论述了地面机械驱动螺杆泵在应用过程中存在的几个问题 ,提出了液压驱动方案 。

为了提升大学生的全方位综合实践能力,液压传动实验室以“卓越工程师教育培养计划”为契机,探索液压传动实验教学体系:构建基础型、综合型和研究型的分层次实验教学培养体系;从以教师为核心的指导性实验教学转变为以学生为核心的自主性实践训练;开展软件、硬件和师资队伍建设,建立液压传动课程理论和实践无缝融合的实验平台。依托实验平台,推进实验室的有效开放,在大学生实践训练、年轻教师的科研能力提升等方面取得了良好的效果。

深井长管线液压作业过程中环境温度的变化较为显著,不考虑井筒内温度变化情况将导致沿程阻力损失误差较大,极易影响井下工具的正常作业。为此,在传统液压油沿程阻力损失计算的基础上考虑井下温度变化对计算数值所带来的的影响,优化了具有显著温度变化作业环境下管线的沿程阻力损失计算过程,并以S2V22号液压油为示例,计算并对比分析了定参数下及受地温梯度影响下不同液压流量的沿程阻力损失变化。研究结果为今后基于精确液压控制工具的深井作业提供了一定参考。

比例技术的发展使得液压传动与控制越来越受到人们的关注,电液比例阀相较于伺服阀而言具有灵敏性、可靠性以及稳定性的特点。基于电液比例方向阀的工作原理,结合建模仿真PID算法对电液比例位置控制系统进行实验研究,应用MATLAB仿真软件进行比例阀的PID控制仿真,搭建阀控缸实验台,编写计算机程序,实现液压缸位置的精确控制。结果表明,基于比例阀的PID控制定位精度高,且响应快,误差小。

针对海洋浮式钻井平台，设计了被动、主动、半主动三种升沉补偿方案，通过搭建试验台，实验研究了不同补偿方式的能耗，分析了能耗产生原因。实验数据表明：被动补偿方式不消耗能量，主动补偿能耗最大；在相同补偿效果前提下，半主动补偿方式能耗较低，值得推广。

设计了浮式钻井平台被动式升沉补偿装置，进行了系统的受力分析，建立了AMESim仿真模型，研究了负载和蓄能器体积变化对补偿效果的影响。仿真结果表明被动式升沉补偿装置具有一定的补偿效果，但系统蓄能器体积较大，补偿存在滞后现象。采用相似原理建立了实验装置，进行了不同升沉幅值的实验研究，实验数据和仿真曲线符合较好，表明该模拟实验台设计合理，建立的仿真模型准确。

为了检验半主动式补偿绞车的控制性能与节能效果，根据相似理论研制了补偿绞车原理样机及其液压试验系统，主要包括升沉模拟液压系统、负载模拟液压系统、1：5缩尺的补偿绞车原理样机，分别实现了造波、加载、升沉补偿与自动送钻等试验功能。开发了电控系统，升沉补偿采用大钩位移闭环，自动送钻采用负载压力闭环，电机采用带速度反馈的矢量控制模式。最后通过试验模拟了补偿绞车原理样机的升沉补偿过程、自动送钻过程以及二者的联动过程，测试了补偿绞车的控制性能及液压蓄能节能效果。试验结果表明：补偿绞车的控制效果良好，半主动补偿方式相对于主动补偿方式有明显的节能效果。

实现对水下采油树的控制是保证水下生产正常进行的必要条件。通过分析API标准要求结合水下采油树阀门执行器工作参数设计水下采油树液压控制系统包括液压动力单元和水下控制模块并对相关元件进行计算和选型。根据控制系统要求利用AMESim软件建立水下采油树液压控制系统模型对水下采油树阀执行器的开启和关闭过程进行响应分析。结果表明:所设计的液压控制系统可以满足水下采油树控制要求。

对比了串联和并联混合动力在工程机械中的节能效果,并分别将马达能量回收、单独驱动、电动机直接驱动回转和进出口独立调节等节能措施与并联混合动力系统相结合,进行了燃油消耗的理论计算和节能效果的评价,其结论对工程机械的节能研究具有指导意义.考虑到生产成本、操作性和元件的性能等方面因素的影响,提出并联混合动力单独驱动进出口独立调节电驱回转系统应该是目前比较切实可行的主要开发方案.

本文基于计算流体力学方法，采用幂律流变模型和RNGk-ε湍流模型对钻井液锥阀阀口处的内部流场进行数值仿真计算。通过对流场内流线形状、压力和流速的大小及其分布情况进行分析，着重研究了阀芯半锥角、阀芯结构、阀座倒角等对锥阀流场的影响。研究结果对以钻井液作为介质的液压锥阀的设计和优化具有一定的借鉴意义。