负载敏感比例多路阀作为工程机械主要控制元件具有结构紧凑、管路连接简单、能够实现多执行机构负载独立控制等优点，在工程机械液压系统中得到广泛应用。我国液压技术发展较晚，多路阀等关键技术仍掌握在德国、美国、日本等国家少数厂商手中。国产多路阀性能较差，难以满足主机厂要求，在此情况下对多路阀展开研究显得十分迫切。
针对负载敏感比例多路阀存在的非线性及较大的参数变化等特点，对其静动态特性展开理论及实验研究。以国内某公司生产的某系列负载敏感比例多路阀为研究对象，主要完成以下几方面工作。分析比例多路阀的工作原理并对其中的关键元件——主阀、两通流量补偿器、三通流量补偿器、比例减压阀进行重点分析，应用流场仿真及理论计算定量研究关键元件液阻、稳态液动力随阀芯位移的变化规律，并对系统中的关键参数如液容、管路液阻、固定节流口液阻等进行计算。通过搭建系统功率键合图模型推导状态空间方程，并在此基础上编写系统仿真程序进行液压系统动态特性仿真。多路阀采用铸造的方法形成流道,因此内部结构复杂。而液压介质在阀内流动情况对多路阀性能有很大影响。本研究将基础理论分析和数值仿真计算相结合,分析液压挖掘机的实际工况,运用FLUENT和AMESim软件联合仿真。针对其各个单独动作和复合动作,并且综合考虑了多路阀阀口各种不同形式的节流口对流动情况的影响,对整体式多路阀在单一介质和固液两相流下,内部流动情况、内流阻发生的主要部位及损失大小等问题进行了研究。
并基于阀内流阻,对流道结构进行改进。期望研究内容可以为工程机械多路阀内部流动分析及流道优化设计提供具有普遍性的参考依据。主要内容如下：本论文研究的背景和意义,概括了工程机械中柱塞泵和负载敏感比例多路阀的工作原理,分析了国内外关于阀内流动和固液两相流下流动情况的研究现状。分析液压挖掘机在各个单独及复合动作工况下,负流量—恒功率控制系统的工作原理。