中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)是我国“十一五”期间重点建设的重大科学装置。中国散裂中子源中子束线开关系统是其中的关键设备之一,为满足其低速平稳性和高安全可靠性的要求,本课题基于水液压传动技术,设计了中子束线开关水液压驱动系统。通过对系统进行试验测试,表明系统满足设计要求且安全可靠性高,将水液压传动技术成功应用于中子辐射领域。论文的主要研究内容如下:第一章,概述了散裂中子源发展状况,介绍了国内外散裂中子源中子束线开关系统的研究现状,提出了课题的研究内容和意义。第二章,通过对水液压系统的初步设计和故障影响分析,采用了五种可靠性设计方法对系统初步设计方案进行优化包括下降调速回路的仿真对比、水压缸结构形式的确定、泵站冗余设计等。基于可靠性优化设计结果,确定了水液压系统的最终方案。第三章,基于水液压系统方案优化设计结果,对水液压系统进行详细设计包括水压泵站各部分的设计以及整体系统的建模仿真分析。基于驱动机构分析和可靠性设计结果,设计了具有抗偏载结构的球绞内置于活塞杆式水压缸,搭建水压缸性能测试平台对其进行性能测试以及耐辐射密封材料性能测试。第四章,设计了基于PLC的中子束线开关电气控制系统包括硬件框架设计以及控制程序的流程设计和安全设计。为确保控制程序的正确性,基于实验物理和工业控制系统EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)设计了控制系统的程序测试方案并搭建了中央集控室处系统的监测界面。第五章,从功能实现、安全要求等方面出发对系统进行试验测试,详细分析了闸门开关动作,控制系统安全性和系统稳定性等工作性能。第六章,对全文工作进行工作总结和下一步展望。