不同,本文通过理论计算的方法,用多个结构参数的复合函数表示阀口的等效过流面积。应用Matlab理论计算及流场仿真获得了结构参数的变化对三种阀口等效过流面积的影响规律,从而为阀口正向设计提供了理论基础。(3)针对本课题提出的三种形式的阀口结构,充分考虑阀口的可加工性,以力士乐U形阀芯正投影面积相等为参考,分别设计了六种不同加工形式的阀芯,通过Fluent仿真软件对六种阀口附近流场进行仿真分析,通过对六种阀口的流场仿真分析了所设计阀口的流量特性,并进行对比分析。(4)依托燕山大学流体实验室PIV可视化试验台搭建了一个泵驱动的先导阀液流特性测试实验台,针对多种结构阀芯的先导阀内部的流量特性进行了实验研究。