(中国矿业大学 机电工程学院， 江苏 徐州 221008)

引言

多路阀作为挖掘机液压系统中的核心部件，对整机的操控性与经济性能起着决定性作用[1，2]。近年来，国内外的学者对多路阀的工作特性进行了大量研究。文献[3]对挖掘机负载独立流量分配系统中的多路阀进行了研究，通过计算机软件对多路阀进行建模仿真，提出压力补偿弹簧刚度和阀芯直径变化对多路阀流量的影响；文献[4]以一种典型的挖掘机多路阀为对象，利用AMESimⒸ软件的液压元件设计库(Hydraulic Components Design，HCD)搭建挖掘机液压系统仿真模型，分析了多路阀的动态特性。通过总结已有的研究可知，对于多路阀的研究大多是基于仿真提出建议，并未对优化后的多路阀进行试验验证。

本研究以某液压挖掘机铲斗联多路阀为对象，采用仿真与试验相结合的方法，利用MATLABⒸ计算多路阀芯节流槽过流面积，在AMESim仿真平台上应用HCD搭建多路阀芯模型，通过仿真分析提出优化方案，并结合台架试验和整机实际工况对优化后的阀芯进行试验验证。

1 铲斗联问题分析

1.1 问题描述

某液压挖掘机在实际作业中出现挖掘乏力、燃油消耗率高及整机协调性差等情况。为找到问题原因，对其进行了整机试验。在铲斗油缸大腔、小腔油口处分别安装量程为400 bar的压力传感器，铲斗油缸上安装量程为2500 mm的位移传感器，试验场地为原生土场。

整机测试曲线如图1所示，在298.5～307 s时铲斗处于挖掘状态，耗时8.5 s，过程中铲斗油缸进油压力均值为179 bar，回油压力均值为108 bar。……