水下海底管道金刚石绳距切割机设计

密级公开

学号090545

毕业设计（论文）

水下海底管道金刚石

绳锯切割机设计

院（系、部）：机械工程学院

姓名：

年级：

专业：机械设计制造及其自动化

指导教师：

教师职称：

2015 年6 月16 日

北京石油化工学院

学位论文电子版授权使用协议

论文《水下海底管道金刚石绳锯切割机设计》系本人在北京石油化工学院学习期间创作完成的作品，并已通过论文答辩。

本人系作品的唯一作者，即著作权人。现本人同意将本作品收录于“北京石油化工学院学位论文全文数据库”。本人承诺：已提交的学位论文电子版与印刷版论文的内容一致，如因不同而引起学术声誉上的损失由本人自负。本人完全同意本作品在校园网上提供论文目录检索、文摘浏览以及全文部分浏览服务。公开级学位论文全文电子版允许读者在校园网上浏览并下载全文。

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院系名称：

作者签名：

学号：

年月日

北京石油化工学院

毕业设计（论文）任务书

学院（系、部）机械学院专业机械工程及自动化班级机112 学生姓名闫启亮指导教师/职称高辉/讲师

1.毕业设计（论文）题目

海底管道金刚石绳锯切割系统设计

2.任务起止日期： 2015 年 2 月 21 日至 2015年 5 月 27 日

3.毕业设计（论文）的主要内容与要求

（含课题简介、任务与要求、预期培养目标、原始数据及应提交的成果）

（1）课题简介

我国在南海海域拥有近10个油气田群，近年来不仅油气田开发数量不断增长，而且开

采深度也在不断加深。例如：西江油田平均水深100米、惠州油田群平均水深98～116米、

流花油田平均水深305米、陆丰22－1油田平均水深332米、番禺5－1油田平均水深110

米、崖城13－1气田平均水深100米、文昌13－1油田平均水深117米。另外，从投产时

间上来看绝大多数油田服役期限已达到10年以上，有的甚至超过20年。例如：涠洲10－3

油田1986年08月投产、惠州21－1油田1990年9月投产、陆丰13－1油田1993年10月

投产、崖城13－1气田1995年10月投产。不论从油田数量还是从服役年限来看，可以预

计在未来几年中，水下钢结构物（包括：采用平台、FPSO、海底管道、吸力锚等）和海底

管道维修工作量必将大幅攀升。因此，研究一套用于海底管道切割的金刚石绳锯切割系统具

有重要意义。通过本课题的研究，力争使学生掌握基本的设计方法和技巧，提高知识的综合

运用的能力。

（2）任务与要求

1)查阅相关国内外文献资料

2)总体方案设计

3)液压系统计算及元件选型

4)液压系统计算机仿真

5)控制系统设计

（3）预期培养目标

通过该毕业设计，使学生将所学的知识系统化，并得到扩展和补充，将理论与实践相结

合使其学会独立解决实际工程技术问题的初步技巧，掌握基本的文献检索方法，至少熟练掌

握fluid-sim、protel及SolidWorks、UG、PROE等三维绘图软件中的一种，提高综合运用所

学知识独立解决问题的能力，为将来的工作打下坚实的基础。

（4）原始数据

1)管道直径30寸

2)最大切割速度30mm/min

3)液压系统最高工作压力21.5MPa

（5）应提交的成果

1)外文资料翻译

2)设计计算过程报告

3)液压系统设计图及仿真动画

4)控制系统原理图

5)开题报告

6)毕业论文

7)工作日记

4.主要参考文献

1)机械设计基础课程设计赵卫军主编科学出版社

2)液压元件及选用王守城, 段俊勇主编化学工业出版社

3)液压系统原理图分析技巧李松晶，丛大成，姜洪洲编著化学工业出版社5.进度计划及指导安排

任务书审定日期年月日系（教研室）主任（签字）

任务书批准日期年月日教学院（系、部）院长（签字）任务书下达日期年月日指导教师（签字）

计划完成任务日期年月日学生（签字）

摘要

随着科技步伐的加快，液压技术在各个领域中得到了广泛应用，液压系统已成为主机设备中最关键的部分之一。但是，由于设计、制造、安装、使用和维护等方面的因素，影响了液压系统的正常运行。因此，了解系统工作原理，懂得一些设计、制造、安装、使用和维护等方面的知识，是保证液压系统能正常运行并极大发挥液压技术优势的先决条件。

本文主要研究的是液压传动系统，液压传动系统的设计需要与主机的总体设计同时进行。设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。

本文介绍了国内外水下作业工具、水下作业系统、常用的水下切割方法和管道切割的发展现状，归纳和总结了国内外金刚石绳锯机的发展状况，提出了水下海底管道金刚石绳锯切割机进行海底油气管道切割的思路,设计出绳锯机的液压传动控制系统，并对动力源的主要技术参数进行了计算和校核。本论文主要完成了如下工作：

1、完成了水下海底管道金刚石绳锯切割机机方案确定与分析设计。

2、完成了水下海底管道金刚石绳锯切割机液压系统的设计。

3、完成了绳锯机的液压系统动力源，计算了液压执行元件的主要参数，

并对绳锯机的夹紧装置、张紧装置、进给装置进行了设计。

4、设计出水下海底管道金刚石绳锯切割机液压系统原理图，并对液压

动力源的主要技术参数进行了计算和检验，选择了液压泵、电机、控

制阀等元件。

5、完成了水下海底管道金刚石绳锯切割机专用液压系统设计。

关键词：水下海底管道金刚石绳锯切割机，金刚石绳锯切割机，设计