水下变结构金刚石绳锯机属于水下机械冷加工设备。相对比其他海洋装备，本机器对海洋环境的适应能力较强，具有加工管道径值较大（48（"1219.2mm）－60（"1524mm）），能切割加工金属材料、非金属材料和复合材料等优点。设备切削机构采用了绳锯（切割管道涂敷材料）和闸刀锯（切割管道金属材料）两种刀具协作作业，提高了加工效率。本课题基于国家“863”重大计划“资源与环境技术”的一个子项目“水下专用机具设备”开展的。在前面对绳锯机开展研究工作的基础上，为了提高加工效率，引进了闸刀锯技术，针对海底管道结构的不同材质选用不同的刀具进行切削作业。本文在查阅和吸收了大量了国内外绳锯机技术的基础了，完成了水下变结构绳锯机的完整系统设计。在绳锯机机构设计工作上，通过对夹紧机构运动学分析，得到机械爪的运动轨迹方程并用ADAMS进行仿真验证，为绳锯机的定位夹持过程提供了基础；对更换刀具机构利用ANSYS软件做了振动模态分析，确保切削机构的工作正常；建立了切削机构的绳锯和闸刀锯切割运动的运动学方程，为换刀切割提供了理论基础。同时探讨了绳锯机振动切削加工技术。研究设计了水下变结构金刚石绳锯机的液压传动系统和PLC电气控制系统。以切削机构选用的液压马达为例，利用Matlab仿真软件SimHydraulics模块建立了物理仿真模型，并进行了空载和负载状态液压马达动态响应性能的研究。对水下变结构绳锯机传感测试系统和通讯系统进行了设计研究。根据绳锯机所需的测试参数选用设计了相关的传感器和通讯硬件。完成了对绳锯机工作状态的监控，方便船上的操作人员远程控制中能够正确判断绳锯机运行状况，确保加工过程稳定高效。