电液比例阀是一种由阀内的比例电磁铁根据输入信号产生相应机械动作,使阀心产生轴向位移,进而改变阀口的开度,完成与输入电流成比例的压力、流量输出的元件。由于其具有较高的性价比,且足以满足普通民用工业的技术要求,因此已经成为液压系统的常用部分。电液比例换向阀不但能够改变液流的方向还能控制阀口大小以改变流量大小,是电液比例控制技术的重要组成部分。本论文研究了一种无需单独导阀的双级比例换向阀——大流量2D电液比例换向阀。2D电液比例换向阀由2D阀部分、滑楔式压-扭联轴器和电-机械转换器(比例电磁铁)组成。本论文的创新点在于利用滑楔式压-扭联轴器的推力-扭矩转换作用将比例电磁铁推杆输出的轴向力转化为扭矩驱动阀心扭转,进而使阀心两端压力差动变化,利用液压力推动阀心轴向移动,最终实现液流的方向和流量的控制。该阀兼具直动式和导控式电液比例换向阀的优点于一身,不仅能够实现高压大流量控制,还具有结构简单的优点,并能在零压或者失压工况下像直动式比例换向阀那样工作。本文首先对电液比例控制技术的技术特点和发展现状进行了总结和分析,论述了现有的比例换向阀的优缺点,在此基础上对2D电液比例换向阀开展研究,主要研究内容及成果如下：(1)在分析了伺服螺旋机构的基础上,以降低加工成本和适用普通民用工业为目的,创新地设计了大流量三位四通2D电液比例换向阀的结构,并进行了原理分析。(2)对2D换向阀导控级建立数学模型,并利用Matlab软件进行稳定性分析和动态仿真,研究了结构参数对该阀性能的影响,为结构优化提供理论依据。(3)对滑楔式压-扭联轴器、阀体、阀心等关键元件进行了详细的结构介绍和参数设计。(4)介绍了实验所采用的数字式比例控制器,并对滑楔式压-扭联轴器位移输入-输出特性和2D电液比例换向阀的静态特性进行了实验研究和数据分析。