针对深水套简式连接器液压系统设计与仿真分析

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1、石油机械2015年第43卷第1期CHINAPETR0LEUMMACHINERY●海洋石油装备深水套简式连接器液压系统设计与仿真分析罗俊赵宏林段梦兰刘亚磊唐亚辉李博(1．中国石油大学(北京)海洋油气研究中心2．中海石油研究总院)摘要：深水套筒式连接器的安装过程主要包括连接器的粗对中和精对中、公母毂座的对接及驱动卡爪锁紧。采用开环控制方式设计了深水套筒式连接器液压系统、速度调节回路、锁紧回路以及同步回路，并利用液压仿真软件AMESim对系统进行仿真，以验证系统的合理性。仿真结果表明，深水套筒式连接器液压系统满足深水连接器的安装要求，能实现连接器的准确安装；速度调节回路能有效调节液压缸的速度，锁紧回

2、路能实现每组液压缸在紧急停止状况下的位置锁紧，同步回路能使液压缸基本实现位置同步。关键词：水下连接器；液压系统；锁紧回路；同步回路；仿真；AMESim中图分类号：TE952文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4578．2015．01．010DesignandSimulationoftheHydraulicSystemofDeepwaterColletConnectorLuoJunZhaoHonglinDuanMenglanLiuYaleiTangYahuiLiBo(1．OffshoreOilandGasResearchCenter，China己钾邝ofPetroleu

3、m(Beijing)；2．CNOOCResearchInstitute)Abstract：Theinstallationprocessofthedeepwatercolletconnectorismainlyincludedconnector’Scenteringandexactcentering，maleandfemalehubconnectionandthedrivejawlocking．Thehydraulicsystemofthedeep-watercolletconnectorisdesignedbyadoptingtheopen—loopcontrolmode．Meanwhile，

4、thevelocitycontrolloop，lockingloopandthesynchronizationlooparedesigned．Thereasonablenessofthesystemisverifiedbyusingthehy—draulicsimulationsoftwareAMESim．Simulationresultsshowthatthehydraulicsystemcouldmeetthedeepwaterconnectorinstallationrequirementandachieveaccurateinstallationoftheconnector．Theve

5、locityregulatingloopcouldeffectivelyregulatethevelocityofthehydrauliccylinder．Thelockingloopcouldachievepositionlockingofeachcylinderinanemergencysituation．Thesynchronizationloopcouldbasicallymakethehydrauliccylindera—chievepositionsynchronization．Thus，thehydraulicsystemdesigncouldmeettheconnectorin

6、stallationrequire—ments．Keywords：subseaconnector；hydraulicsystem；lockloop；synchronizationloop；simulation；AMESim开发的总趋势_4J。液压控制作为工业控制领域中0引言的重要技术正在逐步从陆地走向海洋。液压系统以其响应快、功率大、易控制及易布局等优点作为动随着世界经济的快速发展，人类对能源尤其是力装置、传动系统和控制系统被广泛应用于各种机石油资源的需求与日俱增，海洋油气的开采也就显械设备。得越来越重要。全球油气资源中约44％分布深水连接器广泛应用在水下作业设备之间，在在水深300m以下的水

7、域，走向深水是未来油气田水下生产系统尤其是管道连接中占据重要地位J。基金项目：国家973计划项目“深海柔性结构的非线性流固耦合震动与破坏机理”(2011CB013702)；国家科技重大专项“水下管汇连接器样机研制”(2011ZX05026—003—02)。2015年第43卷第1期罗俊等：深水套筒式连接器液压系统设计与仿真分析一49一节回路和同步回路的设计，原理与连接器对接相同，不再赘述。3O292