海底管道回填犁結(jié)構(gòu)設計與試驗研究.pdf

1、海底管道回填犁是一種用于回填海底管溝并掩埋管道的專用水下機械設備，主要功能是對布放在海底溝槽里的管道進行掩埋，達到保護管道的目的。本課題來源于中國海洋石油工程公司的“海底管道回填犁”項目，目的在于設計并研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的海底管道埋設機械設備，并對埋設機理進行研究論證。論文基于國外海底管道回填犁設計的成功經(jīng)驗，通過對海底管道回填犁的總體結(jié)構(gòu)設計，計算仿真和試驗，為海底管道回填犁設計研制提供重要的依據(jù)。
　　論文首先論述了國外海

2、底管道回填機械設備的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了海底管道回填犁的工作原理，對回填犁作業(yè)過程和作業(yè)系統(tǒng)組成進行了詳細的分析。根據(jù)工作原理和設計要求提出了回填犁的總體設計方案，確定了回填犁的主要組成部分：回填機構(gòu)、行走機構(gòu)、調(diào)整機構(gòu)以及支撐機架。其中回填機構(gòu)是主要的工作部件，作業(yè)時把溝槽兩側(cè)的土方回攏到溝槽里進而掩埋保護管道；行走機構(gòu)是回填犁支撐部件，主要包括前滑靴和后滑靴機構(gòu)；調(diào)整機構(gòu)用來收放前滑靴并調(diào)整其工作位姿；支撐機架是整個回填犁的承載主體，包

3、括牽引力、回填土壓力和海水流體力。
　　分析海洋環(huán)境所產(chǎn)生的負載，并根據(jù)海底管道回填犁作業(yè)狀況對回填犁關(guān)鍵部件進行力學分析，建立各個部件的受力模型，在ANSYS環(huán)境下作為加載依據(jù)對各部件進行強度校核，強度校核表明各部件滿足強度穩(wěn)定性的設計使用要求。最后對回填犁進行整體力學分析，以求解回填犁工作時的牽引力。
　　對液壓系統(tǒng)進行仿真，得到了液壓缸的流量、壓力以及速率曲線，以分析其對調(diào)整機構(gòu)的影響，基于ADAMS對調(diào)整機構(gòu)進行動力