本文简要介绍了水平定向钻机关键部件的设计及主要参数的计算方法。

在岩石工况下,要求钻头极其缓慢地切削、推拉速度非常低,否则稍微推动手柄就会速度太快,从而导致操控性不能满足使用。针对此问题,设计了一种能够实现水平定向钻机动力头推拉微动的控制方法。该方法采用液压与电气联合控制系统,可以提高推拉速度控制精度,实现毫米级移动,同时也减少了因推拉速度控制难而造成的旋转扭矩大、成孔效果不佳的问题。

1.改进原因水平定向钻机是一种在不开挖地表的条件下,铺设各种地下管道和电缆的施工机械。大型水平定向钻机旋转液压系统最大压力的设定,是通过溢流阀溢流压力来实现的,水平定向钻机旋转液压系统液控溢流阀一旦选定后,其最大溢流压力即为定值,该旋转系统的最大保护压力也为定值。大型定向钻机旋转系统的最大溢流(保护)压力是按照标配(较粗)钻杆的旋转扭矩设定的。当大型水平定向钻机所钻孔径较小时,需通过变径接头使用较细的钻杆。此时因使用的钻杆较细、

分析现有的水平定向钻机推拉机构的各种型式的优缺点，提出一种新型的水平定向钻机推拉结构——多级双出杆油缸直驱机构，分析新型推拉机构的优越性和新型机构关键技术问题的解决。

随着我国近年来国民经济的不断快速发展,我国城市化的管道整体工程建设推进速度也在不断稳步加快,水平定向钻机已经发展成为目前我国地下管道在城市建设中的主要设备。水平定向钻机要求输出功率大,起动制动快,运动平稳,因此,液压传动与控制系统在国内外整机的传动与液压传动与控制系统已广泛应用于国内外整机的传动与控制中。因此,液压系统的设计直接影响到整机的性能。

依据水平定向钻机的机构，介绍了水平定向钻机的工作过程，针对大吨位水平定向钻机主要机构的动作特点以及工况复杂、功率消耗差别较大等因素设计了相应的液压系统。考虑到多马达同步运行问题，设计了补油回路，减轻或避免了啃轨、啃齿现象。以280t水平定向钻机为例进行了主要元件的参数选择计算，并分析了该系统的技术特点。

水平定向钻机的液压系统是实现其各执行机构运动与控制的关键系统。基于水平定向钻机的结构特点和作业要求，设计了由动力头行走（钻进／回拖）子系统、钻杆旋转子系统以及辅助子系统组成的液压系统，利用功率键合图法对其关键系统进行建模，利用Simulink软件对模型进行仿真分析，得出其动态特性和参数影响关系，并以降低高压油路压力为目标，对系统部分参数进行了优化。分析和设计结果为水平定向钻机疲压系统的进一步完善设计与应用提供了依据。

定向钻机属于非开挖设备中的主流产品，而液压传动又因具有传动平稳、质量轻、体积小、容易实现无级调速，易于实现过载保护等一系列优点使得水平定向钻机全部采用全液压设计。因此液压传动在非开挖流域中得到广泛应用，特别是近年来电液比例控制阀和电液伺服阀技术的发展，使得非开挖设备的自动化程度和精度得到快速提高。