王洪波，黄智鹏，张向英，曹瑞康，徐悦鹏，孔祥东

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引言

电液伺服阀一直被视为电液伺服控制系统中的重要元件，集机械、电子、磁场、流体传动、传感和控制等多学科技术于一体，对系统的静态和动态特性起着关键作用[1-3]，且有负载能力强、功率密度大、响应快、控制精度高等优点，广泛应用于航天、航空、兵器、冶金、机床、模拟实验等多个领域[4-5]。

因电液伺服阀成本较高，对伺服阀的失效模式及寿命进行优化分析就显得尤为必要。伺服阀有多种失效模式，如淤积失效、卡涩失效、冲蚀失效等，都对伺服阀寿命有决定性的影响[6-7]。设备中的控制系统非常精密，有些液压控制流道十分狭窄，对液压油的清洁要求很高[8]。而液压设备油污染问题中，固体污染最为常见。液压系统的固体油污染，会直接附着在过滤器表面造成过滤器的堵塞，产生普遍的污染卡滞问题[9]。固体颗粒污染物引起的液压系统故障占总故障的60%～70%[10]。

针对伺服阀的寿命分析问题，国内外学者均有多方面的研究。GAYAKA S等[11]利用自适应状态重建机制和自适应观察器进行电液压系统故障检测，对伺服阀使用寿命的增益有一定的帮助。ZHANG K等[12]根据EHSV失效特征，利用计算流体力学和冲蚀理论模拟出了潜在冲蚀和相应磨损率，从而得出使用寿命。YIN Y B等[13]针对阀中的颗粒侵蚀，建立数学模型模拟侵蚀过程，得到了冲蚀速率和磨损轮廓，结果表明，随着阀芯开度的变化，小颗粒的最大侵蚀率没有显著变化。……