深水管道法蘭螺栓聯(lián)接機具工具庫結構設計及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,對能源特別是石油資源的需求迅猛提升,為了減輕對進口石油的過度依賴,保障我國的能源供應安全,走向深水開發(fā)海洋石油成為我國的戰(zhàn)略選擇。課題源自國家863計劃,目的是完成具有自主知識產(chǎn)權的深水管道法蘭螺栓聯(lián)接機具試驗樣機工具庫的研制以進行10m水深聯(lián)接試驗。本文主要進行深水管道法蘭螺栓聯(lián)接機具工具庫結構設計及控制系統(tǒng)研究。
　　 論文對深水管道法蘭螺栓聯(lián)接相關技術領域的國內外研究現(xiàn)狀進行綜述,著重分析國外現(xiàn)有法

2、蘭螺栓聯(lián)接作業(yè)裝備的工作原理及結構特點,總結并對比其優(yōu)缺點,為課題的研究提供技術參考。
　　 結合課題指標要求,設計深水管道聯(lián)接機具的總體方案,確定機具由螺栓庫、螺母庫和拉伸器庫等模塊組成。依據(jù)總體方案確定聯(lián)接螺栓的形式,選擇螺栓的預緊方法,對比分析管道設計計算準則,計算管道法蘭密封所需的螺栓預緊力,在此基礎上規(guī)劃機具聯(lián)接作業(yè)流程。
　　 著重進行聯(lián)接機具工具庫結構詳細設計,重點闡述夾持定位機構、螺母擰緊機構、拉伸模塊機

3、構和循環(huán)拉伸機構的工作原理。運用Inventor軟件建立工具庫的三維結構模型,對關鍵零部件的結構強度及剛度進行有限元分析。
　　 針對機具控制的實際要求,進行工具庫控制系統(tǒng)設計。完成主要運動機構的液壓控制回路設計,確定電氣控制系統(tǒng)硬件,完成電氣控制系統(tǒng)設計。
　　 通過核心原理試驗裝置,進行螺母引入對比試驗,分析相關因素對螺母引入的影響,驗證螺栓引入設計方案的可行性和可靠性。進行馬達液阻力和套筒模塊機械摩擦測定試驗,降低