随着海洋石油天然气工业的发展，以及海洋石油天然气的勘探和开发向深水区域迈进，水下生产系统已经成为一种重要的深水开发模式。水下阀门执行机构是用于控制水下阀门开启和关闭的驱动装置，其 广 泛 应 用 于 水 下 生 产 系 统 （如 水 下 采 油树、水下管汇等）中，是海洋深水油气田开发必不可少的设备。水下阀门液压执行机构是水下阀门执行机构的一种，与陆上阀门液压执行机构相比，
其结构原理基本相同，但由于工作环境不同，需要考虑海水腐蚀、高静水压、深水操作等因素，并且要求具有高可靠性和较长的使用寿命。因此，水下阀门液压执行机构的结构更加复杂，外形尺寸更大。然而，由于水下管汇和采油树等设备的集成安装空间有限，所以怎样使执行机构的外形尺寸更小，是设计执行机构时必须重点关注的问题。
水下阀门液压执行机构和陆上阀门液压执行机构一样，都具有液压缸结构，以实现液压控制的功能。水下阀门液压执行机构一般采用单作用液压缸，依靠液压力和弹簧力来分别驱动往复动作，以实现故障安全开启／关闭的功能。另外，水下阀门液压执行机构还具有特有的供 ＲＯＶ 操作（水下机器人操作）的 ＲＯＶ 接头、接口及其传动机构，供 ＲＯＶ操作时观察的位移指示器，以及用来平衡海水静压的压力补偿器等。水下阀门液压执行机构的结构。
由于水下阀门的驱动力很大，阀门行程也比较长，导致设计的执行机构的 弹簧结构尺寸比较 大。由图可以看出：弹簧的安装尺寸，主要是轴向尺寸成为导致执行机构整体尺寸偏 大的重要因素。因此，要想减小执行机构的整体尺寸，最直接的办法就是使弹簧在满足需求的情况下轴向尺寸更小。本文对减小执行机构整体尺寸的最关键因素进行了分析和优化设计，即通过选取合适的弹簧方案和采用优化设计的方法，使弹簧在满足性能的条件下，达到设计安装尺寸最短的目的。
