在油田的勘探和开发过程中,往复泵是不可缺少的供液循环设备,常用于高压下输送高粘度、大密度和高腐蚀性的液体。传统的曲柄连杆式往复泵存在体积大、重量重、压力和流量脉动等问题。因此本文提出一种以液压高频直线往复运动机构驱动的往复泵,相比机械式往复泵,液压高频直线往复泵体积小、无大的受力构件并能够提供比较稳定的流量输出特征,且能在不增加体积的情况下,提高单泵输出功率,易满足钻井行业的需要。本文主要对压力5MPa,流量30L/min的液压高频直线往复水泵进行理论推导、仿真分析和试验测试。(1)通过对液压高频直线往复运动机构工作机理的研究,确定液压高频直线往复水泵整体实现方案,并进行了液压驱动系统的初始设计。(2)以单缸单作用液压高频直线往复泵为研究对象,对液压高频直线往复泵冲击现象进行理论建模和仿真分析。提出以先导式比例阀作为高频直线往复运动机构的配流装置,以减小液压冲击对水泵工作性能的影响,并通过控制先导阀的压力改变液压高频直线往复泵的往复频率。(3)建立液压高频直线往复泵吸水阀和排水阀的物理模型,运用液压流体力学对其进行动力学分析和流量连续性分析,得出液压高频直线往复水泵的数学仿真模型。通过Matlab/Simulink仿真,掌握吸水阀和排水阀的运动规律、泵缸内压力变化规律以及水泵排出流量变化规律。(4)搭建液压高频直线往复水泵的试验平台,测试液压高频直线往复水泵性能参数,并验证系统模型的正确性。试验结果表明：本文设计的液压驱动系统能够很好的吸收管路中的液压冲击,使水泵能够提供比较稳定的流量输出特征,验证了理论研究的正确性。