深水法兰连接机具结构与液压控制系统设计

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文深水法兰连接机具结构与液压控制系统设计姓名：刘明珠申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：王立权20090101哈尔滨T程大学硕+学位论文摘要随着科学技术的进步和人类对海洋石油资源认知水平的不断提高，海洋油气勘探开发已从浅海走向深海，深水油气开发已成为世界石油工业的热点和科技创新的前沿。深水油气的开发需要进行海底管道的铺设，而深水法兰连接机具正是海底管道铺设的专用设备，其主要功能是进行海底管道的法兰连接。本文源自国家“863”计划重大专项“深水海底管道铺设技术”，目的在于研制出具有自主知识产权的深水法

2、兰连接机具。针对课题的研究目的，本论文完成了深水法兰连接机具的结构及液压控制系统的设计。论文介绍了深水法兰连接机具的国内外发展概况，明确了深水法兰连接机具的研究内容。详细分析了深水管道的回接过程，并确定了深水法兰连接机具的总体方案，详述了深水法兰连接机具的工作原理。论文对深水法兰连接机具采用了功能模块化设计，利用CATIA软件完成了机具各部分装置的三维结构设计。针对机具的关键机构进行了详细的设计，并利用有限元分析软件ANSYS对其中的重要零部件进行了强度分析。针对深水法兰连接机具所处的深水特殊环境，论文对深水液压系统的静压力作用以及

3、压力补偿等问题进行了研究，并结合机具作业功能建立了深水法兰连接机具的液压系统回路，同时确定了液压系统执行元件的有关参数。论文完成了深水法兰连接机具控制系统的设计，详细分析了深水法兰连接机具的作业流程。确定采用可编程控制器控制系统，并选取了可编程控制器的型号，完成了控制系统硬件电路以及系统程序流程的设计。关键词：深水法兰连接机具；结构设计；有限元分析；深水液压；可编程控制器’哈尔滨T程大学硕十学位论文AbstractWiththetechnologyadvancementandhumanbeing’Sprogressivecognit

4、ionoftheoceanpetroleumresources，theoffshoreoilexplorationandexploitationarebeingapproachedfromshallowwatertodeepwater,theexploitationofdeepwaterpetroleumisbecomingtheleadingedgeoftheworldoilindustryandtechnologyinnovation．Thepipeshastobelaidduringtheexploitationofdeepw

5、aterpetroleumontheseabed，andthedeepwaterflangeconnectingtoolisthespecializedapparatusforthesubmarinepipelinelaying，whosemainfunctionisconnectingtheflangesofthesubmarinepipes．Thisdissertationrootedinthenational‘‘863’’projectimpotantspecialitem‘‘TheTechnologyofTheSubmari

6、nePipelineLaying”，ofwhichthepurposeistodevelopthedeepwaterflangeconnectingtoolwithindependentintellectualproperty．Aimedatsuchatarget，thedesignofstructureandhydrauliccontrolsystemofthedeepwaterflangeconnectingtoolisfinishedinthisdissertation．Theinternationalanddomesticd

7、evelopmentofthedeepwaterflangeconnectingtoolisintroducedinthedissertation，andtheresearchingcontentsofthedeepwaterflangeconnectingtoolareascertained．Theconnectionprocessofthesubmarinepipesandtheoperationalprincipleofthedeepwaterflangeconnectingtoolareanalyzedindetail，an

8、dthegeneralplanningofthedeepwaterflangeconnectingtoolisascertained．Thefunctionmodularizationaldesignisadoptedinthisdi