深海管道连接器密封特性分析和同步控制研究.pdf

2014年6月 机床与液压 Jun．2014 第42卷 第 11期 MACHINETOOL HYDRAULICS V01．42No．11 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．11．008 深海管道连接器密封特性分析与同步控制研究 王茁 ，王志军 ，张建勇 ，王宁 (1．吉林t~．z-学院，吉林吉林 132022； 2．哈尔滨工程大学机电学院，黑龙江哈尔滨 150001； 3．中海油能源发展股份有限公司油田建设工程分公司，天津300452) 摘要：为了实现深海环境下两个油气管道的连接，对水平管道连接器进行了研究，设计 了该装置的总体结构。对法兰 对接处的密封圈采用有限元法进行了接触分析，得出密封圈实现密封的允许压缩量，确定出液压系统油缸 同步行程控制允 许位移。提出了连接机构液压伺服位移同步控制系统的方案，推导出了阀控对称液压缸电液数字伺服系统的传递函数，设 定了仿真参数。进行了双缸位移同步线性仿真分析，引入 PID控制器，对双缸同步控制进行调节 ，确定了合适的比例、积 分、微分系数 ，使得同步位移误差小于0．5mm，达到了系统的控制要求。 关键词：水平管道连接器 ；密封接触分析；阀控液压缸 ；同步控制 中图分类号：TP273 文献标识码 ：A 文章编号：1001—3881(2014)11—027—5 AnalysisofSealingCharacteristicandResearchofSynchro-controlon Deep．oceanPipesConnector WANGZhuo’，WANGZhijun，ZHANGJianyong，WANGNing (1．JilinInstituteofChemicalTechnology，JilinJilin132022，China； 2．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，HarbinEngineeringUniversity， HarbinHeilongjiang150001，China； 3．CNOOCEnergyTechnoloyg Services-OilfieldConstructionEngineeringCo．，Tianjin300452，China) Abstract：Theoverallmechanism structureofhorizontalpipesconnectorwasdesignedandresearchedinordertoimplementcon- nectionoftwopipesforgas—oilindeepsea．Thecontactpropertyofseal ringbetweenthetwofacetofaceflangeswasanalyzed，which usedfiniteelementmethod(FEM)，nadobtainedpermissiblecompressdisplacementofthesealringtorealizesealing．Theallowable journeyofsynchronizationhydro—cylinderinthehydraulicsystemWasgotten．Theelectro—hydraulicposition—se~／osynchronizationsys- tern ofconnectionmechanism Was proposed．transferfunctionofsymmetricseivocontrollingoil-cylinderelectro—hydraulicservosystem Was derived，andsimulationparameterswereset．