深海采油是海洋工程发展的必然趋势,水下管道回接是深海采油工程的关键技术之一。本课题来源于国家“863”重大项目——深水海底管道铺设技术,属于“南海油气勘探开发关键技术及装备”专项。项目要求研制具有自主知识产权的回接机具,为我国的油气资源开发做准备。本文所研究的深水管道轴向接应工具是管道回接机具的一部分,它的研究成功将为深水管道的回接提供了一种便利的机具,具有较好的经济和社会效益。论文介绍了海底管道回接工作过程和回接机具的国内外发展概况,分析了轴向接应工具在管道回接过程中的作用,提出了轴向接应工具的研究内容,确定了适用于深海环境作业的轴向接应工具总体方案,建立了三维模型,完成了轴向接应工具的本体结构设计,详述了轴向接应工具的工作流程,对轴向接应工具的主要部件进行了强度分析计算,验证了总体结构设计的合理性和可行性。论文对轴向接应工具的液压和控制系统进行了研究和分析,结合机具的作业原理,建立轴向接应工具的液压回路系统,确定了液压系统执行元件和液压辅助元件的主要技术参数,采用可编程控制器控制系统对其控制,完成了控制线图的设计,并对I/O口地址进行了分配。论文最后研究了轴向接应工具水下稳定性,对轴向接应工具各部分相对比重对整体浮力的影响进行分析,确定了重心和浮心的相对位置,主要从静稳定性方面对ROV操控轴向接应工具时的运动稳定性进行了分析。