随着陆上油气的大量开采，其储存量逐年减少，难以满足当今世界对能源的需求，因此，许多国家已把能源寻求转向了海洋。在海洋资源开发工程中，深水管道是深水油气输送的重要途径。然而，由于深水管道作业环境的特殊性，管道易受到腐蚀破坏，管道一旦失效，将会影响整个运输体系的安全。因此，深水管道维修切割机具对于海洋资源开发工程显得尤为重要，对深水油气资源开采具有重要意义。　　论文介绍了深水管道的失效形式及维修修复方法，概括国内外深水管道维修切割机具的发展趋势。在当今国外深水管道维修机具研究技术的基础上，依据深水管道相关维修参数和指标，提出深水管道维修切割机具的总体结构方案、设计指标及模块化的设计方法，并研究了深水管道维修切割机具的切割工具，旋转刀盘及承载机构等关键组成机构。基于深水管道维修切割机具一次安装能够实现多个维修作业功能的设计理念，提出三把作业刀具的结构方案，并依据该机具对管道维修作业时的相关参数，对三把作业刀具进行详细的结构设计，其设计内容主要包括刀具进给系统设计和刀具主轴旋转系统设计。在三把作业刀具设计的基础上，设计作业刀具的布置安装机构—旋转刀盘，提出两种刀盘传动方案：滚轮式传动方案和弧形滑轨传动方案。依据作业刀具在实际作业过程中的相关要求，明确旋转刀盘的传动机构及动力驱动装置，并确定深水管道维修切割机具承载机构的结构设计。为确保机具三把作业刀具能够正常作业，对旋转刀盘及承载机构关键零部件进行静力学分析，通过力学分析，来验证其结构强度和刚度满足设计要求，为不满足设计要求的部件进行结构改进设计提供依据。由于深水管道维修切割机具作业时，不能避免机械振动所导致的疲劳破坏。因此，论文最后应用 ANSYS分析软件对机具承载机构进行模态分析。通过分析承载机构的固有特性（主振型和固有频率），为深水管道维修切割机具动态特性的预估提供理论依据。　　我国在深水管道维修、切割机具相关技术方面的研究与发达国家还有一定的差距，因此，论文对深水管道维修切割机具的研究具有重要意义，为后续的研究工具提供参考及可借鉴的经验。