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.

阐述了一种新型2D电液比例方向阀的结构和工作原理。对基于该工作原理制成的4台6mm通径2D电液比例方向阀样阀进行实验研究．测试了阀在7MPa系统压力下的空载流量特性。研究结果表明这种2D比例方向阀具有良好的流量特性。

为克服直动式电液比例换向阀无法实现大流量控制和导控式电液比例换向阀结构复杂及无法在零压下工作的缺点提出了一种结构简单、流量大并具有位置反馈的新型电液比例换向阀——三位四通2D电液比例换向阀.该阀由2D换向阀、压扭联轴器和比例电磁铁等组成.在分析该阀的结构和工作原理的基础上对三位四通2D电液比例换向阀进行了静态特性实验研究.实验结果表明：压扭联轴器的位移滞环和三位四通2D电液比例换向阀的流量滞环为10％说明该阀具有良好的静态特性.

由于摩擦力、液动力等因素的影响直动式电液比例换向阀很难实现大流量控制而导控式比例换向阀无法实现零压下工作针对直动式和导控式电液比例换向阀的缺点提出了一种结构简单、流量大并具有全桥式位置反馈的新型电液比例换向阀——2D数字式电液比例换向阀。该阀由2D换向阀、压扭联轴器和比例电磁铁等组成。在分析该阀的结构和工作原理基础上对该阀进行了动态试验。实验表明：2D数字式比例换向阀频宽可达18 Hz具有良好的动态特性。

为了检验2D数字伺服阀的加工一致性,分析2D数字伺服阀的结构和工作原理,在此基础上,通过实验研究9个正开口2D数字伺服及其电-机械转换器的频率响应和阶跃响应特性.实验测得：其电-机械转换器对应3dB、-90°处频宽约为120Hz,阶跃响应上升时间约为7ms;在幅值25％的最大阀开口的正弦信号输入下,9个正开口2D数字伺服阀对应-3dB的频宽平均约为80Hz,最高可达141Hz,其阶跃响应上升时间平均约为8.6ms,最快5.3ms.实验结果表明：正开口2D数字伺服阀及其电机械转换器具有良好的动态特性,并且2D数字伺服阀具有良好的加工一致性.