【摘 要】
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水平定向钻机铺管技术是目前应用最广泛的非开挖铺管技术之一，可用于穿越道路、河流、建筑物等障碍物铺设管线，具有快速、高效、不破坏环境及影响交通等突出优点。在当今中国基
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水平定向钻机铺管技术是目前应用最广泛的非开挖铺管技术之一，可用于穿越道路、河流、建筑物等障碍物铺设管线，具有快速、高效、不破坏环境及影响交通等突出优点。在当今中国基础设施建设如火如荼的大环境下，拥有广泛的市场前景。目前，对比与国外先进的水平定向钻机研发水平，我国的钻机研发还处于一个比较落后的水平，因此加快水平定向钻机的研发工作具有明显的社会意义和经济意义。
钻机的液压系统直接负责整机的控制和传动系统，直接影响到系统的各项性能指标，是钻机的关键技术。随着能源特别是石油资源的日趋紧张，人们对环保事业的日趋关注以及科技以人为本的理念深入人心，以提高液压系统节能性和操纵性为目标的液压系统设计是摆在每一个液压设计者面前的重要课题。
本文主要叙述了基于节能和操纵性的水平定向钻机液压系统设计的全过程。首先，比较详尽地描述了水平定向钻机的工作原理、各项性能指标、设计参数、结构组成，同时分析了各机构的工况和负载情况，为下一步液压系统的设计提供设计依据。根据前面分析的结果，并结合实际情况，将液压系统分成：钻杆旋转闭式回路子系统和负责钻机其他机构动作的开式回路子系统。在开式系统设计的过程中，有针对性地引入负载传感压力补偿系统和电液比例技术，并结合工程机械中常用的多路换向阀，能够有效地改善系统的节能性和操纵性能。在完成设计以后，对发动机与液压泵之间的匹配问题提出了有效的控制方案，较好地解决了其中的能源浪费问题。
随着对液压系统要求的不断提高，现代液压系统设计不仅需要达到完成执行机构预定循环和满足系统静态特性的要求，还需要提高系统的响应特性、可靠性等指标。因此在前面基本完成系统的设计以后，对系统的关键子环节钻杆旋转闭式回路进行建模仿真。首先利用功率键合图法完成系统建模，然后在仿真软件Matlab/Simulink中完成系统的仿真分析，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优化，进一步提高系统性能。
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