电液压力伺服阀是电液伺服系统的核心元件,其性能好坏直接决定伺服系统的功能及其相关特性能否实现。浙江工业大学发明的2D数字伺服阀以其结构简单、精度高、响应速度快、抗污染能力强等诸多优点,目前已成功应用在航空航天及军工领域。本文设计的二维(2D)电液压力伺服阀是在成熟的2D数字伺服阀的基础上进行的创新型研究,以原有的2D数字伺服阀作为压力—位移机构,通过控制旋转电磁铁的偏转角度来改变二维活塞的轴向移动距离,进而改变弹簧力的大小来调整系统的压力。其主要研究内容和成果如下:(1)二维(2D)电液压力伺服阀的结构设计。二维(2D)电液压力伺服阀的结构设计主要包括阀体模块、电机械转换器模块、传动机构模块以及位移传感器模块。重点为阀体模块的结构设计。(2)二维(2D)电液压力伺服阀的数学建模及仿真。建立了旋转电磁铁、导控级液压伺服机构和单级减压阀三个环节的数学模型,通过仿真分析了二维(2D)电液压力伺服阀的阶跃特性,分析了影响导控级性能的几个关键因素,将仿真结果与结构计算相结合,对阀体设计进行了优化。(3)二维(2D)电液压力伺服阀的稳定性分析与仿真。在数学模型基础上用MATLAB画出伯德图分析其稳定性。通过优化结构参数引入挤压油膜增大系统阻尼,最终使得系统稳定。(4)二维(2D)电液压力伺服阀的实验研究。为了验证原理的正确性搭建了实验平台,对电机械转换器、零位泄漏以及典型特性进行了实验研究。结果表明,二维(2D)电液压力伺服阀的滞环<3%,线性度<2%,泄漏量<0.5L/min,基本达到设计要求。