工程机械行业的不断发展和工作环境的持续变化,对挖掘机的工作性能和效率提出了更高的要求。针对目前挖掘机执行机构的速度调定需要更换多路阀阀芯的问题,.根据先导阀和多路阀的静态数学模型,计算得到执行机构液控回路各控制参数之间的关系,并以此为依据,应用电液比例控制技术将挖掘机液控先导的控制方式更换为电控先导。在电控先导的基础上设计了一套执行机构的速度调定系统,该系统既能根据驾驶员的操纵习惯和工作环境的要求调定单个执行机构的运动速度,还能调定两个执行机构复合运动的速度,无需更换多路阀阀芯,提高了执行机构速度调定的可靠性和灵活性。本文以某中型液压挖掘机为研究对象,主要研究内容如下:(1)通过数学推导的方法,推导出了减压式先导阀触头下降位移与手柄操纵角之间关系的精确计算公式,与现有的线性近似计算公式比较,在手柄操纵角小于20°时,精确计算公式和线性近似计算公式的计算结果基本相等,但操纵角大于20°后,线性近似计算公式的计算误差越来越大。为了提高减压式先导阀的微调操控性能,提出了一种压盘的两段式结构。根据减压式先导阀的静态特性建立其数学模型,得到了输出先导压力与手柄操纵角之间的关系曲线。(2)利用AMESim仿真得到了不同工况下多路阀输出流量与阀芯位移之间的关系,并以此为边界条件,通过Fluent仿真分析多路阀工作时阀芯上稳态液动力的大小,进而分析了稳态液动力的影响因素及其对多路阀工作的影响。计算得到稳态液动力与阀芯位移之间的关系,进而建立多路阀的静态数学模型,得到了先导压力与多路阀阀芯位移之间的关系曲线。(3)基于本文设计的电控先导系统,对挖掘机执行机构速度调定系统的组成及工作原理、硬件选型、步进电机控制和软件设计等方面进行了详细的介绍,调试员能够通过电控手柄上的正负按钮和确定按钮对执行机构的速度进行调定,并保证执行机构按照调定后的速度工作。