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随着我国对石油需求量的增大,海底石油的开采逐渐得到重视,相关的水下作业机械的研发也在逐步跟进。由于海底压力大、环境恶劣、不方便人工操作,要求海底工作的机械自动化程度高、密封性能好,因此设计较为困难。我国在海洋工程的相关技术领域与国外相比还有一定差距,因此我国近年对水下油气管道维修的相关技术较为重视。通过详细调研国外水下管道维修的相关技术,本论文旨在研发一套用于水下管道维修作业机具的液压控制系统。 本论文重点研究了水下管道维修机具的液压动力系统以及其控制方式。论文根据作业机具的工作环境,提出对液压控制系统的设计要求,并且进行相关的计算。根据机具需要实现的功能,采用模块化的方法来设计液压系统。整个液压系统可划分为四部分:液压动力源、刀具主轴旋转液压系统、刀具主轴进给和刀盘(C型盘)液压系统、液压缸系统。论文对液压系统工作时的压力损失和热量损失进行了研究,分析得出液压动力源提供油液的最佳压力和最佳温度,从而保证液压系统能够正常工作。论文通过AMESim软件对液压系统性能进行仿真分析,根据得到的相关结果可为液压系统的优化和控制系统的设计提供一定依据。论文对水下管道维修机具的控制部分进行了简要设计。控制系统设计分为水上、水下两部分。水上部分的核心是控制台,通过控制台能够直接对水下管道维修机具进行操作。水下部分的控制核心是PLC。液压阀箱与PLC输出端连接,通过控制液压阀,完成对液压执行器的控制,从而实现水下管道维修机具的相应动作。作业机具上设置有流量传感器和压力传感器,可以实时监测液压系统的流量和压力情况,传感器信号传送到PLC,通过光纤传送给上位机系统。 本论文对水下管道维修机具的液压控制系统进行了详细的设计,对于提升我国水下管道维修方面的相关技术具有重要意义,通过本论文对水下液压控制系统的研究,为以后的海洋工程管道维修机械及其液压系统提供一定参考。