海底犁式挖溝機總體結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、海底犁式挖溝機主要用于海底開溝埋管，保護海底光纜及管道，具有廣闊的應用前景。本課題源自中國海洋石油工程公司的“硬質(zhì)粘土挖溝技術(shù)與裝備研究”項目。目的在于設(shè)計并研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、用于海底開溝、管道深埋的犁式挖溝機。論文基于國內(nèi)外海底開溝機械設(shè)計的成功經(jīng)驗，通過對犁式挖溝機的結(jié)構(gòu)設(shè)計因素的分析研究，設(shè)計了可以用于水深50米的犁式開溝機械，并對其進行了仿真研究。
　　 首先，在深入分析了國內(nèi)外大量開溝機械相關(guān)技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，

2、根據(jù)作業(yè)任務所限定的設(shè)計特征，規(guī)劃了犁式挖溝機的原理樣機系統(tǒng)，確定了犁式挖溝機的主要組成部分：主體機架、提升機械手和導向機械手、滑靴及支撐腿、牽引力調(diào)整舵、犁體及其支撐等五部分，其中主體機架是整個犁式挖溝機的承載主體，包括拖輪牽引力、土壤阻力及海水流體力；提升機械手和導向機械手主要是抓取、提升管道，在開溝工程中抱緊管道，使管道處于一定的撓度狀態(tài)；滑靴及支撐腿是犁式挖溝機在海底平面行走及支撐整個犁體的重要部分；牽引力調(diào)整舵調(diào)整犁式挖溝機的

3、前進方向，保持管道延伸方向的相同；犁體根據(jù)開溝的溝型和溝深設(shè)計，其曲面影響著破土和土垡的翻轉(zhuǎn)。它們之間相互配合保證犁式挖溝機能夠在復雜多變的海底順利開溝，輔助配件則對整個系統(tǒng)進行補充和優(yōu)化。
　　 然后，在給出犁式挖溝機特征參數(shù)的基礎(chǔ)上，確定各主要功能模塊的具體結(jié)構(gòu)形式，利用SolidWorks軟件進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，進行了虛擬裝配，以預測其性能，進而改進設(shè)計，提高性能。在整體設(shè)計完成后，對每一部分都進行有限元分析校核，對運動模型