深水铺管船储缆绞车排缆器受力和运动分析

排缆器是储缆绞车中的重要部件,引导钢缆整齐有序地排列在储缆绞车卷筒上,主要由螺杆、牵绳器和承重梁等组成。储缆卷筒与排缆器的螺杆通过链传动装置实现同步转动,螺杆为双向螺纹,导程为钢缆直径。牵绳器由小滚轮、滑轮挡板、滑轮和滑块螺母组成,通过小滚轮安装在承重梁上。双向螺杆的转动使滑块螺母带着牵绳器沿螺杆轴线左右移动,引导钢缆排绳。为避免螺杆承受过大压力而发生弯曲变形,对承重梁进行了受力和有限元分析,通过计算其强度和刚度均满足要求。     

单点式油气开发系统中水下管汇管道应力分析

介绍了海洋石油开发过程中单点式水下生产系统的典型组成,指出了水下管汇安全可靠对生产系统正常运行的重要影响,分析了水下管汇受力的多样性、复杂性以及初步设计完成后进行整体应力分析的必要性。利用AutoPIPE软件,以某项目单点式油气开发系统中水下管汇为例,介绍了从设计参数、工况设置、分析建模到模拟结果及分析的管道整体应力分析全过程,对水下管汇在复杂应力作用下的安全性进行了研究和优化。应用AutoPIPE软件获得的管汇分析结果更加全面、准确,能确保设计安全。     

铺管船用锚机刹车系统研究

浅水铺管船在铺管作业过程中需要按预先设定的路由行走,并配合铺管工艺适时进行加减速、行走速度和行走方向的调整,为此在浅水铺管船的船艏舱和船艉舱布置了多台船用锚机,通过控制锚机收放钢丝绳的速度实现铺管船的行走和停止。为了使锚机能够自如地收放钢丝绳,在每台锚机上配置了完整的刹车系统,包括高速刹车、变速刹车、低速刹车、阻尼刹车、驻车等,它们的相互配合,可以满足重型锚机对刹车功能的需求。     

海底管道水下法兰保护结构设计

水下法兰保护结构是一种用来保护海底管道水下法兰免遭渔网拖挂、落物砸损的装置。由于涉及法兰的拆卸,保护结构应可拆卸、便于操作且具备适当的保护能力。设计了一种水下法兰保护结构,通过Solidworks软件对保护结构进行了三维分析、干涉检查,采用ABAQUS软件对保护结构在操作工况、渔网拖挂工况和吊装工况下的受力进行有限元分析计算,所得结果均符合相关规范要求。设计的法兰保护结构具有结构紧凑、安装拆卸方便、成本低廉且保护效果明显等优点,在实际项目中得到了成功投用。     

用于深水海管铺设的储缆绞车设计研究

储缆绞车与双滚筒摩擦绞车一起构成大型收放绞车,用于深水或超深水铺管船上的收弃管作业。储缆绞车主要起容绳作用,由电机、减速器、齿轮传动装置、储缆滚筒、链传动装置、排缆器、机架等组成。根据设计要求,选择了电动机和减速器,设计了齿轮传动和链传动,并对储缆滚筒和排缆器进行了结构设计和相应的强度计算。设计的储缆绞车可作为3 000 m水深铺管船的铺管设备,可储直径φ116 mm的钢缆3 500 m以上。     

大直径透镜式金属密封圈研究

透镜式密封圈是一种常见的金属密封形式,然而在其设计方面美洲和欧洲标准存在较大差异。在进行水下密封研究的过程中发现,大于6吋规格的透镜垫产品几乎不存在。在研究金属密封原理的基础上,结合德国标准给出的设计方法,设计出了一种18吋的大直径透镜式金属密封圈。通过有限元方法对其密封性能进行分析,结果验证了该透镜式密封圈的设计合理,且能安全使用。最后,给出了两种实用的复合透镜式密封圈使用的形式,能够在满足工作内压的基础上兼顾水下环境的外压要求。     

张紧器液压与驱动系统节能分析

铺管船用张紧器属于海上作业设备,要求其在工作过程中尽量减少能耗。对张紧器液压夹紧和电机驱动系统进行节能设计;在液压系统中动力源是液压系统的主要能耗因素,通过分析采用A7V.80.EL型高效、节能、大功率的复合变量泵来匹配液压系统达到节能的目的;在交流伺服电机驱动系统中,根据大功率电机的特点采用变频器对电机进行启停控制,减小启动电流实现节能,同时在电机的运行过程中,通过对功率因数进行模糊控制达到节能目的,并通过试验证明系统节能效果。     

CAD与CAE软件的数据接口及转换方法研究

目前CAD和CAE技术已发展到非常实用的水平，竞相推出了商品化软件。由于制造业产品信息相当复杂，要实现企业生产自动化，在分离的CAD、CAE之间还需大量的工作，所以CAD与CAE软件的集成是解决问题的关键，而集成的主要障碍是数据共享问题。从CAD的接口格式和二者之间的数据交换方法2方面来说明二者的集成，分析了几种常用格式的优缺点及目前采用的数据交换方法。     

水下卡爪连接器对接过程仿真分析

卡爪连接器是水下生产系统中一种重要连接装置,是实现管道最终连接的关键。机械本体结构是整个机构的载体,根据其自动、可靠等特点,应用Pro/E对关键结构进行了设计。