针对多管推进式塔炉进出料循环系统在实际生产中存在落料机构叶片磨损严重，周转料仓落料时出现物料篷空、堆积的问题，通过在落料架上加装气囊式推升增力气缸、增压缸、储气罐、气动振动器，以及在料仓内加装锥阀装置，改进了落料机构，使问题得到解决。

提出一种新型数字液压缸系统，它将油缸、控制阀组和反馈机构集于一体，以高速开关阀作为逻辑锥阀的先导阀，由滚珠丝杠组和编码器构成的反馈机构实时反馈活塞的位移和速度，通过控制器产生PWM信号控制高速开关阀的输出，对锥阀输出流量比例调节，从而实现液压缸活塞位移和速度的数字控制。

空化是液压锥阀运行时造成振动及噪声的重要因素,其影响原因颇为复杂。针对水液压锥阀内空化问题,利用Fluent中混合模型(Mixture)及标准k-ε湍流模型,对不同阀芯锥角的锥阀进行计算流体动力学(CFD)分析,发现锥角和开度对锥阀内的空化程度有直接影响。将阀芯锥面改为2个不同锥角的锥面,对阀芯结构参数作5水平全因子实验设计,分析出125个模型的气体体积分数,以平均气体体积分数为空化优化设计目标,建立平均气体体积分数与阀芯结构参数之间的Kriging模型,然后采用遗传算法对此模型进行寻优,得到最优的锥阀结构。优化后的锥阀结构对空化有一定抑制效果。

空化是液压锥阀运行时造成振动及噪声的重要因素,其影响因素颇为复杂。利用FLUENT中混合模型(Mixture)及标准κ-ε湍流模型,对锥阀阀芯锥角和阀口开度的变化对空化程度的影响进行计算流体动力学分析,发现随着阀口开度的增大,空化程度先增强后减弱,而随着阀芯锥角的增大,小开度下空化程度逐渐减弱,大开度时先减弱后增强。采用两个不同锥角的锥面对阀芯结构改进,发现可一定程度抑制空化。

为研究液压锥阀存在的气穴问题,基于流体力学理论及阀芯受力分析,计算出径向偏移量的大小,在考虑阀芯发生径向偏移的情况下,借助UG软件建立不同工况下的内流场三维模型,通过ICEM-CFD软件划分网格模型,基于FLUENT软件对锥阀内流场的气穴现象进行液-气两相流仿真,获得径向偏移、半锥角、开口度、背压4个影响因素下的气穴分布及强度的变化规律.搭建可视化的液压锥阀气穴现象实验台,借助高像素的相机拍摄各工况下阀口位置的气穴图像,对仿真结果进行实验验证.结果表明:仿真结果与实验结果相吻合,径向偏移使气穴集中分布在上锥面一侧的流场.半锥角为45°时,阀芯的锥阀气穴强度变化平缓,同时半锥角为45°时,开口度为0.4mm时气穴的强度最明显,随着开口度增大,气穴现象的气团强度逐渐减弱.综合通流能力、气穴强度,半锥角为45°是一个较优的阀芯半锥角

研究以高速开关阀为先导阀、安全阀为锥阀结构的数字比例溢流阀特性.搭建数字比例溢流阀试验平台开展了锥阀式数字比例溢流阀的试验研究.试验结果表明：当高速开关阀控制信号的频率为50 Hz时既能保证一定的有效占空比范围又能满足系统的频率响应性能;锥阀式数字比例溢流阀的重复特性较好;在占空比正反向连续变化时锥阀式数字比例溢流阀的系统输出压力在同一占空比时的变化很小滞环现象不明显能够满足系统控制的要求;不同流量对占空比范围和最高压力影响不大但影响系统最低压力;锥阀式数字比例溢流阀调节压力在10% -60%范围内近似线性变化比滑阀式结构调压性能好.

在联合收割机液压系统中用于控制液压系统中油液的压力、流量和方向的液压元件统称为联合收割机液压控制阀。联合收割机液压控制阀在液压系统中起着重要的控制调解作用因制造精密配合要求高所以也是极易发生故障的元件。据统计在液压系统的总故障中控制阀故障要占一半。控制阀故障主要是配合间隙变大内漏增加而无法正常工作。目前大多数企业对失效的液压阀多采用更换的方法。

　气穴是研制水压阀存在的主要难题。认识阀口形状与气穴的关系避免产生气穴现象极其重要。应用有限体积数值计算方法针对阀座倒角长度变化对水压阀阀道内流场的影响进行数值模拟和可视化研究得到了一些有益的结论:倒角长度的改变对阀口间隙以及阀芯锥面与柱面相接的地方的负压会产生比较大的影响。