发展概况 上早的钻探装置是中国的冲击钻进装置。汉代打井时使用滑轮来升降钻具。唐代使用的冲击钻进装置包括有缠绕绳索的绞盘(立式绞车)和安放天轮的井架，可以钻进190m深的盐井。北宋庆历年间(1041～1048年)已出现了用竹、木制做的具有杠杆式冲击机构和绞车的绳索冲击钻进装置，以人力或畜力为动力。由于钻具的不断改进，14世纪已可钻进500m深的盐井，1835年曾创钻井深度1001．4m的纪录。中国的绳索冲击钻进装置传入西方后，逐渐演进，出现了带有动力机和四连杆冲击机构的钢结构现代钢丝绳冲击钻机。回转式钻机早出现于19世纪中后期，其发展主要经历了四个阶段：(1)代为机械传动、手把给进的立轴式钻机。1862～1863年，法国制造了使用手镶金刚石取心钻头的手摇回转式钻机。后改用蒸汽机驱动，不久又发展为用柴油机带动。(2)第二代是机械传动、液压给进的立轴回转钻机，出现于20世纪30年代。(3)第三代为全液压式立轴回转钻机。60年代瑞典首创了全液压动力头岩心钻机，后美国等相继研制了如动力头式水井钻机等适于工程钻探的多功能复合式立轴回转钻机。(4)第四代为全自动立轴回转钻机，出现于80年代。

　　回转钻进较冲击钻进的优越性，使得立轴回转式钻机自20世纪初期开始逐渐取代了钢丝绳冲击钻机在钻探工程中的主导地位。

　　冲击钻机 利用钻具自重，以冲击方式进行钻进的钻机。其主要作用有：(1)通过一定装置把钻具或钻具的上部分组件周期地提起一定高度，再使其借助自重落下，冲击孔底而破碎岩石；(2)升降钻具；(3)起出套管、井管、孔内试验设备、提水设备和检测仪器等；(4)处理孔内事故。此类钻机具有结构简单、操作方便、成本低廉、应用广泛等特点，但纯钻时间利用率较低、钻进深度有限。典型的冲击钻机有利用钢丝绳悬吊钻头的钢丝绳冲击钻机。

　　冲击钻机由冲击机构、卷扬机、传动装置、动力机和操纵系统等组成。冲击机构是主要的工作机构，其作用是将动力机经传动装置输入的回转运动变为钢丝绳上下运动而提升钻具。专门的钢丝绳冲击钻机和各种复合式钻机常用的冲击机构的结构类型有曲柄一游梁式、曲轴一超越离合器式和液压式等，其中曲柄一游梁式使用历史长，也为成功。简易的冲击钻机不设冲击机构，通过手动操纵卷扬机实现冲击钻进。

　　回转钻机 带动钻具以回转钻进方法钻孔的钻机。是应用广泛、规格型号多的一类钻机，其主要作用是回转、给进和升降钻具。回转钻机的主要组成部分及其功能为：(1)回转机构。带动钻具以不同的转速和扭矩作正向或反向回转运动。(2)给进机构。保持对钻头施加适当压力，以连续破碎孔底岩石。(3)升降机构。升降钻具和套管等。(4)传动系统。传递和分配动力，使工作机构得到所需形式的运动和动力。(5)操纵系统。

　　回转机构通常称为回转器，有立轴、转盘和动力头式三种型式。相应地回转钻机也分为立轴式、转盘式和动力头式三类。

　　(1)立轴式钻机。回转器中有一根纵向长度适当、径向尺寸较小的通孔立轴回转机构。动力经过一系列的传递到立轴，通过立轴，端部的卡盘带动，被夹持在立轴通孔内的钻杆回转并随立轴纵向移动，从而带动钻杆下端的钻头实现钻进。使立轴纵向移动的机构称为给进机构。立轴式钻机按给进机构的型式通常分为手把(或手轮)式钻机(图1a)、螺旋差动式钻机和液压钻机(图1b)，它们是分别依靠人力操纵起杠杆作用的给进把(或手轮)、螺旋差动机构或液压装置了解孔底情况，调节给进。手把钻机结构简单，但劳动强度大。由于其给进把在钻进性较差，有些钻机已将给进把改为给进手轮。液压钻机结构较复杂，但工作平稳，给进性能亦好。立轴式钻机可用于各类回转钻进和液动冲击回转钻进，通过改变立轴的倾角，可以钻进不同方向的钻孔。钻孔口径一般在150mm以内，少数大通孔立轴钻机可钻进直径大于150mm的钻孔。

　　(2)转盘式钻机。回转器为转盘的回转钻机(图2)。转盘是一种纵向长度较小，而径向尺寸较大，且中央有四方或六方形通孔的回转机构。钻进时，动力由横轴锥齿轮输入，经转盘的锥齿轮副变为转盘的垂直转动，通过转盘上的补心或拨柱带动穿过转盘通孔的主动钻杆(见钻探管件)回转，用钢丝绳一滑轮系统或油缸实现给进。转盘式钻机具有转速低、扭矩大的特性，在工程钻探中主要用于各种深度水井的钻进。转盘式钻机的钻孔方向范围较窄，一般只能钻进倾角为70。～90。的钻孔。

　　(3)动力头式钻机。具有动力头式回转器的回转钻机。动力头是一类由纵轴、电动机或油马达带动回转，并由给进机构带动沿纵向导轨上下移动，从而实现钻进或升降钻具的回转机构。由纵轴、电动机带动的称机械动力头，由油马达带动的称液压动力头。动力头具有回转、给进、升降和拧卸钻具的多种功能。钻杆通过螺纹或卡盘连接在动力头主轴的下端，钻进时由主轴带动其回转并随动力头上下移动。液压动力头式钻机是现代钻机的代表机型，具有无级调速、无级调压、工作平稳、给进行程长、易于实现钻进机械化、自动化、仪表化等特点，在钻探领域得到日益广泛的应用。

　　复合钻机 具有冲击、回转、振动、静压等功能中两种或两种以上功能的钻机。工程钻探使用的复合钻机大致可以分为转盘式和动力头式两大类。转盘式复合钻机同时具有转盘和冲击机构，可进行转盘回转钻进和钢丝绳冲击钻进。动力头式复合钻机，采用动力头进行回转钻进，并能利用所配备的其他装置进行不同方法的钻进。由于动力头具有多种功能，大部分的复合钻机均为动力头式：(1)工程地质勘察孔钻进用动力头式复合钻机。一般由动力头、给进机构、冲击机构、卷扬机、振动器(见振动钻进)等组成，可进行回转、冲击、振动、回转一振动跟管、冲击一振动跟管等钻进，静压取土，振动下入和起拔套管等。(2)水井钻进用动力头式复合钻机。常称为动力头式水井钻机。其组成包括动力头、给进机构、卷扬机、移摆管装置等，可进行回转钻进、冲击回转钻进、正或反循环钻进、冲洗液或空气钻进，并可完成下管、洗井和抽水试验等成井作业。

　　振PG电子官方网站 PG电子网址动钻机 利用激振装置的振动作用实现钻进的钻机。由激振装置、卷扬机、机架等部件组成。激振装置一般采用振动器。单纯的振动钻机很少，一般多在回转式钻机上配备振动器进行钻进。