卡桩式调平器样机液压系统研究

论文摘要

随着人类文明的进步,人们已经逐步认识到石油资源的重要性和开发的迫切性,进而对海洋石油的开发进入了前所未有的时期,越来越多的海洋油气平台导管架在我国海域安装建设。调平器和夹桩器是导管架安装过程中重要的作业机具,目前国外在该领域处于领先地位,我国急需研制出具有自主知识产权的导管架调平器和夹桩器,所以基于调平器和夹桩器于一体的卡桩式调平器样机的研究与设计具有相当重要的意义。论文首先介绍了导管架调平器和夹桩器的国内外发展概况,提出了卡桩式调平器样机的研究主要内容;论文对卡桩式调平器样机液压执行部件的结构进行了分析,完成了结构设计,并建立了三维模型;论文利用有限元分析软件ANSYS完成了对卡桩式调平器样机关键零部件的强度校核,验证了其结构的合理性;论文对卡桩式调平器样机的控制系统进行了研究设计,包括液压回路的设计、液压元件的选择及PLC控制系统的设计,实现了样机的工作性能:最后,进行卡桩式调平器样机的工作性能实验和夹紧块极限载荷实验,得出不同材料的夹紧块的夹紧力与最大提升拉力的关系,为设计实际调平作业装置提供了参考。卡桩式调平器样机的研究与设计将为我国海洋油气平台导管架的安装提供有利的支持,具有较好的经济和社会效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题的来源及研究目的和意义
• 1.3 国内外导管架调平器和夹桩器的发展概况
• 1.3.1 国外导管架调平器及夹桩器的发展概况
• 1.3.2 国内导管架调平器及夹桩器的发展概况
• 1.4 本论文主要研究内容
• 第2章 调平器样机液压系统执行部件结构设计
• 2.1 引言
• 2.2 卡桩式调平器样机总体方案研究
• 2.2.1 设计依据
• 2.2.2 设计要求
• 2.2.3 总体方案设计
• 2.3 卡桩式调平器样机液压执行部件结构设计
• 2.3.1 提升液压缸的分析
• 2.3.2 上部夹紧缸的设计
• 2.3.3 下部夹紧缸的分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 液压系统关键零部件的分析与校核
• 3.1 引言
• 3.2 基于ANSYS的强度校核概述
• 3.3 样机液压系统关键零件强度设计
• 3.3.1 夹紧块的材料选择和强度分析
• 3.3.2 卡环连接结构设计校核
• 3.4 本章小结
• 第4章 调平器样机控制系统的研究
• 4.1 引言
• 4.2 调平器样机液压控制系统的设计
• 4.2.1 样机液压回路的设计
• 4.2.2 样机液压元件的选择
• 4.3 样机PLC控制系统的设计
• 4.3.1 PLC概述
• 4.3.2 调平器样机的PLC控制设计
• 4.4 本章小结
• 第5章 卡桩式调平器样机实验研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验依据与目的
• 5.2.1 实验依据
• 5.2.2 实验目的
• 5.3 实验装置的构成
• 5.4 调平器样机工作性能实验
• 5.4.1 样机调试实验
• 5.4.2 外圈提起实验
• 5.5 调平器样机夹紧块极限载荷破坏实验与分析
• 5.5.1 调平器样机夹紧块极限载荷破坏实验
• 5.5.2 调平器样机极限载荷破坏实验分析
• 5.6 实验总结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢