电液比例方向阀是电液比例控制系统中的关键元件,其性能的下降甚至失效会直接影响整个液压系统的正常工作,其中冲蚀磨损失效是电液比例方向阀的主要失效形式之一。本文以某典型的电液比例方向阀为研究对象,采用仿真和实验相结合的方法对其内部的液固两相流动特性和阀芯的冲蚀磨损进行研究。针对电液比例方向阀内部的液固两相流动问题,分别对阀腔内部的连续相和离散相进行了受力分析,建立了连续相的控制方程及离散相的动量方程;根据湍流理论、随机游走理论及冲蚀理论建立了连续相的湍流模型、离散相的随机游走模型、颗粒碰撞反弹模型和冲蚀磨损模型。根据电液比例方向阀的结构特点,建立其三维仿真模型,并采用Fluent流体仿真软件对其内部的液固两相流动特性和阀芯的冲蚀磨损进行了仿真研究,分析了阀口开度和颗粒直径对液固两相流动的影响以及阀芯表面冲蚀磨损与阀口开度、流动参数的关系。根据现有的实验条件,搭建了阀芯冲蚀磨损实验平台,进行了阀芯冲蚀磨损实验,分析了流量和阀芯硬度对阀芯冲蚀磨损的影响,并对仿真结果进行了实验验证。根据仿真和实验分析结果,可以得知:随着颗粒直径的增大电液比例方向阀的通流能力逐渐减小;阀芯表面的冲蚀磨损率与阀口开度、入口速度、颗粒直径以及阀芯硬度有关。其中,阀芯表面的平均冲蚀磨损率随着速度的增大而增加;随着阀口开度和阀芯硬度的增加而减小,随着颗粒直径的增大先增大后减小。本文对电液比例方向阀阀芯冲蚀磨损的研究,可为电液比例方向阀的寿命预测提供理论依据。