在海洋石油和天然气开发工程中，通过海底管道将海洋油气资源从海上平台传输至陆地上是最经济有效的方法，而这些管道在使用过程中会逐步出现变形、断裂和泄漏等破损现象，所以对管道的保护措施也变得越发重要，在诸多的保护方法中，开沟埋管的方法较为简单方便。海底犁式挖沟机是一种用于海底管道开沟埋管的专用水下机械设备，主要功能是完成对海底管线的开沟铺设作业。本课题源自中国海洋石油工程公司的“硬质粘土挖沟技术与装备研究”项目。目的在于研制出具有我国自主知识产权的海底犁式挖沟机。论文根据犁式挖沟机的工作原理和工作过程，结合设计指标，经过分析得出了犁式挖沟机的总体方案，根据总体方案以及前期对挖沟机设计所取得的研究成果，对犁式挖沟机主要的部件进行详细的结构设计，主要结构包括机架、转向装置、行走机构、犁体架、犁体、浮箱和吊具。提出了各个结构的作用、原理和设计细节。同时，对试验样机中的重要技术指标进行了理论分析计算，包括拖拽力、滑靴升降液压缸受力等，并且应用ADAMS软件对影响犁式挖沟机拖拽力的因素进行了分析。由于管道在提吊及正常作业过程中有大挠度变形以及复杂的环境和工作载荷，导致管道的弯曲变形很大，弯曲应力极易造成管道严重破损，因此对管道可能发生的变形和强度问题进行了计算与分析，并应用ABAQUS软件分别对管道在提吊过程、入土过程、正常作业过程及出土过程进行动态仿真，研究其在各个过程中的应力变化，从而得到管道的受力情况。研制了犁式挖沟机试验样机并进行了陆地试验，在对前期试验进行分析总结后，提出了陆地试验的新方法，并成功的完成了陆地试验。通过对试验结果进行分析，将试验数据与之前的仿真数据进行比对，检验了陆地试验样机的性能，并对下一步研制工程样机提出改进方案。