摘要：目前我国深水油气的开发技术刚刚起步,锁紧技术还属空白。卡爪作为深水套筒式连接器的关键部件,其结构十分复杂。通过对连接器锁紧机构进行力学分析,研究在同等内部介质压力作用下摩擦因子及其重要角度参数与所需液压缸预紧力的作用关系,并优化出相关参数的推荐值,为今后样机设计提供了理论依据。之后,在Hypermesh中对卡爪模型建模,以Optistruct为求解器,以卡爪最恶劣的服役工况下的载荷为设计基准,对卡爪结构进行拓扑优化,在满足加工工艺和考虑成本的前提下,优化了卡爪上下两端的自由尺寸,优化后卡爪同样满足强度要求,且质量降低了16.1%,到达了轻量化设计的目的。

摘要：自主设计了一种采用锥面密封与O型圈结合的锁紧机构密封件,该金属密封与非金属密封结合的双重密封设计方案具有可靠性高、温度补偿能力好、自紧效果好、所需预紧轴向力小等优点,同时考虑了安装之后的密封测试问题并提出了设计方案;根据锁紧机构的工作原理,提出了密封件预紧所需的轴向预紧公式;针对1500m水深、油气压力为5000psi的12英寸管道进行应用设计,对O型圈的安装和选型进行了设计,并利用有限元对设计的密封件进行分析,验证了方案的可行性和合理性,为今后样机设计提供了重要的理论依据。

摘要：深水油气的开采已日益成为各国关注的重点,对于深水闸板阀,由于其在无潜条件下由液压执行机构操作,可视化位置指示器是其重要组成部分,国内对于该项技术的研究还处于空白阶段。设计的闸板阀可视化位置指示器可以在1500m水深条件下实现闸板位置实时指示,可视性好,可靠性高,便于水上操作人员进行相应的控制。通过ADAMS和Abaqus对其进行了运动学、动力学仿真和强度分析,对关键结构进行了强度分析验证其满足强度要求,并通过运动学仿真验证了机构在运动中无阻滞现象,进一步验证设计的合理性,为其传动机构的设计及样机的研制提供了理论依据。

摘要：深水连接器是连接海底管道的重要工具,而锁紧机构是连接器的重要组成部分,我国深水锁紧技术还处于空白阶段。通过对设计过程中的难点进行分析和总结,形成了锁紧机构的设计方案,并对关键技术和难点做了归纳和总结。连接器锁紧机构可以在1500m水深、油气压力为5000psi条件下实现对6英寸管道锁紧和解锁的功能。通过ADAMS和Abaqus对其进行了运动学仿真和复杂工况下的强度分析,得出锁紧机构的所能承受的最大弯矩、扭矩和拉压力,并通过运动学仿真验证了锁紧和解锁过程中无阻滞现象,进一步验证设计的合理性,为其液压系统设计及样机的研制提供了理论依据。