为了消除振动或其他不确定因数对开关阀性能的影响,提出了一种先导自锁式高速开关阀的设计方案。该阀采用二级驱动的先导控制方式,并设计机械自锁的结构使阀在失电或未开启的状态下能够实现自锁,保证了工作的可靠性和稳定性。在设计过程中,为了优化其性能,建立其数学模型,并在MATLAB上建立了主阀芯开启时的运动模型,进行了仿真。仿真结果表明该阀的动态响应性能良好。

为实现伺服阀的大流量,采用了2D阀的结构方案.2D阀利用伺服螺旋机构将阀芯的旋转运动转化为阀芯的直线运动,从而实现伺服阀的液压功率放大.采用步进电机作为电-机械转换器来驱动阀芯转动,为使阀芯获得较大的扭矩,采用了较大的传动比.设计了零位保持机构保证了伺服阀工作的稳定性和零位调节的精确性.对伺服阀的阀芯进行了力学分析,并建立了数学模型.最后利用MATLAB进行了仿真研究,仿真结果理想,符合设计要求.

介绍了一种2D结构的大流量伺服阀的工作原理,通过理论分析和产品样机试验,研究该阀的泄漏特性、空载流量特性以及阀芯运动过程的动态特性,并结合试验数据阐述了大流量2D伺服阀设计中需要注意的问题.该阀在单边压降为3.5 MPa时,流量可达到1000 L/min,并且具有良好的动态特性,且频宽约为120 Hz.

为了研究2D伺服阀控制液压单出杆缸位置闲环系统输出对输入的响应特性，设计了2D阀控单出杆实验的原理和结构及其同步电液数字伺服系统，并在此基础上完成2D阀控单出杆的稳定性分析和响应特性分析的实验研究。实验结果表明对2D阀控单出杆缸位置闭环实验，当输入信号幅值为0．1v（8mm）时，阶跃响应的上升时间为1．2s，调整时间为2．5s，系统稳态误差为0，-3dB时对应的频宽为5Hz。

为了研究阀芯形式为圆孔型高低压孔2D伺服阀的阶跃响应时间，设计了摆轮式阶跃响应装置，并在此基础上完成对圆孔型2D伺服阀的阀芯位移的响应特性分析和稳定性分析的实验研究。实验结果表明：摆轮式机构可以给出一个理想的阶跃信号，当输入压力为21MPa时，阶跃信号为0．9ms，圆孔型2D伺服阀的阀芯位移阶跃响应时间为2ms。

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。

提出一种采用阀体内部缝隙流道作为压力调控机构的比例调压阀设计方案。在分析层流节流调压原理的基础上阐述该阀的结构和工作原理并对该阀的零位泄漏、比例调压特性和动态响应特性进行实验研究。结果表明：该比例调压阀结构简单并具有良好的比例线性调压特性可以在实践中得到应用。

为解决高速开关阀响应速度和大流量之间的矛盾设计一种先导式结构的高速开关阀。先导控制阀采用高频响大流量的2D数字伺服阀主阀则采用滑阀结构并通过并联阀口双节流边的输出结构来提高开关阀的流量。在阐述该开关阀的工作原理和结构的基础上对该阀进行了零位泄漏特性、阀口流动特性以及阀芯动态响应特性的实验研究。结果表明:在系统压力为15 MPa时阀口开启时间为16.75 ms关闭时间为25 ms;在开关阀的阀口压力差为2 MPa时该阀的输出流量约为3 100 L/min。