高效液压喷涂机是现代涂装工业设备的重要组成部分,在大到军工航母小到制造建筑的各工业生产中都有应用。现有的国产液压喷涂机普遍存在能耗大、噪声大、工作温度高等缺陷,本文依托于中船重工长江科技有限公司喷涂机产品的改进项目,主要针对其液压控制系统进行了理论和仿真分析,提出改进措施并进行了实验研究,证明了改进的正确性和可行性。液压喷涂机由电机、柱塞泵、阀控差动液压缸、喷枪、输料管和滤油器等组成。国内对喷涂机的研究大都侧重于喷嘴流场分析和系统元件选型设计,而忽视了影响其性能的核心执行机构:阀控差动液压缸。本文通过对其控制系统进行分析,发现产品的性能缺陷与其控制阀的阀芯结构有关:现产品控制阀采取正遮盖设计,这种遮盖型式存在死区,在阀芯换向过程中会产生很大压力冲击,这不但会造成能量的损耗与系统温度的提高,还会影响喷涂机的寿命及可靠性。在理论基础上使用AMESim软件搭建了喷涂机液压系统模型,仿真得到现产品结构参数下系统各关键位置的压力和流量曲线。比较不同遮盖型式下系统中的压力和流量波动,总结了阀芯遮盖量对阀口压力冲击和泵变量能量损失的影响。得出选择较小负遮盖量的阀芯,可实现对系统性能的最优化配置。此外还探讨了系统中高压软管长度、变量泵的响应时间、阀口通径、喷嘴孔径等参数对喷涂机特性的影响。仿真分析后,搭建了实验测试平台,对现产品喷涂机实时工作过程中系统关键位置进行压力和温度测试,得到了现液压喷涂机工作过程中的压力冲击情况和能耗情况。最后分别加工了零遮盖与负遮盖阀芯,进行了改进实验,采用负遮盖阀芯基本消除了阀口冲击,系统温升降低了7%,验证了改进阀芯结构对阀口压力冲击和系统能耗的改善。本文的仿真和实验结果为后续喷涂机产品的改进生产提供一定依据,并对采用此类系统的工程机械设计都具有实际推广意义。