【摘要】：新世紀以來,海洋探索及海洋技術已逐漸成為世界各國爭相發(fā)展的熱點領域,人類的海上活動日益頻繁。但與此同時,由于海洋環(huán)境的復雜與未知性,海洋事故時有發(fā)生。因此,建立并健全深海打撈救助應急保障體系不僅是我國追趕世界先進海洋技術水平的戰(zhàn)略需要,也是保障我國海上人員生命及財產安全的現(xiàn)實需要。在多數(shù)的深海打撈救助作業(yè)中,液壓鋼纜切割器由于切割效率高、能力強而被廣泛采用。然而,在現(xiàn)有的液壓鋼纜切割器中普遍存在以下兩個突出問題:一是刀具易損壞,隨著切割直徑的增大,現(xiàn)有的切割刀具極易出現(xiàn)翻邊、缺口等失效現(xiàn)象,工作可靠性難以保證;二是設計理論并不完善,尤其是切斷力的設計仍處于試驗法設計階段,不僅存在成本高、周期長的缺點,同時也造成了切割器整體體積與重量的冗余,進而影響切割器的水下便攜性。針對這兩個關鍵問題,本文展開了研究工作,主要成果如下:首先,在總體結構設計基礎上,對現(xiàn)有剪切形式進行了結構特點及適用性分析,針對斧頭型剪切方式,分析發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有刀具刃口失效的主要原因是:當工件切斷后,切割刀片將在額定液壓力作用下互頂接觸,這導致了刃口因接觸應力過大而失效。因此,本文根據(jù)實際應用背景和作業(yè)對象的需要,提出了一種非全刃型刀具結構。進而,不同于常規(guī)的試驗設計法,本文在切斷力的設計過程中,根據(jù)總體結構方案,同時結合有限元技術及金屬變形相關理論,對切割器的切斷過程進行了建模研究,并提出了一種新型有效的鋼絲繩切斷力理論評估方法。最后,本文在完成深海液壓鋼纜切割器的樣機切割試驗基礎上,利用上海交通大學的壓力筒設備及廣州海洋地質調查局的“海洋六號”南海海上科考平臺,對切割器的耐水深性能及深海遠程使用性能進行了測試。本論文的研究成果有效豐富了鋼纜切割器的設計理論,實現(xiàn)了由傳統(tǒng)試驗法到理論設計法的轉變。同時,研制的深海液壓鋼纜切割器經試驗證明,其有效工作次數(shù)較傳統(tǒng)結構得到了大幅的提升,滿足了深海高工作可靠性的需求。
【圖文】：

體分類如表 1 1所示。表 1 1 常見的切割類作業(yè)工具總體優(yōu)點 工具名稱 作簡便，作業(yè)能力強；動作時間短，復位快；軟纜割刀 切鋼纜切割器 切割鋼飛剪 切直徑范圍大，作業(yè)靈活；切割復雜形狀障礙物；砂輪鋸 切割鏈鋸 切割割類及其他專用工具的發(fā)展應用已較為成熟，的工具生產供應商，如 Stanley、Weber-re各廠商通過自主設計，開發(fā)了功能多樣的作業(yè)

軟纜割刀 （b）電纜切割器 （c）鋼纜切割圖 1.2 Webtool水下切割器btool 公司在專用工具領域享有較高的知名度，其產品同的使用需求，具有完備的系列化產品，性能優(yōu)良。中型及重型工具三類，，均采用往復型液壓缸來驅動，切割器及鋼纜切割器[7]，如圖 1.2 所示。不同的產品類具有明顯區(qū)別外，其刀具結構和材料也因工具作業(yè)對。液壓剪
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U676.8

【參考文獻】

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本文編號：2654810