多功能钻机是主要用于隧道超前管棚支护、施工边坡锚固支护、室内建筑基础加固以及露天采石炮孔等大规模工程施工及地质勘探的机电液一体化重要设备,因其具有效率高、振动和噪声污染小等优点,应用前景广阔。但目前国内隧道工程机械施工多采用国外进口的多功能钻机,不仅价格高且配件供应周期长,给钻机的保养维修带来了较大困难。因此,我国亟需研发出具有自主知识产权,能够适应各种不同施工环境、高效率的多功能钻机。
2009年6月,铁道部组织开展《隧道围岩稳定性及其控制技术研究》。在该技术研究中,南车隧道公司承担了第七项课题《隧道施工机械化配套技术及装备研究》中的钻注一体化设备——多功能钻机的国产化研制。
作为我国首家开发该类型钻机的厂家,南车隧道公司于2009年10月开始自主研发,期间成功突破了大功率高频冲击动力头、自动化夹具、机电液一体化控制、直角坐标系姿态调整等技术难题,研制出了该类型全液压传动钻机。该钻机采用大功率、旋转-冲击钻机设计理念,具有履带式行走、爬坡能力强、动作灵活等特点;采用电力、柴油双动力源,可减少隧道内有害气体排放,有效改善施工环境;整机的核心控制单元为可编程序控制器(PLC)—液压比例模块,具有控制自动化,可扩展性强的优点;拥有自主知识产权的核心部件—钻机动力头具有较高的冲击能和冲击频率,能有效提高施工效率。从模拟试验数据显示,该钻机的性能与进口多功能钻机相当,达到了国内领先水平。据了解,铁道部计划将该钻机用于贵广铁路施工。