现阶段,由于国家经济继续高速发展,城市化建设步调的加快,机械领域对自动化的要求提高,海外市场的巨大需求,我国的水井钻机研制也在顺应潮流发展,相关技术处在迅猛上升的阶段,市场空间也在进一步扩大。但与此同时,我们与世界最好水平还有一定的差距,在品种和技术方面也存在一些遗留问题需要解决,一些新领域需要去探索。水井钻机新的黄金发展期已然到来。本文设计的SPL-400型履带式水井钻机主要应用于水文水井、地源热泵井、基坑降水井、基础桩孔以及竖井冻结孔施工。该钻机具有较强的越野性、移动、装卸方便、钻进效率高等特点。钻机配备空气钻进、潜孔锤钻进和气举反循环等多种钻探工艺钻具,特别适合在漂、卵、砾石地层及破碎强风化岩覆盖地层中的钻进,能在复杂地层实现快速钻进,在边远山区、缺水缺电地区各类工程施工中具有广阔的应用背景。本文设计的SPL-400型履带式水井钻机采用履带式液压底盘,液压驱动系统。全液压驱动的控制回路,使其行走和转向机构设计简单、操作方便机构、性能可靠、安全系数较高,更加适用于潮湿等恶劣环境下的工作。课题设计的钻机采用了履带式行走装置,提高了钻机的稳定性和机动性,具有扭矩大、钻孔深;成孔速度快、钻孔效率高;多种速度调节;噪声低、振动小;多功能等优点,并可以根据钻机循环系统与钻具组合的配置,满足不同孔径的工程需求。本文主要内容包括履带式水井钻机的总体设计、履带底盘的设计、液压系统的设计选型、钻井井架以及配套设备的选型。特别是对履带底盘的结构根据理论力学和材料力学进行了理论计算,并对履带式水井钻机的可行性、经济性进行了分析。本项研究将积累履带式水井钻机设计、制造和钻探施工工艺方面的研究经验和研究成果,建立散装、拖车和履带钻机等综合的水井钻机研制的技术体系,把科研成果转化为社会、经济和环保的综合效益。