本课题来源于中海油公司项目“平台水下结构卡箍加固技术研究”,主要目的是研制出海洋平台水下导管架加固装置。该装置可以实现海洋平台水下导管架脆弱节点及受损结构的加固加强工作,为国内海洋平台加固工作提供技术支持。本文结合国内外卡箍水下加固的现状,提出了液压伸缩灌浆卡箍加固装置的总体方案,包括总体机械结构、液压控制系统方案设计及灌浆液组成成分配比。本文对卡箍的整体机械结构进行整体设计,针对性的解决了卡箍水下自锁问题,实现了卡箍闭合、锁紧过程的自动化。选取了合适的密封材料及密封形式对卡箍进行密封。利用有限元分析软件对锁紧结构进行了强度校核,并对脆弱节点进行了优化设计。针对卡箍加固后承受的水下工作环境模拟工作载荷进行了疲劳分析,验证了卡箍加固装置的可行性。通过驱动液压缸的速度优化设计降低了卡箍闭合瞬间的最大碰撞力,有效提高了卡箍装置的结构强度。在液压控制系统设计中引入PID控制器,分析了两锁紧液压缸锁紧动作的同步性,实现了液压缸的同步运动,从而精确的控制卡箍锁紧、开合动作。