水下控制箱是水下控制系统的关键部件,可以认为是联系水面控制与水下生产的核心组件。其可以保证水下生产过程的安全性、有序性、可靠性和经济性。目前,进军海洋是我国石油工业的伟大蓝图,我国势必在海洋石油工程大有作为。因此,加快海洋石油装备研究进程,缩小与发达国家在此领域的科技差距,是我相关科研工作者志在必得之事。研究“电液复合型水下控制箱”关键技术,推进水下生产系统关键技术国有化之课题水到渠成。本文对电液复合型水下采油的结构与功能进行深入解析,全面把握水下采油树的整体结构功能,为水下控制箱的设计与研究打下基础。将水下控制箱的设计分解为电气电子设计、液压控制设计与基础结构设计三大部分。重点研究了水下控制箱基础结构设计与液压控制设计两方面内容,电气电子设计稍有涉猎。设计了水下控制箱的工作原理,绘制水下控制箱工作原理图,使用Auto CAD软件搭建了完整的液压控制线路。对液压控制部分的关键部件如电液换向阀等进行了选型计算,对液压阀座进行了细致的设计与计算,使用Solid Works软件模拟搭建出液压阀座内部线路,对水下控制箱外筒进行了重点设计,使用ANSYS软件,检验水下控制箱外筒设计的合理性。提出新型的完整性设计理论,运用模块化设计方法,结合相关理论,建立结构与功能完整性、可靠度合理性与经济成本合理性评估公式。在结构与功能完整性、可靠度合理性与经济成本合理性三个方面,讨论了不同设计参数对水下控制箱设计的影响,根据粒子群优化理论,使用Matlab软件对相关参数进行了优化设计。研究充液容器内部压力计算方法,对水下控制箱外筒进行了有限元确定性分析,使用ANSYS软件进行了水下控制箱（充液补偿薄壁圆筒）材料强度破坏与结构屈曲的概率有限元设计,研究不同设计参数对水下控制箱外筒结构强度的影响。研究了水下控制箱安装方法,设计了水下控制箱安装操作的基本流程。设计了模块锁紧机构,使用Solid Works软件搭建出了模块运行工具与水下控制箱安装基座的基本模型。