扶正导向装置是海上风机单桩基础打桩专用机具,主要功能是对打桩时的桩基进行导向和纠偏扶正。本课题源自中国海洋石油总公司项目“海上大型风力发电机组安装工艺研发”,目的是研制具有自主知识产权的海上风机单桩基础扶正导向机具以及其相关工艺。论文主要针对直径4米的海上风机单桩基础的扶正导向装置关键技术进行研究,介绍了扶正导向装置国内外发展概况,并详细分析了单桩基础的安装过程、扶正导向装置工作过程和作业环境。纠偏扶正是一个复杂的过程,涉及到动力学、结构力学、土力学、海洋工程等多学科领域,本文将结合海上风电场单桩基础安装过程,针对实际中出现的偏斜现象,分析桩基偏斜的原因以及对桩基内力和承载力的影响,建立波浪模型和桩土模型,通过对模型的分析,确定扶正导向装置的最大扶正力,为结构设计和分析提供必要的依据。论文提出了扶正导向装置可行性方案,通过方案的对比确定最终方案,利用Pro/E设计软件完成装置的结构设计,通过有限元分析软件ANSYS对重要零部件进行强度分析,验证了结构的合理性。论文对扶正导向装置的液压系统进行了设计,包括执行机构参数计算、液压回路的设计、液压元件和液压泵的选型以及液压系统工作原理的分析。