救援車載鉆機同步自平衡式給進系統(tǒng)設(shè)計與應用

鄒祖杰，田宏亮，劉慶修，常江華，劉 祺，朱國棟

(1.煤炭科學研究總院，北京 100013；2.中煤科工西安研究院(集團)有限公司，陜西 西安 710077)

礦山發(fā)生重大災害事故，短時間內(nèi)難以形成井下救援通道時，地面鉆孔應急救援成為解救更多生命的有效手段。通過構(gòu)建小直徑生命保障孔進行人員搜尋、信息聯(lián)絡、給養(yǎng)輸送，通過構(gòu)建大直徑井實現(xiàn)人員升井脫困[1-3]。車載鉆機是一種動力頭(頂驅(qū))式全液壓裝備，具有工藝適應性強、移動搬遷迅速、占地面積小的特點，是地面鉆孔救援的理想機型，在美國魁溪煤礦透水、智利圣何塞銅礦坍塌、山東平邑石膏礦坍塌、山東棲霞金礦爆炸等國內(nèi)外礦難救援中發(fā)揮了重要作用[4-5]。

國外車載鉆機的代表機型有德國寶峨的RB 系列、美國雪姆公司的TXD 系列、瑞典阿特拉斯的RD 系列等。國內(nèi)車載鉆機的典型機型有西安煤科院ZMK系列、江蘇天明TMC 系列、石家莊煤機廠SMJ 系列、天合眾邦CMD 系列。國內(nèi)外車載鉆機給進系統(tǒng)主要分為箱式桁架結(jié)構(gòu)和伸縮桅桿式結(jié)構(gòu)2 種[6-7]。箱式桁架結(jié)構(gòu)，由游動滑架、液壓油缸、鋼絲繩等組成，油缸驅(qū)動游動滑架，游動滑架上的兩組滑輪分別從上下兩個方向帶動鋼絲繩，鋼絲繩一端固定在動力頭上，另一端鉸接在鉆架中部，實現(xiàn)動力頭沿鉆架導軌運動，動力頭行程與油缸行程為2∶1，且鉆架受力從中部向上為逐步減小趨勢，頂部不承受拉力，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，但是尺寸大，影響整機布局，不利于救援工況使用。伸縮桅桿式結(jié)構(gòu)，采用直線式導軌，動力頭-油缸-鋼絲繩組成倍速機構(gòu)，動力頭行程與油缸行程為2∶1，給進和起拔力為油缸工作時力的1/2，工作行程長、運輸尺寸短，提高了鉆機的道路通過性和整機的機動性[8-9]，是復雜地形條件救援施工的理想結(jié)構(gòu)。

目前國內(nèi)外車載鉆機使用過程中存在以下問題：

(1) 國外車載鉆機整體價格、配件成本高昂，導致使用成本居高不下，增加了鉆探成本，個別配件供貨周期長耽誤工期；只提供車載鉆機產(chǎn)品，配套鉆探施工工藝服務不到位，給進系統(tǒng)與施工工藝適配性不足。

(2) 大直徑救援井井型和鉆進工藝復雜，為實現(xiàn)不同鉆進工藝的切換，要求鉆機高效倒桿，更換不同鉆具組合，國內(nèi)外鉆機配套了換桿裝置，解決了主要矛盾，仍需從給進系統(tǒng)上做進一步提升。

(3) 礦山應急救援地點不確定性高，地質(zhì)條件復雜，鉆進時較易發(fā)生卡鉆、埋鉆事故等異常工況，要求給進系統(tǒng)具備較大的轉(zhuǎn)矩和提升力，實現(xiàn)鉆具解卡、強力起拔等事故處理能力，國內(nèi)救援隊配備的救援鉆機起拔力和轉(zhuǎn)矩均偏小。

(4) 大提升力下動力頭兩側(cè)滾輪的同步性不夠，導軌和滾輪偏磨問題嚴重；給進裝置一二級給進機身之間的側(cè)方定位滾輪組和張緊滑輪組維護困難。

(5) 為預防孔底和結(jié)構(gòu)損壞等事故的發(fā)生，需實時監(jiān)測孔底鉆壓和起拔拉力。國內(nèi)外車載鉆機鉆進系統(tǒng)在鉆壓和起拔力監(jiān)測方面做出了嘗試，但準確度不高。

依托國家重點研發(fā)計劃課題“地面應急救援車載鉆機及配套機具”，開展地面救援車載鉆機主要單元的研究，給進系統(tǒng)從大能力伸縮桅桿式給進裝置、雙給進油缸同步系統(tǒng)、自平衡式調(diào)節(jié)及起拔力監(jiān)測3 方面進行攻關(guān)，并通過理論模擬、測試及現(xiàn)場應用的方式進行驗證。

1 大能力伸縮桅桿式給進裝置

車載鉆機有給進系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)系統(tǒng)兩個主要執(zhí)行機構(gòu)，給進系統(tǒng)是鉆機的主體承力部件，并配合其他機構(gòu)完成鉆進、起拔、倒桿等工序，其性能直接影響鉆機整體性能。救援鉆孔要求開孔直徑大于800 mm，井型復雜[10-12]，對給進系統(tǒng)提出了更高要求。從給進裝置結(jié)構(gòu)、快換式輪系、鋼絲繩張緊系統(tǒng)3 方面提升起拔能力、維護便捷性、運行穩(wěn)定性。

1.1 給進裝置結(jié)構(gòu)及工作原理

伸縮桅桿式給進裝置(圖1)由給進油缸、給進機身、天車、起拔鋼絲繩、給進鋼絲繩、張緊滑輪、托板、張緊油缸、防扭轉(zhuǎn)機構(gòu)等構(gòu)成。給進機身由一二級給進機身組成，一級給進機身內(nèi)側(cè)有兩組直線凹槽導軌，導軌斷面為“”形，二級給進機身安裝了左右、側(cè)方各兩組定位滾輪，與直線導軌接觸，限制一二級給進機身左右和前后兩個方向的運動，并實現(xiàn)上下滑動。動力頭底部托板上的滾輪將動力頭安裝于二級給進機身焊接導軌上，托板上下兩端均加工有通孔，起拔鋼絲繩和給進鋼絲繩接頭通過銷軸分別鉸接在托板上部和下部通孔內(nèi)。起拔鋼絲繩繞過天車滑輪，給進鋼絲繩繞過張緊滑輪。給進油缸安裝于一級給進機身的大臂方鋼內(nèi)部，兩端分別鉸接于一級給進機身和天車滑輪架，油缸伸縮時，二級給進裝置上下和側(cè)方滾輪沿一級給進機身“”形導軌滾動，鋼絲繩帶動動力頭完成起拔和給進動作。

圖1 救援車載鉆機給進裝置結(jié)構(gòu)及工作原理Fig.1 Structure and working principle diagram of feed device for rescue truck-mounted drilling rig

根據(jù)大直徑救援井施工工藝要求，確定ZMK5550TZJF50/120 型救援車載鉆機的相關(guān)參數(shù)，其中給進系統(tǒng)參數(shù)見表1。最大給進和起拔力分別為180 kN 和1 200 kN，可以較好滿足加壓、減壓鉆進和解卡、強力起拔等事故處理的要求；給進行程14 m，有效行程大于套管、隨鉆測斜、測井等儀器長度，油缸縮回至最小行程時，給進機身13.6 m，較好適應汽車底盤的長度，結(jié)構(gòu)緊湊，易于轉(zhuǎn)場。

表1 給進系統(tǒng)參數(shù)Table 1 Parameters of the feed system

1.2 二級給進快換式輪系

救援鉆孔常用潛孔錘鉆進工藝，鉆進速度快，振動大，給進裝置一二級給進機身之間的側(cè)方定位滾輪組和張緊滑輪組易出現(xiàn)磨損和軸承碎裂。救援現(xiàn)場不具備將給進裝置從鉆機車上拆除，以及抽出二級給進機身，更換滾輪、滑輪、軸承等的條件，時效關(guān)乎井下被困人員生命安全，需要實現(xiàn)短時間內(nèi)快速更換?；诖耍O(shè)計了快換式左右和側(cè)方定位滾輪。

如圖2 所示，將側(cè)方定位滾輪組設(shè)計為兩端軸套加輪軸結(jié)構(gòu)，軸套與二級給進輪軸安裝孔間隙配合，并使用高強度螺釘緊固。軸套內(nèi)孔和輪軸端部加工配合螺紋，通過旋轉(zhuǎn)輪軸調(diào)整滾輪外伸長度，調(diào)整至設(shè)計位置后采用兩根限位銷對稱安裝限制輪軸轉(zhuǎn)動。當滾輪及內(nèi)部軸承等出現(xiàn)故障時，拔出限位銷，轉(zhuǎn)動輪軸，使輪軸進入軸套中；拆除緊固螺釘，將軸套與二級給進機身的配合端從孔中拔出，通過變換角度將側(cè)方滾輪組取出。同理，將給進滑輪軸設(shè)計為兩端半軸結(jié)構(gòu)，當給進滑輪及內(nèi)部軸承出現(xiàn)故障時，可整體更換給進滑輪組。

圖2 快換式輪系Fig.2 Quick changing gear train

1.3 鋼絲繩張緊系統(tǒng)

油缸鋼絲繩倍速傳動機構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，但也存在兩方面問題：傳動過程中鋼絲繩易松弛，易導致鋼絲繩從滑輪槽內(nèi)脫出，給傳動帶來沖擊；鋼絲繩由多股細繩螺旋組合而成，受扭轉(zhuǎn)載荷時會磨損滑輪。

給進鋼絲繩一端通過防轉(zhuǎn)接頭與張緊油缸的缸桿端連接，張緊油缸缸桿通過導向螺栓在橫梁上的U 形槽內(nèi)滑動，防止鋼絲繩產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。如圖3 所示，車載鉆機開機時，液壓泵經(jīng)先導油源給張緊油缸供油，通過液壓手動換向閥可隨時調(diào)整張緊油缸缸桿伸長量，實現(xiàn)鋼絲繩有效快速張緊。蓄能器安裝在先導油源和手動換向閥之間，發(fā)動機停機時，由蓄能器給張緊油缸供油，保證給進鋼絲繩張緊，即使出現(xiàn)液壓泵損壞也可以有效防止鋼絲繩松弛和跳繩。

圖3 給進鋼絲繩張緊液壓原理Fig.3 Feed wire rope tensioning hydraulic schematic diagram

2 雙給進油缸同步系統(tǒng)

救援車載鉆機給進系統(tǒng)采用雙油缸提供給進和起拔力，雙油缸不同步將導致一二級給進機身及動力頭的偏載，特別是強力起拔過程中，過大的偏載將導致動力頭滾輪的過度磨損、給進機身偏斜，甚至鉆機的直接損壞。

如圖4 所示，給進系統(tǒng)采用柴油機驅(qū)動主泵和副泵，主泵經(jīng)過主換向閥驅(qū)動給進油缸，實現(xiàn)快速升降，完成快速起下鉆工序；副泵經(jīng)過換向閥驅(qū)動給進油缸，實現(xiàn)慢速升降，完成正常鉆進工序。主泵和副泵的出油口分別接在梭閥的進口，梭閥的出口經(jīng)過減壓閥為先導閥提供油源，先導閥分別控制主換向閥和換向閥。

圖4 給進系統(tǒng)液壓原理Fig.4 Hydraulic schematic diagram of feed system

快速起下鉆時，主泵通過主多路閥驅(qū)動給進油缸運動，具有流量大、速度快的優(yōu)點，壓力與負載相適應；給進油缸的無桿腔油口(起拔油口)貼裝管路防爆閥，管路防爆閥主油路的控制油由先導閥提供，當先導閥控制主換向閥快速給進時，其壓力油通過防爆閥的進油口，推動其主閥芯打開，實現(xiàn)了任意負載條件下油缸的快速回縮，滿足快速倒桿的需求，解決了油缸帶載下降時的失速問題，實現(xiàn)了與負載有關(guān)的平穩(wěn)下降，左右給進油缸可保持同步；當起拔油管破損漏油時，給進油缸也能實現(xiàn)自鎖，安全可靠[13-14]。

3 自平衡式調(diào)節(jié)及起拔力監(jiān)測機構(gòu)

救援車載鉆機通過雙油缸推動天車，經(jīng)起拔鋼絲繩拉動動力頭，實現(xiàn)起拔作業(yè)，在雙油缸同步的同時，還需保證起拔鋼絲繩對動力頭的上拉力均衡，避免出現(xiàn)動力頭在起拔過程中的偏斜。如圖1、圖5 所示，設(shè)計的抽屜式調(diào)平體安裝在上橫梁的方形槽內(nèi)，調(diào)平體內(nèi)部安裝了一個大調(diào)平輪、兩個小調(diào)平輪，并與方形槽采用小間隙配合，保證調(diào)平輪與天車滑輪的出繩點一致。調(diào)平體整體采用測力銷軸與上橫梁方形槽上下橫板鉸接，測力銷軸的監(jiān)測壓力即為起拔鋼絲繩所受拉力。

圖5 自平衡式調(diào)節(jié)及鉆壓、起拔力監(jiān)測機構(gòu)Fig.5 Self-balancing adjustment and drilling pressure and pulling force monitoring mechanism

起拔鋼絲繩分內(nèi)、外兩根，外起拔鋼絲繩繞過2個小調(diào)平輪，經(jīng)左右兩側(cè)的天車輪，2 個接頭連接動力頭上端，內(nèi)起拔鋼絲繩繞過大調(diào)平輪，經(jīng)中間的2 個天車輪，2 個接頭連接動力頭上端，2 根起拔鋼絲繩均有1 個繩頭為可調(diào)結(jié)構(gòu)，且在起拔工況下，調(diào)平輪結(jié)構(gòu)可保證動力頭兩側(cè)鋼絲繩長度和磨損量一致，實現(xiàn)動力頭的自平衡式調(diào)節(jié)，增強鉆機運行穩(wěn)定性。

同時，天車采用4 組滑輪分攤起拔載荷，安全系數(shù)不變的前提下大幅度縮小了鋼絲繩繩徑，延長了鋼絲繩使用壽命；滑輪采用通軸結(jié)構(gòu)，蓋瓦固定，更易安裝和拆卸；天車架受力更加均衡，優(yōu)化了天車架受力條件。各部件均采用Q345B 結(jié)構(gòu)鋼，在強力起拔工況下添加約束，施加起拔力為1 500 kN。

有限元軟件分析計算結(jié)果如圖6 所示，應力呈對稱分布，且分布區(qū)域大、均衡，平均應力187.99 MPa，遠小于結(jié)構(gòu)鋼的屈服應力345 MPa，符合鉆機1.5 倍安全系數(shù)的設(shè)計和使用要求。

圖6 天車架應力分析Fig.6 The stress and strain analysis of crane frame

如圖7 所示，測力銷軸是一種應變式傳感器，加工成銷軸的形狀，同時滿足銷軸承受剪切力和應變片測量形變轉(zhuǎn)換成力的作用。測力銷軸為空心截面圓軸，雙剪型電阻應變片粘貼合在中心孔內(nèi)凹槽中心的位置上，共同組成一個惠斯通電橋，對銷軸承受的剪切力進行測量。電阻應變片布置位置一方面是對應變片的保護，另一方面凹槽為銷軸相對薄弱部分，剪切力最終均在此處集中和體現(xiàn)，該項技術(shù)在核工業(yè)、傳播、機床等領(lǐng)域已較為成熟。測力銷軸額定剪切力1 200 kN，測力銷軸量程0～1 500 kN，輸出信號4～20 mA，供電24 V。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，測力銷軸輸出壓力即為起拔過程中鉆機的起拔力，該起拔力監(jiān)測方式相對于液壓系統(tǒng)壓力計換算的方式更為直觀、迅速、準確，方便司鉆人員在鉆機強力起拔狀態(tài)下對各種工況做出快速判斷和操作。

圖7 測力銷軸結(jié)構(gòu)Fig.7 Force measurement pin shaft structure diagram

4 給進裝置力學分析及測試

伸縮桅桿式給進裝置最大行程處可等同于細長桿件，是給進機身受力最薄弱的位置，強力起拔工況下，孔內(nèi)鉆具的反作用力會對機身施加指向鉆孔側(cè)的彎矩，造成機身變形，甚至失穩(wěn)引起結(jié)構(gòu)破壞。同時，給進系統(tǒng)工作過程中，鉆桿上下、前后、左右3 個方向的耦合振動，對給進裝置的穩(wěn)定性影響較大，給進裝置、動力頭和鉆桿柱組成的多體動力學系統(tǒng)的固有頻率與發(fā)動機頻率重合時，會激發(fā)共振，對車載鉆機的給進系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、動力系統(tǒng)都產(chǎn)生不利影響。基于此，在最長行程處對給進裝置進行靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析和預應力模態(tài)分析，以驗證和排除以上不利狀況。

4.1 靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析

給進裝置各部件均采用Q345B 結(jié)構(gòu)鋼，在強力起拔工況下添加約束，同時在最大動力頭轉(zhuǎn)矩和最大起拔力的基礎(chǔ)上考慮安全系數(shù)，動力頭施加轉(zhuǎn)矩為60 000 N·m，施加起拔力為1 500 kN。

有限元軟件分析計算結(jié)果如圖8 所示，變形最大值為19.568 mm，發(fā)生在給進油缸與一級給進機身接觸處，沿大臂方鋼兩側(cè)往下遞減。應力主要集中在一級給進機身上橫梁與大臂方鋼焊接處，沿方鋼從上往下傳遞，舍去應力奇點，給進機身和動力頭結(jié)構(gòu)件平均應力172.5 MPa，遠小于結(jié)構(gòu)鋼的屈服應力345 MPa，應變和應力的變化趨勢基本一致，符合設(shè)計和使用要求[15-16]。

圖8 給進裝置應變及應力分析Fig.8 The stress and strain analysis of feed device

4.2 預應力模態(tài)分析

對給進裝置整體進行模態(tài)分析，獲取整體結(jié)構(gòu)動態(tài)和響應數(shù)據(jù)，對比激勵輸入，驗證穩(wěn)定性和可靠性，為給進裝置拓撲優(yōu)化和動態(tài)設(shè)計提供依據(jù)。

通過有限元軟件計算，并提取給進裝置的前4 階模態(tài)振型圖(表2、圖9)，可以得出給進裝置在低階固有頻率16.302 Hz 和22.975 Hz 時發(fā)生整體變形，高階固有頻率32.453 Hz 和44.583 Hz 時總體穩(wěn)定，以油缸缸桿的局部彎曲變形為主，對于整體結(jié)構(gòu)的強迫激勵響應貢獻較小。低階固有頻率16.302 Hz 和22.975 Hz與ZMK5550TZJF50/120 救援車載鉆機選配的康明斯QSK19(597 kW)發(fā)動機的固有工作頻率35 Hz 差距較大，動力系統(tǒng)的工作頻率不會激發(fā)給進裝置整體的固有振型，排除了共振的可能性，給進裝置整體表現(xiàn)穩(wěn)定、可靠[17-19]。

表2 給進裝置前4 階固有頻率及振型特征Table 2 The first 4 natural frequencies and mode characteristics of the feed system

圖9 給進裝置前4 階模態(tài)振型Fig.9 Diagram of the first four modal shapes of feed device

4.3 給進裝置應變測試

根據(jù)給進裝置的功能要求，需要在以下幾種工況中研究車載鉆機給進裝置的應變情況：

(1)車載鉆機起拔及給進上下運動工況中，給進裝置不同測點位置的應變情況。

(2)立起、下放工況中，給進裝置托板測點位置的應變情況。

(3)回轉(zhuǎn)、起拔或給進工況中，給進裝置動力頭測點位置的應變情況。

給進裝置從下到上隔一段距離共布置14 個應變貼片，通過對不同工況下，給進裝置測點位置應變的檢測，研究和驗證給進裝置的應變趨勢和結(jié)構(gòu)強度，重點研究第1 種工況。測試采用應變片方式，通過16 通道DH5921 應力應變測試分析系統(tǒng)，對測點應變進行檢測分析，每一條線代表一個應變貼片對應點的受力情況(圖10)。

圖10 為起拔工況4 組測試數(shù)據(jù)曲線，其中第1 組實驗中，力的加載出現(xiàn)停頓現(xiàn)象，導致曲線與后3 組曲線差異加大。后3 組試驗數(shù)據(jù)曲線為正常加載過程，第1 段向上延伸曲線為緩慢加載階段，第2 段水平線為到達系統(tǒng)限定壓力后的保壓階段，第3 段階躍下降曲線為卸載階段，通過3 組實驗數(shù)據(jù)的對比，最大應變?yōu)?70×10-6左右，數(shù)據(jù)穩(wěn)定。最大應變出現(xiàn)在強力起拔時一級給進機身大臂的頂部位置，與上述靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析中的趨勢一致。

圖10 4 組起拔及給進工況測試數(shù)據(jù)Fig.10 Four groups of test data for pulling and feeding conditions

4.4 給進系統(tǒng)起拔力測試

為檢驗給進系統(tǒng)的實際性能，在車載鉆機靜態(tài)性能測試臺上進行了測試，如圖11 所示。該試驗臺在地面以下預埋了一根?800 mm，深度80 m 的灌注樁，可對給進系統(tǒng)加載2 000 kN 的靜態(tài)載荷。測試采用鉆進用鉆桿通過鋼絲繩和孔口灌注樁的法蘭連接，在起拔狀態(tài)下逐步提高泵壓確定起拔能力，儀表顯示最大起拔力為1 205 kN，與測力銷軸監(jiān)測數(shù)值基本一致，對應液壓系統(tǒng)工作壓力34 MPa，系統(tǒng)無泄漏，工作正常。

圖11 給進系統(tǒng)性能檢測Fig.11 Feed system performance test

5 試驗應用

給進系統(tǒng)與其它功能單元集成形成了ZMK5550-TZJF50/120 型救援車載鉆機，工業(yè)性試驗在寧夏寧煤梅花井煤礦進行。試驗孔位設(shè)置于梅花井煤礦副立井工業(yè)廣場，位于+697 m 水平車場上方，如圖12 所示。

圖12 ZMK5550TZJF50/120 救援車載鉆機工業(yè)性試驗Fig.12 Industrial test of ZMK5550TZJF50/120 type rescue truck-mounted drilling rig

該孔位地層為大傾角、造斜能力強不易控制井斜，巖層偏軟、含水，該地區(qū)的鉆孔施工常因出現(xiàn)涌水、漏失、縮徑、坍塌等造成鉆孔事故。工業(yè)性試驗克服了施工條件惡劣、地層情況復雜等困難，采用ZMK5550TZJF50/120 型救援車載鉆機施工完成了一口井徑830 mm、深度654.1 m 的鉆孔。施工準備期間，鉆場空間有限，鉆機現(xiàn)場轉(zhuǎn)移迅速、布局靈活，充分體現(xiàn)了短運輸尺寸下機動性強的特點。施工過程中，給進系統(tǒng)雙油缸同步性好、動力頭在抽屜式調(diào)平機構(gòu)的調(diào)節(jié)下運行平穩(wěn)，未出現(xiàn)鋼絲繩跳繩、給進裝置傳動輪系故障等問題，鉆機整體表現(xiàn)穩(wěn)定；給進系統(tǒng)起拔力監(jiān)測準確，配合大轉(zhuǎn)矩動力頭，處理了多次孔內(nèi)卡鉆、埋鉆事故隱患；給進系統(tǒng)在先導控制的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了任意負載條件下油缸的快速回縮，配合鉆桿加卸系統(tǒng)，實現(xiàn)了快速起下鉆具、套管、測井儀器，單根起下鉆桿效率小于3 min/根。

6 結(jié) 論

a.ZMK5550TZJF50/120 救援車載鉆機給進系統(tǒng)通過油缸-鋼絲繩的伸縮桅桿式倍速機構(gòu)，實現(xiàn)了長工作行程和短運輸尺寸，鉆機機動性強，道路通過性好，同時長工作行程可滿足不同規(guī)格套管、測井儀器的順利安全下放。

b.大回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和強力起拔能力是解決大直徑救援井施工過程中卡鉆、埋鉆等孔內(nèi)事故的最直接手段，給進裝置最大起拔力達1 205 kN，可以滿足600 m 深度救援井施工需求。

c.給進系統(tǒng)配合動力頭、鉆桿加卸系統(tǒng)，具有快速起下鉆具功能，可有效減少空行程和鉆具更換等輔助工序的時間，后續(xù)研究中需優(yōu)化各工序的銜接，實現(xiàn)多機構(gòu)并行協(xié)同工作，進一步提高倒桿效率。

d.經(jīng)過理論分析、應變測試和現(xiàn)場工業(yè)性應用，作為救援車載鉆機的主要執(zhí)行機構(gòu)，可承受給進起拔過程中鉆桿對鉆機的反作用力、動力頭回轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)矩、主軸中心和給進驅(qū)動裝置不同軸產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)矩，穩(wěn)定性和可靠性好。

e.救援車載鉆機是地面鉆孔救援的主體裝備，隨著國家道路法規(guī)的健全，對上路行駛的車載裝備的尺寸、質(zhì)量提出了更明確和嚴格的要求，給進系統(tǒng)在保證能力、可靠性的前提下，融合箱式桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點進行給進裝置輕量化研究，及執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)及動力系統(tǒng)之間的響應匹配優(yōu)化研究是今后的重點方向。