小直徑海底管道法蘭自動(dòng)連接機(jī)具設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、海洋石油資源日漸成為世界各國關(guān)注的焦點(diǎn)，而海洋石油的開采需要一套完整的海底管道鋪設(shè)技術(shù)，水下螺栓法蘭連接器是海底管道對接的重要設(shè)備。本文針對6吋海底管道的法蘭連接，設(shè)計(jì)出一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的小直徑海底管道法蘭自動(dòng)連接機(jī)具。
　　論文介紹了水下法蘭連接器的國內(nèi)外發(fā)展概況，在明確法蘭連接技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)確定法蘭及管道的相關(guān)參數(shù)，計(jì)算出密封圈實(shí)現(xiàn)密封所需的螺栓預(yù)緊力，并提出小直徑海底管道法蘭自動(dòng)連接機(jī)具的研究內(nèi)容和總體

2、方案。對小直徑海底管道法蘭自動(dòng)連接機(jī)具的作業(yè)流程和工作原理進(jìn)行闡述，將總體結(jié)構(gòu)劃分為定位機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)、螺栓庫、螺母庫和螺栓張緊機(jī)構(gòu)5部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　根據(jù)小直徑海底管道法蘭自動(dòng)連接機(jī)具的總體結(jié)構(gòu)方案，對關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)與分析，包括對夾緊卡爪和運(yùn)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述了各機(jī)構(gòu)的主要功能和工作過程，并對管道法蘭的對中精度進(jìn)行分析。運(yùn)用UG8.0軟件完成連接器的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并利用有限元分析軟件對關(guān)鍵部件進(jìn)行力學(xué)強(qiáng)度分析

3、和剛度校核，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)的合理性和可靠性。
　　在機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對小直徑海底管道法蘭自動(dòng)連接機(jī)具的液壓系統(tǒng)與控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。按相應(yīng)模塊的執(zhí)行動(dòng)作設(shè)計(jì)出重要機(jī)構(gòu)的液壓回路，并對液壓執(zhí)行元件和關(guān)鍵液壓件進(jìn)行設(shè)計(jì)選型，為液壓系統(tǒng)仿真提供液壓模型和理論依據(jù)。確定了控制系統(tǒng)的總體方案和各功能模塊，并以Control Logix系統(tǒng)為核心對控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對控制系統(tǒng)重要元器件進(jìn)行合理選型。
　　論文運(yùn)用液壓仿真軟件AMESim對