深水连接器锁紧机构的设计及仿真

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｌｏｃｋｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓ０ｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｓｆｏｔｈｅｄｅ叩－－ｗａｒｅｒｃｏｎｎｅｃｔｏｒ，ｗｔｕｃｈｓｉａｓｉｇｎｆｉ￣ｃｎｔａｔｏｏｌｆｏ，ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｆｏｄｅｅｐ－ｗａｔｅｒｓｕｂｍａｒｉｎｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓ。ａｎｄｄｅｅｐ－ｗａｔｅｒｌｏｃｋｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙｓｉｓｔｉｌｌｂｌｎｋａ．Ｂａｓｅｄｏｎｈｅｔｄｆｉｉｆｃｕｌｔｙｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｒｏｃｅｓｓｎａａｌｙｚｅｄａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｉｔｆｏｒｍｅｄｔｈｅｓｃｈｅｍｅｆｔｏｈｅｌｏｃｋｉｎｇｍｅｃｈｎｉａｓｍａｎｄｍａｄｅｔｈｅｉｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｕｍｍｒｙａｆｔｏｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｎｄｄｉｆｉｃｆｕｌｔｉｅｓ．ｈｅＴｃｏｎｎｅｃｔｏｒｌｏｃｋｉｎｇｍｅｃｈｎｉａｓｍＣｎａｒｅｌｉａｚｅｈｅｔ１２ｉｎｃｈｅｓｐｅｌｏｃｋｉｎｇａｎｄｕｎｌｏｃｋｉｎｇｆｕ￣ｉｎｃｔｉｏｎｎｉｈｅｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏ１５００ｍｅｐｄｈｔｏｆｗｔｅａｒ，ｏｉｌｎｄａｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅ，０ｒ５０００ｐｓｉ．Ｂｓｅａｄｏｎｈｔｅ
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ＰＥＮＧＦｅｉ，ＤＵＡＮＭｅｎｇ－ｌａｎ，ＦＡＮＪｉａ－ｋｕｎ，ＪＩＡＮＧＹｕ－ｆｅｉ（ＯｆｆｓｈｏｒｅＯｉｌａｎｄＧａｓＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２４９，Ｃｈｉｎａ）
第１期２０１４年１月
机械设计与制造
ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ３７
深水连接器锁紧机构的设计及仿真
彭飞，段梦兰，范嘉垄，Biblioteka Baidu姜宇飞
（中国石油大学（北京）海洋油气研究中心，北京１０２２４９）
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。
关键词：连接器；锁紧机构；ＡＤＡＭＳ；Ａｂａｑｕｓ；强度分析；运动学仿真中图分类号：ＴＨ１６；Ｖ２２９＋．１文献标识码：Ａ文章编号：１００１一．３９９７（２０１４）０１ — ００３７－．－０３
ｔｏｒｑｕｅ，ｐｒｅｓｓｕｒｅｎｄａｔｅｎｓｉｏｎｈａｔｔｌｏｃｋｉｎｇｍｅｃｈｎｉａｓｍｃａｒｔｗｉｔｈｓｔａｎｄｈｓａｂｅｅｎｇｏｔ，ａｎｄｎｏｂｌｏｃｋｉｎｇｐｈｅｎｏｍｅｏｎｎｈｓａｂｅｅｎａｌｓｏ
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５ＯＯＯｐｓｉ条件下实现对６英寸管道锁紧和解锁的功能。通过ＡＤＡＭＳ和
ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｓｉｍＭａｔｉｏｎｎｄａｓｔｒｅｎｇｔｈｎａａｌｙｓｉｓｗｉｔｈＡＤＡＭＳａｎｄＡｂａｑｕｓｉｎｃｏｍｐｌｉｃｔｅａｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｍａｘｉｍｕｍｂｅｎｄｉｎｇｍｏｍｅｎｔ，