海底犁式挖溝機(jī)總體結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、海底犁式挖溝機(jī)主要用于海底開(kāi)溝埋管，保護(hù)海底光纜及管道，具有廣闊的應(yīng)用前景。本課題源自中國(guó)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(xiàng)目。目的在于設(shè)計(jì)并研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、用于海底開(kāi)溝、管道深埋的犁式挖溝機(jī)。論文基于國(guó)內(nèi)外海底開(kāi)溝機(jī)械設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)犁式挖溝機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素的分析研究，設(shè)計(jì)了可以用于水深50米的犁式開(kāi)溝機(jī)械，并對(duì)其進(jìn)行了仿真研究。
　　 首先，在深入分析了國(guó)內(nèi)外大量開(kāi)溝機(jī)械相關(guān)技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，

2、根據(jù)作業(yè)任務(wù)所限定的設(shè)計(jì)特征，規(guī)劃了犁式挖溝機(jī)的原理樣機(jī)系統(tǒng)，確定了犁式挖溝機(jī)的主要組成部分：主體機(jī)架、提升機(jī)械手和導(dǎo)向機(jī)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(jī)架是整個(gè)犁式挖溝機(jī)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(jī)械手和導(dǎo)向機(jī)械手主要是抓取、提升管道，在開(kāi)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(jī)在海底平面行走及支撐整個(gè)犁體的重要部分；牽引力調(diào)整舵調(diào)整犁式挖溝機(jī)的

3、前進(jìn)方向，保持管道延伸方向的相同；犁體根據(jù)開(kāi)溝的溝型和溝深設(shè)計(jì)，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(jī)能夠在復(fù)雜多變的海底順利開(kāi)溝，輔助配件則對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充和優(yōu)化。
　　 然后，在給出犁式挖溝機(jī)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(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)行了虛擬裝配，以預(yù)測(cè)其性能，進(jìn)而改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高性能。在整體設(shè)計(jì)完成后，對(duì)每一部分都進(jìn)行有限元分析校核，對(duì)運(yùn)動(dòng)模型