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深水脐带缆四履带张紧器是用于脐带缆铺设的重要设备,是脐带缆安装系统的核心部分,其主要作用是夹持缆线,并能在铺设过程中以一定的速度恒张力均匀收、放缆线。该课题隶属于中海石油深海开发有限公司的《脐带缆安装系统关键部件(张紧器)研制》研究项目,目的在于开发研究一种具有自主知识产权的海洋铺缆船用张紧器。本论文的主要研究对象是四履带张紧器结构设计与关键技术,包括机械结构总体方案与详细零部件设计、液压与控制系统方案和陆地试验方案。首先,论文介绍了国内外柔性管道张紧器的发展概况与技术现状,并根据脐带缆安装系统和四履带张紧器的设计要求与制造标准,确定了履带系统总成的关键设计参数,提出了深水脐带缆四履带张紧器的总体设计方案。其次,论文对深水脐带缆四履带张紧器关键零部件进行了详细结构设计,主要包括密封式链轨节总成与履带靴、支重轮、托链轮、驱动轮总成、引导轮总成、悬挂系统、履带箱梁、主内外框架和角度调整底座。然后,论文通过对四履带张紧器的受力情况进行分析,借助理论分析计算和有限元分析软件,对主要承载零部件进行了力学分析与强度校核,并对履带总成系统进行了动力学仿真分析,验证结构设计的正确性与可靠性。最后,论文确定了四履带张紧器的液压系统与电气控制系统及陆地试验方案。液压系统包括液压系统原理图、液压系统元件的主要参数和液压缸及液压泵选型;电气控制系统包括电气控制系统总体方案、各功能执行模块和电机设计选型;陆地试验方案包括设备检查、功能试验和静拉力试验。