非开挖水平定向钻机顶进回拖系统结构设计
水平定向钻机的方案设计
水平定向钻机的方案设计1 概述：铺设地下管线的传统方法是在地表挖沟，然后将管线放入沟中，最后进行回填土方。
随着社会的进步和经济的发展，特别是在穿越高速公路、铁路、建筑物、河流铺设供水、煤气、电力、电讯、石油、天然气等管线时，开挖施工方式显现出很大的局限性和不足之处。
在20世纪70年代，非开挖技术应运而生，并逐渐成熟。
近些年非开挖技术在我国作为一项新兴的施工技术也得到了突飞猛进的发展，而水平定向钻机就是实现非开挖施工的主要设备。
原来我国的水平定向钻机主要靠进口，近20年我国的科研技术人员，在消化吸收了国外水平定向钻机技术的基础上逐步实现了国产化，并形成了一定的规模化生产。
水平定向钻机的施工工序是：先在施工的一侧（入土点），由水平定向钻机带动安装有导向钻头的石油钻杆，向施工的另一侧（出土点）钻出导向孔，当导向孔钻成后，再由扩孔器分级扩孔，待扩孔完毕，由钻杆连同扩孔器、成孔器、分动器以及管线沿导向孔反向拖回，直至返回入土点，管线即铺设完毕。
水平定向钻机作为施工的主要设备，产品性能以及质量的好坏，对于整个工程的成败至关重要。
下面我就谈一下水平定向钻机的方案设计过程。
2 水平定向钻机的方案设计过程：我们以50吨钻机设计为例，来讨论一下水平定向钻机的方案设计过程。
水平定向钻机主要包括：履带行走底盘、桅杆、吊车、动力头、夹持卸扣器、柴油发动机及其液压系统、泥浆泵、驾驶室、操作控制系统几大部分。
2.1履带行走底盘的选定一般采用市场上现有的挖掘机底盘，采购来后，用钻机的液压系统带动，把液压系统用胶管连接好即可，手动操控阀安装在驾驶室内。
要求挖掘机底盘要足以承载钻机的重量，左右两边的履带行走马达主油路要由两个既可手动又可电动控制的换向阀分别控制，并分别与驾驶室内的左右两个手动控制阀相连。
手动控制阀可控制履带的前进或后退以及速度的快慢，左边阀与左行走马达相连，右边的阀与右行走马达相连，当单独操作一边的手动控制阀时，可实现钻机转向。
非开挖水平定向钻进导向系统-PromatHK
深度精度： 深度的 ±5%
深度范围： 管线定位 3 米 ±5%
RD385 (15 米)探头 15 米 ±5%
显示信息： 液晶显示屏显示下列信息
信号強度 管线深度 探头深度 电流感应 增益水平 操作模式
管线/探头模式 扬声器音量
背衬灯光 电池状况
声音显示： 音频信息经防水扬声器输出。可使用耳机(可选件)中断扬声器的输出
2.3 公斤
运输重量 3.6 公斤
操作模式：
模式
电力 无线电 8 33 数据探头
频率
30Hz-3.5kHz 14-26 kHz 8.192 kHz 32.768 kHz 8.192 kHz
灵敏度@1 米
20 mA 30 µA 100 µA 30 µA
探测深度
条件良好
条件不良
3
2
2
1
5
2
5
2
10
8
定位深度： 深度的 ±5%
外型结构：
结构 尺寸 重量 运输重量
金属(电池/电子)外壳，玻璃与塑胶加強天线外壳 长38 厘米；直径 3.2 厘米 1.1 公斤 1.5 公斤
操作频率： 8 kHz (8.192 kHz)
电 池： 2 x LR14 (C) 1.5V 碱性电池，电池寿命20小时
工作溫度： -10°C 至 +80°C
工作频率 定位精度 深度测量精度
8.4kHz和33.725kHz (PDF)或者32.768kHz (SDS) 深度的±5%。 10米(32英尺)深度的±5%，35米(100英尺)下降为深度的±10%。
深度范围 远程导向范围
0.2米 - 35 米 (1 - 100 英尺). 数据探头深度3-5米(9 -16英尺) = 导向范围 25米 (82英尺) 数据探头深度5-25米(16-82英尺) = 导向范围<25米 (82英尺)
(内含CAD)水平定向钻机.
摘要水平定向钻机（HDD)是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施（管道、电缆）的一种施工机械，它广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线铺设施工中的一种施工设备。
本论文介绍了水平定向钻机的特点，穿越施工工艺介绍，目前国内外水平定向钻机发展情况等方面。
主要进行了钻机的起重结构设计，包括动力方式选择、液压缸的选择，以及完整的CAD图纸和用PROE建立随车起重机的三维模型。
关键词：水平定向钻机，起重机，液压缸，PROE建模AbstractHorizontal directional drilling machine is not digging in the surface conditions,the laying of a variety of underground utilities(pipelines,cables,etc.)of a construction machinery.It is widely used in water supply, electricity, telecommunications, natural gas, coal gas, petroleum pipeline laying a construction equipment in the construction.This paper introduces the characteristics of horizontal directional drilling rig, through the construction process is introduced, at present domestic and foreign horizontal directional drilling rig development etc..The design of the hoisting structure of drilling rig, including power mode selection, the choice of hydraulic cylinder, as well as CAD drawings complete and use PROE to build 3D model of lorry-mounted crane.Keywords: horizontal directional drilling machine, crane, hydraulic cylinder, PROE modeling.第一章绪论1.1水平定向钻机的基本结构水平定向钻整机主要有底盘、动力头、钻架、发动机系统、钻杆自动存取装置、钻杆自动润滑装置、虎钳、瞄固装置、钻具、液压系统、电气系统、起重系统等部件组成。
非开挖水平定向穿越设计施工技术
成功关键点
非开挖钻机设备性能一定要好 泥浆处理得当（润滑、护壁、携岩） 导向精度控制到位
2020/2/6
11
非开挖 Trenchless Technology ————水平定向钻进穿越施工 Crossing Construction Of Horizontal Directional Drilling
2.2.3预扩孔
成功关键点
非开挖钻机设备性能一定要好 泥浆处理得当（润滑、护壁、携岩） 扩孔器类型以及扩孔级数选择恰当
2020/2/6
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非开挖 Trenchless Technology ————水平定向钻进穿越施工 Crossing Construction Of Horizontal Directional Drilling
广泛推广、领域拓展
经济规模
2018年总体约1000亿美元。其中美国达300亿美元、欧 盟约450亿美元、世界其他地区约250亿美元
2018年总体达600亿人民币
贵州省 萌芽、起步
备注
项目少、规模小，2018年约 5000万人民币
数据摘自中国非开 挖技术信息网以及 其他非开挖技术文
献资料
技术发展情况
小口径硬岩顶管技术、裂管替换修复技术、紧贴合缠 绕技术、原位缠绕技术、常温固化CIPP技术、紫外光 CIPP技术以及多技术综合应用在现场已经取得成功
水平定向钻进穿越施工动画演示
请单击播放视频
2020/2/6
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非开挖 Trenchless Technology
主 要 内 容 ————水平定向钻进穿越施工 Crossing Construction Of Horizontal Directional Drilling
25吨水平定向钻机推进机构设计
25吨水平定向钻机推进机构设计摘要：水平定向钻机是一种用于非开挖施工技术的施工机械，主要用于铺设多种地下公用设施(跨越道路铺设下水道、地下电缆和煤气管道、跨越建筑物铺设管道等)。
本论文介绍了水平定向钻机的特点，穿越施工工艺介绍，目前国内外水平定向钻发展情况等方面。
主要进行了钻机的推进机构设计，包括传动方式的选择，链条与轴的设计，还有液压缸的结构设计，也包括了一些重要零件如螺栓和键的强度校核和设计。
关键词：水平定向钻 ;板式链;槽轮;滚子链Advancing Mechanism Design of 25 Tons ofDorizontal Directional DrillAbstract :Horizontal directional drilling machine is a method for trenchless construction technology of construction machinery, mainly used for the laying of a variety of underground utilities (across the road laying sewer, underground cable and the gas pipeline, The laying of the pipeline span buildings,etc). The characteristics of horizontal directional drill was introduced in this paper,and how construct through the earth ,also the development of orizontally diretionalt drilling and so on.In this thesis , For the main propulsion mechanism design of drilling rig ,the design of a chain and a shaft ,also Includes a number of important parts such as bolt and bonding strength and design.Key words:horizontally directional drilling ;flat wedge chain ;grooved wheel ;roller chain.25吨水平定向钻机推进机构设计250t单梁桥式起重机小车运行机构设计450t门式起重机金属结构设计JS750混凝土搅拌机结构设计PLC控制的翻转机械手的设计PLC控制的移置机械手的设计S11-M-10010-0.4型变压器的设计及制造工艺SYYZ792铜连铸连轧机（轧机部分）液压系统设计X5040升降台铣床数控改造（横向）ZL50轮式装载机工作装置及其液压系统设计安装支架的冲压工艺及模具设计背负式小型机动除草机设计步进电机驱动的小车电气控制系统设计侧边传动式深松旋耕机的设计茶籽含油量高光谱检测技术研究柴油机活塞的加工工艺及夹具设计车床拨叉加工工艺及夹具设计车载机顶盒硬盘固定架优化和散热分析搭扣冲压模具设计带机架的立式摆线针轮减速机的设计带式输送机自动张紧装置单相电子式预付费电度表的设计低压电动机软启动器的设计电极片多工位级进模设计蝶形螺母注塑模设计多功能钻机的钻架设计仿形刨床液压系统设计封箱机设计盖帽垫片的冲压工艺及模具设计缸体气缸孔镗削动力头设计缸体曲轴孔与凸轮轴镗削动力头的设计钢筋调直机的设计高温高速摩擦磨损试验机设计刮板式脱壳机设计轨道式小型液压升降机机架和小车设计红薯丁切制机构设计红薯条切制机构的设计高压瓶盖注塑模具设计户用型太阳能水泵的设计机床手柄注塑模设计基于JN338的电动机转矩转速测量系统设计基于PLC的包装生产线计数分配环节控制系统设计基于PLC的材料分拣模型控制系统设计基于PLC的加热反应炉电气控制系统的设计基于PLC的食用油灌装生产线的电气控制设计基于PLC的四轴联动机械手控制系统设计基于PLC的污水处理电气控制系统设计基于PLC四自由度机械手基于单片机的电子秤的设计基于单片机的电子密码锁设计基于单片机的非接触式红外测温仪设计基于单片机的智力竞赛抢答器设计基于单片机的自动照明节能控制系统设计基于单片机控制的LED亮化设计基于浮子流量计单片机流量控制系统的设计矩形柱座双面倒角专用机床设计矩形柱座双面铣专用机床设计矿用固定式带式输送机的设计辣椒切碎机的设计离心式茶叶雨水叶脱水机设计犁刀变速齿轮箱体加工工艺及夹具设计立式离心式剥壳机设计立式推杆减速机的设计连杆端孔轴线平行度自动检测仪的设计连杆端面平行度自动检测仪的设计龙门动模式钢板模压机设计漏斗式热风干燥机的设计螺旋式榨油机设计密封垫罩的冷冲压模具设计棉花裸苗移栽机取苗机构设计与仿真棉花裸苗移栽机送苗机构设计与仿真棉花裸苗移栽机移栽机构设计与仿真灭火器外壳注塑模设计农用铺膜机设计平衡臂机械手设计普通车床的数控化改造设计汽车变速箱体加工工艺及夹具设计浅盒形件拉深工艺及模具设计曲轴加工工艺及夹具设计曲轴轴颈圆度自动检测仪的设计曲轴轴线同轴度自动检测仪的设计山茶采摘平台升降机构结构设计山区履带式喷雾机总体方案山楂采摘平台行走控制系统设计上前盖注塑模设计上下楼梯搬运器设计与仿真生物质秸秆切碎机设计手持式激光测距仪的设计手动机器人控制系统的设计手机外壳注塑模设计手推式草坪修剪机设计与仿真手推式割草机设计数控回转工作台设计双活塞浆体泵液力缸设计水稻育秧播种流水线控制系统水力切割除草试验台设计太阳能路灯的设计太阳能逆变设计太阳能蓄电池充放电器控制的设计太阳能最大功率跟踪系统的研究筒形件的冲压工艺及模具设计土豆清洗机的设计拖拉机液压提升实验台设计挖掘机液压系统的设计万能材料试验机设计微机控制硫化机卸胎装置设计卧式离心式剥壳机设计卧式推杆减速机的设计洗地吸干机设计小型便捷式除雪机的设计小型电动绞肉机的设计小型雕刻机结构设计小型扫雪机设计小型载货电动三轮车的设计新型潜污泵的设计压盖机设计烟草基质覆填镇压机设计烟机分烟包装机构液压系统设计烟支分离装置的设计液压控制的翻转机械手的设计液压控制的移置机械手的设计液压驱动油菜浅耕直播机设计液压升降机的设计液压站设计一种柴油机箱体加工工艺及夹具设计一种花生摘果机设计异型管接头模具设计易拉罐有偿回收器设计与仿真油杯的冷冲压模具设计圆锥滚筒式水稻种子清选机设计轧机钢板厚度液压自动控制系统设计轧机液压位置伺服系统设计与仿真直流电机驱动的小车电气控制系统设计智能搬运机器人设计中吨位叉车的总体结构设计中心孔打孔机设计轴流压缩机增速箱设计铸型输送机液压系统设计自动搬运机器人控制系统的设计自适应平衡调整系统的研制1 前言随着非开挖施工技术的推广应用，强烈迫使非开挖设备在整个工程机械设备中从无到有，所占比例愈来愈大。
谈非开挖定向钻进技术拖拉管施工
谈非开挖定向钻进技术拖拉管施工摘要：本文阐述了非开挖定向钻进技术拖拉管的轨迹设计原理及拖拉管导向、扩孔、回拉、检测等施工技术，分析了拖拉管施工的优缺点。
关键词：非开挖定向钻进；拖拉管施工；优缺点地下管道施工中，经常遇到河流、铁路等大型障碍物，无法径直开挖,通常采用顶管施工，需建钢筋混凝土工作井接收井等,工序多,工期长，造价高。
采用非开挖定向钻进技术拖拉管施工,能缩短工期,降低工程成本.如上海海港新城污水埋管工程采用非开挖钻进技术拖拉管就是成功一例。
该工程桩号为KO+OSO至KS+540，管线全长9。
5km，其中横穿滨果公路和军垦河段，管径DN600，原设计为开挖施工，设计变更为拖拉管,管材为高密度聚乙烯HOPE管,非开挖长45m。
一、拖拉管简介：非开挖定向钻进技术又称拖拉管、牵拉管施工，是将石油工业的定向钻进技术与传统的管线施工方法相结合的一项施工新工艺，近几年被广泛用于市政、电信、电力等多种地下管线的建设中.非开挖定向钻进施工是将定向钻机设在地面上，在不开挖土壤的条件下，采用探测仪导向，控制钻杆钻头方向,达到设计轴线的要求，经多次扩孔，拖拉管道回拉就位,完成管道敷设的施工方法。
二、拖拉管主要施工工艺：(一）水平定向轨迹设计与原理导向孔轨迹设计是在管线剖面图基础上,设计出钻孔的最佳曲线。
根据开挖的工作坑、接收坑结合设计井位,按照设计管道水力坡度标高来设计钻进轨迹.不仅需要考虑避开穿越区域的地下管线，还要考虑到水文地质、地面环境、铺设管道的管径材质、穿越长度深度、钻机的性能等因素。
管道施工的轨迹要满足设计要求,必须考虑入土点、出土点的斜直段、曲线段长度,严格控制水平穿越段各点标高。
一般作业标高控制以每根钻杆为一个控制点，按设计管道水力坡度计算出钻进轴线上轨迹标高。
入射角度根据已知数据科学计算，正常操作应控制在5－12度之间.如果单从施工的顺利程度考虑，在产品管线埋设深相同的前提下，造斜距离越长则轨迹曲线越平缓，有利于后续管的顺利回拖.(二）拖拉管施工2施工准备2.1编制施工方案,明确技术措施,严格技术管理.2。
水平定向钻进管道回托技术探讨
水平定向钻进管道回托技术探讨随着水平定向钻进技术的广泛应用，施工地质条件的日益复杂，回托技术作用其施工中的重要环节，探讨并研究其工艺具有重要的意义，通过详细介绍水平定向钻进的施工流程，重点分析了目前国内管道回托施工工艺中的两种主要方法，通过多次施工经验，对其施工过程中的模糊环节提出了自己的建议。
同时在目前原有的两种水平定向钻管道回托施工方法的基础上，提出一种新型的回托施工方法即管道回托充气垫系统，对于国内目前的水平定向钻进中的管道回托施工具有一定的指导和参考价值。
标签：水平定向钻进回托技术水平定向钻进技术是采用安装与地表的钻孔设备，以相对于地面的较小的入射角钻入地层形成先导孔，然后将先导孔扩径至所需大小并铺设管线（道）的一项技术。
它起源于石油钻井工业，20世纪70年代，结合水井工业和公用设施建设方面的技术，经演变之后广泛应用于市政管道，油气管道的建设行业。
随着现代探测和导向技术的不断发展，今天水平定向钻进工艺已成为铺设地下管线最受欢迎的方法。
2水平定向钻进技术水平定向钻进的施工过程一般分为三个阶段：第一阶段是按照设计曲线钻出导向孔；第二阶段是通过多级扩孔钻头对导向孔进行扩孔直至达到铺设管线要求。
第三阶段：利用钻机回托力将预铺设管线回托至孔内即可。
3管道回托施工技术目前，在我国水平定向钻进管道回拖施工中，最常用的方法是采用发送架和发送沟两种方法。
3.1发送沟发送法该方法适用于地形较为平坦，地层主要为粉质粘土，粉土等的易于开挖不易于垮塌的良好地质条件，同时管道回托路线上无障碍物，取水较为方便的条件下进行施工。
其施工方法主要为在钻孔出土端预制穿越管道同时管道两端进行密封，根据管道宽度，钻孔出土角以及地形条件开挖沟槽，目前对于开挖沟槽的宽度尚无一个明确的规定，根据多次施工经验建议采用以下标准：3.2发送架发送法该方法适用于地形起伏较大，穿越线路出土端有障碍物，或土层复杂含大量砖石的条件下施工。
其具体施工方法为：采用钢架双橡胶滚轴发送架做发送道，发送架架体根据发送管道管径的大小选择槽钢制作，滚轴支撑采用Φ50 的圆钢，滚轴采用特制的空心橡胶圈套在圆钢上。
非开挖水平定向钻进系统地下传感器探头的设计与钻进轨迹的研究
东南人学硕士学位论文第二章非开挖水平定向钻进系统概述２．１非开挖水平定向钻进系统的工作原理２．１．１定向钻进的工作原理水平定向钻进（ＨｏｒｉｚｏｎｔａｌＤｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＤｒｉｌｌｉｎｇ，ＨＤＤ）技术是利用水平定向钻机以可控钻孔轨迹的方式，在不同地层和深度进行钻进并通过定位仪导向抵达设计位置而铺设地下管线的施工方法Ｉ悼１７１。
施工时，首先利用专门的定向钻机钻出一个小口径的导向孔，钻进过程中通过监测和控制手段使钻孔按设计轨迹延伸，并从另一端钻出地表，如图２—１所示。
然后用扩孔钻头将钻孔扩大至所需的口径，最后将待铺设的管线回拖入孔内，如图２－２所示。
图２．１ＨＤＤ导向孔施工原理图图２．２ＨＤＤ扩孔及管线回拖施工原理图水平定向钻进技术的关键部分是导向孔钻进技术，它利用放置在钻头附近的探头发射信号，定向仪器可随时测量出钻头位置、深度、顶角、工具面向角等参数，与钻机配合及时调整方向，实现有目标的引导式钻进，即定向钻进。
对于定向钻进来说，根据地层条件的不同，在松软地层中，一般选用的是一个弯接头和一带喷嘴的切削钻头组成，在硬岩或者卵砾石地层中，孑Ｌ底钻具由弯接头、泥浆马达、刮刀钻头和牙轮钻头或者会刚石钻头组成。
泥浆马达（即螺杆钻）属于正排量容积式液压马达，其作用是将钻进泥浆的液压能转换为驱动钻头的机械能。
需要说明的是：目前在岩石（特别是可钻性比较差的基岩）中的非开挖定向钻进技术还不够成熟，国内外许第二苹非开挖水平定向钻进系统概述多科研机构和企业在不断地尝试其它方法：比如采用弯接组合钻杆配合牙轮钻头以及采用螺杆钻等方法来解决基岩中的钻进和钻孔弯曲问题。
长距离水平定向钻进时，钻杆柱和孔壁之间的摩擦阻力比较大，给施工带来比较大的困难。
这时一般采用套洗钻进，即在钻杆柱外加一层套管，其前端的钻头由钻机驱动，进行套洗钻进。
套洗钻头钻到离导向钻头２５ｍｍ．８０ｍｍ后，停止钻进，由导向钻杆钻进。
这样，导向钻进和套洗钻交替进行，完成导向孔的施工。
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非开挖水平定向钻机顶进回拖系统结构设计[摘要]：本文通过分析非开挖水平定向钻机顶进回拖系统国内外研究现状，应用和具体的检测方法，经过查阅相关资料、讨论，提出了一种利用齿轮齿条传动的解决方案，并详细设计了一种用于非开挖水平定向钻机顶进回拖系统结构，该系统能够正常、稳定的实现钻机动力头顶进回拖功能。
该顶进回拖系统包括电机、联轴器、减速箱、齿轮齿条、动力头、导轨等核心部分，通过AutoCAD出图，最终完成设计说明书的书写和外文翻译。
[关键词] 非开挖；水平定向钻机；顶进回拖；齿轮齿条Horizontal Directional Drilling Promoting Mechanism DesignAbstract: This thesis puts forward a solution using the gear rack drive by the analysis of trenchless horizontal directional drilling head back drag system research status at home and abroad, application and specific detection method, through access to relevant data, discussion, the main task is to design the feed machanism,the choose of Driving method,also design for fatigue strength like bolts and bood.Clarified the trenchless horizontal directional drilling using gear rack driving head back to the working principle of drag function，The feasibility of the scheme is verified by checking calculation，verify through checking the feasibility of scenarios and modeling using two-dimensional assembly drawings generated in AutoCAD, and parts diagram。
Key words: horizontally directional drilling; Jacking and pull back; rack and pinion目录第一章绪论 (1)1.1非开挖水平定向钻机常见的顶进回拖系统结构及发展现状 (1)1.1.1 液压油缸进给方式 (1)1.1.2 马达-链条进给方式 (2)1.1.3 液压马达-齿轮齿条进给式 (2)1.2非开挖水平定向钻机国内外现状 (3)1.2.1国外HDD的现状 (3)1.2.2国内HDD的现状 (4)1.3本论文研究的主要内容和特色 (5)1.4本论文研究的意义及主要关键技术指标 (6)1.4.1 意义 (6)1.4.2 关键技术指标 (6)第二章总体方案及动力头导轨设计计算 (7)2.1 总体方案设计 (7)2.1.1整体方案内容 (7)2.1.2设计方案特点 (8)2.2 动力头与导轨的设计计算 (8)2.3电动机选型 (9)2.3.1电动机选型设计计算 (9)2.3.2 电动机型号及技术参数 (10)第三章减速箱齿轮组设计计算 (13)3.1减速箱齿轮组设计计算 (13)3.1.1传动比分配 (13)3.1.2 齿轮传动设计计算 (13)3.1.3减速齿轮组结果汇总 (15)3.2按齿根弯曲疲劳强度校核 (17)3.2.1计算弯曲疲劳许用应力 (17)3.2.2校核计算 (17)第四章齿轮齿条设计计算与校核 (19)4.1齿轮齿条设计计算 (20)4.2 设计计算结果汇总 (22)第五章轴的设计计算及校核 (24)5.1轴的设计计算 (24)5.2 轴的校核 (26)5.3轴承的校核 (27)第六章辅助部件的设计计算 (29)6.1螺栓的设计 (29)6.1.1螺栓的主要作用 (29)6.1.2螺栓的设计计算及校核 (29)6.2 润滑 (31)总结 (33)参考文献 (34)翻译 (35)第一章绪论1.1非开挖水平定向钻机常见的顶进回拖系统结构及发展现状非开挖水平定向钻机顶进回拖机构结构的不同，对进给回拖力的影响相当大，水平钻机中常用的回拖机构根据结构不同可分为液压油缸进给方式、马达-链条回拖式、液压马达-齿轮齿条回拖式；根据提供进给回拖速度与力的不同，结构可分为液压油缸倍速进给机构，马达-链条倍力机构。
1.1.1 液压油缸进给方式1、油缸直推式进给方式：该方式采用一个或多个油缸直接驱动动力头以实现进给回拖动作，其结构如下图1.1所示。
优点是传动最简单，无需任何其它中间传动原件，动力头滑架结构简单，便于加工；缺点是油缸形成略大于钻杆长度，在大载荷，长行程的工况下可能存在油缸压杆稳定性问题。
图1.1 液压油缸直推式进给机构示意图2、油缸倍速机构：该方式使用油缸通过链轮，链条等中间传动原件驱动动力头，以实现进给回拖动作，其结构如下图1.2所示。
动力头的行程与进给回拖速度是油缸的2倍，因而被称为倍速机构，该机构使得钻机轴向尺寸小于油缸直推进给方式，在同等进给行程下油缸压杆稳定性不如直推式敏感，钻机适应性更强，其缺点是油缸有效推力只利用了一半，传动环节较多，油缸拆卸不便。
图1.2 液压油缸倍速进给机构示意图1.1.2 马达-链条进给方式马达-链条回拖式一般由一对低速大功率液压马达驱动一对减速器，由减速器驱动链轮链条，由链轮链条向动力头提供进给回拖力，其结构如下图1.3所示。
该机构回拖进给行程不受限制，能提供足够的进给力，工作速度快，工作平稳，结构紧凑，成本适中。
但马达排量和体积都增大了。
图1-3 液压马达-链条进给机构示意图1.1.3 液压马达-齿轮齿条进给式液压马达－齿轮齿条回拖式：通过一组或多组液压马达驱动齿轮，与固定于机架的的齿条做相对运动来实现动力头的进给回拖动作,其结构如下图1.4所示。
这种结构承载能力强，不受进给长度限制，但液压马达布置在动力头或动力头托架上，因此动力头结构复杂，尺寸大，适用于大吨位的钻机。
图1.4 液压马达-齿轮齿条进给机构示意图1.2非开挖水平定向钻机国内外现状随着我国城市化建设的迅速发展，非开挖技术的应用越来越广泛。
非开挖行业作为一项新兴产业，在我国方兴未艾。
水平定向钻机(Horizontally Directional Driller，简称HDD)是广泛使用的一种非开挖产品，主要用于供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线的铺设或更新。
我国HDD的产品开发尚处于小规模发展的阶段,预计未来几年将处于急速发展的上升时期。
1.2.1国外HDD的现状HDD起始于20世纪70年代末期，随着技术与装备的不断改进和完善，80年代中期在发达国家才逐渐为人们认可和接受，得以迅速发展，并以其独特的技术优势和广阔的市场前景得到了世界各国的重视。
据了解，目前国外大约有30多家HDD制造商，典型生产厂家有DITCH WITCH公司、威猛公司、凯斯公司等。
DITCH WITCH公司生产的非开挖定向钻机具有先进的控制技术和良好的通讯设备，技术性能先进、操作性能良好,目前生产的系列产品有JT520、JT920、JT1720、JT2720、JT4020、JT7020。
其中JT2720/JT2720M、JT4020/JT4020M型定向钻是其在我国销售的主导产品。
威猛公司的产品系列有：D7×11A、D10×15A、D16×20A、D24×26、D24×40、D33×44、D50×100、D75×100、D80×120、D100×120、D200×300。
美国CASE公司生产的60系列5种型号分别为6010、6030、6060、6080、60100，其中凯斯6030型定向钻是其在我国销售的主导产品。
美国凯斯公司是发展水平定向钻较晚的公司，但生产的产品性能先进，尤其是在PLC控制、自动更换钻杆等方面有其独特的先进性和优越性。
另外还有美国的AUGERS公司、INGERSOLL-RAND公司、德国的FLOWTEX、HUTTE公司、英国的POWERMOLE、STEVE VICK公司、瑞士的TERRA公司、加拿大的UTILX公司和意大利的TECNIWELL公司等。
目前国外HDD的产品大都具有以下几个技术特点：主轴驱动齿轮箱采用高强度钢体结构, 传动扭矩大,性能可靠；全自动的钻杆装卸存取装置；大流量的泥浆供应系统和流量自动控制装置；先进的液压负载反馈，多种电气逻辑控制系统,，高质量的PLC电子电路系统确保长时间的可靠工作；高强度整体式钻杆以及钻进和回拖钻具；快速锚固定位装置；先进的电子导向发射和接收系统。
总之，国外HDD产品规格齐全，自动化程度高，结构紧凑，地层适应性强，均为履带底盘驱动，机动性能好，设计体现以人为本的设计理念，功能齐全。
回拖力50～700kN，扭矩1 200～40 000Nm，性能指标覆盖范围大，功率匹配合理、可靠，技术水平含量高，尤其是在PLC控制、自动更换钻杆等方面有其独特的先进性和优越性。
目前国外HDD的发展朝着大型化、微型化、硬岩作业、机械自动化（含自备式锚固系统、钻杆自动堆放与提取、钻杆连接自动润滑、防触电系统等自动化作业功能）、超深度导向监控等趋势发展。
1.2.2国内HDD的现状目前我国HDD产品整体的水平相对落后，HDD的技术发展历程主要经历了3个阶段。
第一阶段为技术引进期。
即80年代中期至90年代中期，我国的HDD产业有了一定的基础和发展，建立了自己的设计、研制基地，并开发出一定数量和规格的HDD。
第二阶段为研发期。
即90年代中期以后，原地矿部、建设部、冶金部等一些相关单位，在一些小型HDD的自主研发方面取得了一些突破和可喜的成绩，主要产品有中国地质科学院勘探技术研究所生产的GBS-5、GBS-8、GBS-10拖式非开挖定向钻机、GBS-12、GBS-20、GBS-40自行走非开挖定向钻机。
连云港黄海机械厂与首钢地质勘察院共同开发了FDP-12、FDP-15水平定向钻等,北京派普莱非开挖技术有限公司开发了DDW80、DDW100、DDW180水平定向钻,这两家生产的均是拖式非开挖钻机。