针对人工检测地下排水管道存在入井尺寸限制及易燃、易爆等问题,设计研制了一款能适应直径600~1050 mm管道的全气动管道检测机器人。机器人通过气缸撑壁以及连杆变幅,实现了在不同直径管道的撑壁行走。采用大减速比气动马达低速旋转实现摄像头沿壁面慢速移动,从而进行对管道壁面的图像采集。设计了执行机构的全气动控制系统,根据气动逻辑原理图,通过FluidSIM软件对气动控制回路进行仿真。完成了管道检测机器人的样机制作与管道实验,验证了机器人在污水中检测的可行性。

设计一种新型适用于气动系统分离固液相的横管式导流旋流器净化装置,针对不同因子的影响情况,对其导流旋流器进行阻力实验研究,并进行净化装置分离效率实验研究与理论分析,确定导流旋流器及净化装置的最佳结构参数.

根据流体力学和气压传动原理,分析齿轮式气动马达的结构和特点,以力矩平衡的方法建立了气动式齿轮马达静态特性的数学模型,对一种用于锚杆钻机的气动式齿轮马达进行了理论计算,并和实验数据进行了比较,为齿轮式气动马达的优化奠定了理论基础.

气动齿轮马达由于具有许多优点，在工程中广泛应用。根据气动齿轮马达的结构和工作原理，按照流体力学方法计算了气动齿轮马达的理论耗气量；并计算了齿轮马达径向泄漏的耗气量和轴向泄漏的耗气量。最后对一种锚杆钻机使用的气动齿轮马达进行了参数计算，并通过实验验证了该方法。

实验研究了管壳式热交换器壳侧流动和多孔介质强化传热技术,实验证实,壳侧采用螺旋板和多孔介质具有很好的强化传热效果,螺旋板的最佳角度为40°,多孔介质的最佳孔隙率为0.985.同时研究了高梯度磁净化技术,探讨了冷却净化一体化的兼容性和互惠性.研制了一种管壳式冷却净化器,测试表明,管壳式冷却净化器对10μm以上的颗粒的过滤效率为84%,比一般磁过滤器效率高2.1倍;壳侧对流换热系数比现有冷却器高19.7%.

分析高梯度磁过滤技术机理，探讨了温度对磁过滤性能的影响，在此基础上设计一种管壳式冷却高梯度磁过滤器，测试表明，将磁铁布置在冷却水中，能够充分发挥永磁铁的高磁场强度。冷却和磁过滤结合，具有很强的兼容性和互惠性。

文章通过分析与实测指出油液的污染和过热是造成液压锚杆钻机故障率高的主要原因.按照液压锚杆钻机的使用要求研制了能同时降低油温和控制污染流阻低的冷却净化器.在锚杆钻机液压系统中使用证实冷却净化器能显著的提高锚杆钻机的可靠性并延长其使用寿命.

气动设备普遍存在噪声、排气油雾等环境问题.文章针对气动式锚杆钻机,分析了噪声、油雾的产生机理和危害,探讨了消除噪声和消除油雾的途径和方法,研制了具有消除排气油雾和减小噪声双重功能的多机理除油雾消声器,经实验测试和实际应用表明,除油雾消声器具有比较优越的环保性能.

对知识的传授和探索是大学的基本特征，二者的有机结合使教学和科研相得益彰。文章探索了将液压与气动技术教学和科研相结合方式，即课堂教学与科研相结合、实验教学和科研相结合、创新小组进入科研团队三种方式，这对培养学生的创新能力起到了促进作用。