回顾了纯水液压技术的发展历史,概述了纯水液压技术的特点及国内外研究状况,着重介绍了纯水液压技术在消防,矿山开发和深海采矿中的应用.

为研究5000 m扬矿管在海洋波流联合作用下几何非线性稳态响应,建立扬矿系统物理模型和三维数学模型,将扬矿管简化为三维梁单元,运用有限元法求解,利用MATLAB编程计算得出扬矿管稳态响应变化规律。研究结果表明:在六级风况下,扬矿管纵向净伸长量由上到下逐渐增大,矿仓质量增加,扬矿管总的净伸长量增大;而最大弯矩和弯曲应力变小,最大弯矩和弯曲应力出现在扬矿管的顶端;弯矩和弯曲应力在扬矿管0~200 m急剧减小,200 m后数值很小且保持稳定。

针对扬矿电泵高扬程、粗颗粒过流及轴向流等问题,以深海采矿多级输送电泵整体设计为研究对象,通过对比国内外优秀的深海采矿泵模型,提出高扬程粗颗粒多级输送电泵的设计方法,并进行四级扬矿电泵设计。分析并计算多级输送电泵所受的外载荷、轴向力和螺栓承受的拉力,利用有限元分析软件对泵体的强度和刚度进行计算,最后对两级扬矿电泵的工作特性进行实验研究。研究结果表明：当设计流量为432 m3/h时,两级电泵的扬程为82 m;当结核浆体体积分数为0~10%时,泵的功率-流量曲线变化平缓,泵的颗粒过流能力强,泵的各部件均满足强度和刚度的要求,验证了多级输送电泵设计方法的有效性。

本设计是用于解决深海采矿水下设备下放和回收的,所设计的液压缸采用复合缸的形式,既提供了下放和回收所需的力,又实现了在下放和回收过程中在重力方向上的运动补偿。

文中提出了应用于水力提升式深海采矿系统中一种新型电液伺服补偿模拟系统给出其软、硬件结构以及模糊-PID控制在其中的应用通过仿真和实验验证该控制算法的有效性.

用零波面、浮力等理论提出新型参照物组件的电液自动控制结构解决深海采矿起伏补偿电液控制信号采集的关键难题。为沉海采矿作业升沉自动补偿技术提供一种有效可靠手段.

提出了一种采用蓄能器适用于深海采矿扬矿管升沉补偿的重载被动型升沉补偿系统，并进行了参数设计和仿真。系统具有负载大、功率消耗小的优点，仿真结果表明它能显著减小扬矿管升沉的加速度和位移。

该文联合虚拟样机技术和控制系统仿真技术对深海采矿升沉补偿系统进行了设计研究，建立了基于液压动力源的升沉补偿系统采矿船多刚体机械动力学模型，并针对该模型设计了模糊自整定PID控制器。联合仿真研究结果表明，模糊自整定PID控制策略能很好地对升沉补偿装置进行有效的位移补偿控制，补偿率可达到40％～45％，从而提高了深海采矿系统的稳定性。

根据采矿船在海浪中的运动情况，确定了深海采矿系统多维运动补偿器要满足的运动学要求。提出了基于6-SPS结构Stewart平台的采矿系统多维运动补偿器的设计方案，确定了平台的结构尺寸。运用matlab绘制出了补偿器的工作空间图形，证明设计的尺寸满足运动学要求。

提出采用短量程的传感器检测两个或多个长行程油缸的同步误差的相对检测法与绝对位移检测比较成本低易安装操作方便;建立了双缸同步补偿模拟实验系统结合计算机技术实现了在线测控;提出模糊-PID控制策略进行同步补偿控制自行开发了相应的软件实现同步误差的补偿控制;为深海采矿长行程升沉补偿油缸的同步检测与控制提供了合理的实验数据.