传统车辆换挡缓冲阀动态稳定性能差,将2D数字技术与缓冲阀相结合,能有效提高其重复精度且滞环小,但已有2D数字缓冲阀传动精度低且易污染。据此,提出一种压扭联轴器式2D缓冲阀。以重量轻、惯性低而且灵敏度高的压扭联轴器作为传动装置改进现有2D缓冲阀,利用AMESim实现主阀部分的结构仿真,在数学建模的基础上采用Simulink实现先导阀的特性输出,进行联合仿真,实现了不同工况条件的缓冲阀性能分析。仿真结果表明:基于压扭联轴器的2D缓冲阀缓冲特性与理想曲线趋势一致,验证了结构及仿真方法的有效性。

提出了一种滚珠丝杠型压扭联轴器,该联轴器能将输出力放大约20倍,有效地解决了因比例电磁铁磁饱和造成直动比例方向阀无法实现大流量的问题。该联轴器将2D方向阀和比例电磁铁相连接,利用压扭放大驱动技术,将电磁力转化为阀芯左右两端不平衡的液压力,以克服摩擦力、卡紧力和液动力等非线性因素的影响。对主阀P-A处与导控级的压力分布和流场分布进行了仿真分析,理论与实验研究表明：压扭联轴器有效地放大了电磁力,在流量约为210L/min的情况下,阀的阶跃响应约为0.35s,该阀-90°频率为4Hz左右。叠加一定颤振对改善阀的阶跃响应不明显,但能较好保证阀芯位移与电磁铁位移之间的跟随性。

基于2D阀的基本工作原理—阀芯轴向运动对其旋转运动的跟随作用同时采用节能的、小推力的比例电磁铁作为电-机械转化器提出了一种2D电液比例阀的设计方案。设计了2D电液比例阀的结构和压扭联轴器并对其建立数学模型和进行仿真分析。仿真结果表明当系统压力为28 MPa时2D电液比例阀的阶跃响应时间为21 ms而-3 d B时对应的频宽为16.4 Hz。

阐述了一种新型2D电液比例方向阀的结构和工作原理。对基于该工作原理制成的4台6mm通径2D电液比例方向阀样阀进行实验研究．测试了阀在7MPa系统压力下的空载流量特性。研究结果表明这种2D比例方向阀具有良好的流量特性。

阐述了一种新型本安型电液换向阀的工作原理，采用了2D阀的技术，在本安型双向电磁铁与双自由度阀芯之间引入双向压扭联轴器。正常压力情况下，电磁铁输出的推（吸）力通过压扭联轴器使阀芯转动，由液压力差推动阀芯轴向移动，实现换向功能。本质安全技术作为低功率的设计技术，限制了本安型电磁铁的输出的推力，而压扭联轴器不仅可以实现位移-旋转的运动转换，还可以将电磁铁的驱动力放大，使其能有效、可靠地驱动阀芯运动，从而提高本安型换向阀的可靠性。通过对本安型二维（2D）电液换向阀实验研究，测得其启、闭特性，表明在一定压力范围内，本安型2D电液换向阀不仅可以克服液动力和摩擦力的不利影响，还具有较快的响应速度和稳定性。

为克服直动式电液比例换向阀无法实现大流量控制和导控式电液比例换向阀结构复杂及无法在零压下工作的缺点提出了一种结构简单、流量大并具有位置反馈的新型电液比例换向阀——三位四通2D电液比例换向阀.该阀由2D换向阀、压扭联轴器和比例电磁铁等组成.在分析该阀的结构和工作原理的基础上对三位四通2D电液比例换向阀进行了静态特性实验研究.实验结果表明：压扭联轴器的位移滞环和三位四通2D电液比例换向阀的流量滞环为10％说明该阀具有良好的静态特性.

由于摩擦力、液动力等因素的影响直动式电液比例换向阀很难实现大流量控制而导控式比例换向阀无法实现零压下工作针对直动式和导控式电液比例换向阀的缺点提出了一种结构简单、流量大并具有全桥式位置反馈的新型电液比例换向阀——2D数字式电液比例换向阀。该阀由2D换向阀、压扭联轴器和比例电磁铁等组成。在分析该阀的结构和工作原理基础上对该阀进行了动态试验。实验表明：2D数字式比例换向阀频宽可达18 Hz具有良好的动态特性。

设计了一种采用小推力的比例电磁铁作为电-机械转化器,压扭联轴器作为传动机构,且具有阀芯位置反馈功能的2D电液比例阀。在分析该阀结构和工作原理的基础上,对该阀的压扭联轴器输入输出特性和阀的空载流量特性进行了实验研究。结果表明：该阀的压扭联轴器位移滞环约为7.4%;在系统压力为21 MPa时,该阀的流量滞环约为5.7%,说明该2D电液比例阀具有良好的比例特性。

压扭联轴器是2D电液比例换向阀机构中最为关键的部件。传统直动式电液比例换向阀由于比例电磁铁推力有限,无法实现高压大流量控制,针对此现象,在保证直动式阀结构简单基础上,设计了一体式弹性压扭联轴器,通过其自身的材料和几何变形,将比例电磁铁的直线推力转为阀芯的扭转力矩,应用ANSYS软件进行仿真,结果显示：在比例电磁铁输入直线推力80 N、输入位移为2 mm时,输出扭矩为2 N·m,在无摩擦的情况下实现了力的放大,仿真结果对优化其结构具有一定理论参考价值。