挖沟机是一种海底管道开沟铺设的专用水下机械,其主要功能是完成对海底管线的开沟铺设作业。本课题源自于海洋石油工程股份有限公司的“硬质粘土挖沟技术与装备研究”项目,该项目要求研制出具有自主知识产权的挖沟机。本论文主要研究了挖沟机中的管道提升机械手及导向装置部分,该部分是挖沟机的重要组成部分,其主要功能是提升和处理海底管道,这部分研究工作可推动挖沟机总体的设计与研制工作。首先,论文介绍了海底挖沟铺管领域的国内外发展概况,并根据挖沟机的设计要求,提出了挖沟机的总体设计方案,完成了管道提升机械手及导向装置机械本体结构的详细设计。其次,论文对几个关键机构的受力状态进行了分析计算,并且借助于ANSYS有限元分析软件对其中的关键零部件进行了强度校核,从而验证了其结构设计的合理性和可靠性。然后,论文利用SOLIDWORKS三维设计软件,完成了整个装置的三维建模与虚拟装配工作,并进行了干涉检查及爆炸视图的生成；在此基础上又对整个装置中的几个独立运动机构进行了运动学分析,并在ADMAS仿真软件中对其中一个运动机构进行了运动学仿真。最后,论文对管道提升机械手及导向装置的液压控制系统进行了研究,主要包括以下内容：确定了各个液压缸的主要技术参数；完成了液压泵的选型设计；结合机具的作业要求,完成了其液压系统回路的设计；应用可编程序控制器对其液压传动系统进行控制,完成了控制器的选型和控制系统原理图的设计。