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近年来,由于我国对油气资源需求的急剧增长以及陆地原油资源日渐枯竭,海洋领域的油气勘探开发成为新的焦点。随着海洋油气资源开发的不断深入,深海船用铺管设备也得到广泛的重视。鉴于国内对深海船用铺管设备的研发与制造还处于起步阶段,以及我国深海船用铺管设备主要靠国外进口这一现状,由中国海洋石油工程股份有限公司牵头,启动了“大型油气田及煤层气开发”这一国家863项目,其中深海船用脐带缆张紧器的设计是此项目的重要组成部分。脐带缆张紧器是铺设海洋油气管道、脐带缆和柔性钢管的必备设备,其作用是在铺设管道过程中实时调整管道的张紧力,使管道的张力基本恒定不变,始终保持在允许的范围内。通过本课题的研究,形成了具有自主知识产权的深海管道铺设专用设备—脐带缆张紧器,促进了我国海洋石油开采设备的研发与制造,打破了国外对张紧器设计的技术垄断束缚,摆脱了我国张紧器主要靠进口的局面,大力发展了自主品牌,推动了海洋油田的产量。本论文确定了85吨级深海船用张紧器的整体设计方案,确定了脐带缆张紧器夹紧和输送管道的方式以及设计参数,完成了主框架总成、履带总成的详细设计。创新性的设计了侧倾弹性阻尼调节装置,实现了箱梁和履带框架之间距离的调整,使履带框架的结构、受力更加合理,同时解决了履带滑动阻力大、导向精度低的问题,另外设计了从动轮张紧装置,有效地解决了履带松弛的难题。论文应用动力学原理,建立了履带系统的动力学模型,对履带系统进行了动态仿真分析。本课题的完成,大大加速了深海船用脐带缆张紧器的国产化进程,对以后国内张紧器的设计具有重要的借鉴意义。