海底犁式挖沟机用于海底油气管道挖沟工程,石油资源的开发已由陆地已转向海洋,应用前景十分广阔。课题研究内容源自中国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,目的在于研制出具有自主知识产权的海底犁式挖沟机。本论文重点在于设计与分析试验样机的机械手部分,机械手在挖沟过程中起着重要的作用,试验样机的研制为下一步工程样机的研制做好准备。论文介绍了国内外海底挖沟机械的发展概况,提出了海底犁式挖沟机的研究内容,完善了海底犁式挖沟机的总体方案,在海底犁式挖沟机概念设计的基础上,对机械手各部分结构进行了改进与优化。在对海底犁式挖沟机在各种工况下对管道应力状态的影响进行研究的基础上,分析计算了机械手主要零部件的受力状况,计算了各连接件的强度,并运用Solidworks Simulation软件对主要零件进行了强度和刚度的分析,验证了机械手设计的合理性和可靠性。论文对机械手进行了工况分析,确定了液压系统主要的参数,制定了液压系统总体方案,绘制液压系统原理图,通过计算对液压缸、电机泵组、控制阀、蓄能器等主要液压元件进行了选型。论文提出了试验样机陆地试验的试验方法,完成样机初步的陆地试验,分析试验结果,验证了样机结构强度满足设计要求,各部分运动正常,并针对试验中出现的问题提出了改进方案,为进一步的试验做好准备。