针对岩石切削的特殊性,论文对旋转切削式液压钻机的各钻进参数进行研究,分析了推力、转速、转矩等对钻进速度、切削功率的影响情况,对现有钻孔参数分析方法进行了总结。用此方法对现用钻机的钻孔参数进行研究,针对存在的问题进行改进,通过实际应用检验,改进效果显著。对液压钻机钻孔参数的合理匹配具有一定指导意义,能为钻机结构设计提供理论支持。

根据液压钻机的实际工作状态,研究履带架的受力特点,通过建立实体简易液压钻机整体结构模型,介绍一种有限元简便分析方法,对履带架结构的受力状况进行了系统分析,从而确定了履带架实际工作中的几种危险工况,并结合危险工况对履带架进行了有限元分析,得到更精确的履带架的强度分布,为履带架设计提供更准确的依据。

液压钻机故障特征参数与故障状态之间呈现较强的非线性,依赖线性数学模型的故障诊断方法诊断正确率不高。针对上述问题,提出了一种基于粒子群算法(PSO)优化BP神经网络的液压钻机故障诊断方法。该方法利用BP神经网络提取特征参数之间的非线性关系,实现典型故障的分类识别;利用PSO优化BP神经网络的权值和阈值,提高网络训练的收敛速度。仿真结果表明,PSO优化的BP神经网络迭代次数少,收敛速度快。该方法能够对测试样本进行有效分类,故障诊断正确率高。

为解决钻机在实际工作时无法对实时钻进参数进行自动监测和存储的问题,结合钻机的工作任务分析了监测系统所应具备的功能需求,并完成了监测系统的总体功能和结构设计;针对监测系统完成了关键元器件和传感器的选型设计,并完成了监测系统任务执行的软件流程。通过对监测系统的基本性能和安标性能进行试验,取得理想结果。

在委内瑞拉石油钻井现场,为了适应大量的丛式井开发需要,进一步提高在同一井场内钻机搬家速度,降低搬家风险因素,节约搬家成本,提高钻机搬家作业时效。针对HH300自动化液压钻机的特殊性,详细分析钻机的模块化结构特点,在钻机的整体配套基础上,参照丛式井井场尺寸和井位,从成本、速度时效等多个方面分析研究,找到适合于该钻机的改造方案。HH300主机系统、1号泥浆罐和岩屑池作为整体搬家设备,其他所有设备在井场中最后一口井位置摆放,保持全程不变;1号和2号罐之间增加转桨系统;设计制作独立的电缆转接房,在最经济的改造成本下,完成了5口丛式井作业设计。现场提速搬家实施后效果显著,节约大量成本,增加了作业收入,提高了钻机的使用率。

液压钻机钻孔时对推进力的控制是影响钻孔质量的关键因素,为提高钻孔质量,实现钻孔时推进力准确可调控制,提出一种基于高速开关阀控插装阀的新型推进系统。系统通过控制输入高速开关阀的脉冲宽度调制（PWM）信号,实现推进力的比例输出。利用AMESim软件搭建仿真模型,在分析高速开关阀控插装阀特性的基础上选取合适的PWM信号频率,并分析了推进系统对指令压力输入的响应特性。仿真结果表明,改进系统能够实现比例调节推进力,适度提高PWM信号频率可以改善推进力的控制性能,为钻机液压系统的进一步优化提供参考依据。

MC90Y液压钻机在测试过程中出现的起升系统换向延迟问题，导致钻机对钻具的提升和下放操作不灵敏，影响钻井性能。综合分析了泵组、阀组和控制系统，最终确定控制起升油缸换向的具有梭阀机能的插装阀存在关闭机能延迟问题，在调整关闭性能后，延迟问题消失，满足了钻井作业要求。

介绍了一种全液压深孔岩芯钻机液压系统的总体设计思路，并分别对液压系统的执行元件、控制元件和动力元件的设计和选型进行了详细介绍。该系统采用了主回路和副回路的双回路形式，系统中使用了负载敏感变量泵和比例多路换向阀等先进液压元件和相应的控制技术。针对钻机运移性的特点，系统采用了下置式的泵站组合。对泵站的设计情况进行了论述。

煤矿液压钻机动力头装配结构复杂．装配工艺设计难度大，三维装配工艺设计技术作为一种有效的解决方法首先尝试在钻机动力头装配中应用。结合实际应用需求．构建了三维装配工艺设计流程和系统体系结构．并对核心技术进行了分析．从而为保障三维装配工艺的实施提供了重要的技术支持。

文章针对某型全液压钻机液压进给系统的改进，通过增加液压浮动回路和完善工作进给回路、夹紧回路，设计出了一种新型的进给系统。在钻机实际运用中也证明该进给系统的设计是成功的。