潛孔鉆機目前已廣泛應(yīng)用在巖心鉆探、工程地質(zhì)勘察鉆探、工程施工、水文水井、非開挖等巖土鉆掘工程中。潛孔鉆機工機構(gòu)主要有2個，即推進機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)，而導(dǎo)軌承擔(dān)了為補償機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)提供支承和導(dǎo)向的重任，這2個功能對導(dǎo)軌的性能和結(jié)構(gòu)提出了很高的要求。
　　1、導(dǎo)軌性能要求
　　由于潛孔鉆饑的特殊使用工況，設(shè)計時不僅要考慮導(dǎo)軌的承載性、導(dǎo)向性和加工性。同時也要考慮其經(jīng)濟性。
　　1.1承載性
　　一般鉆機上導(dǎo)軌要同時對回轉(zhuǎn)機構(gòu)和補償機構(gòu)進行支承和導(dǎo)向。如圖1所示，導(dǎo)軌與回轉(zhuǎn)頭的滑板結(jié)合，為回轉(zhuǎn)頭導(dǎo)向，推進油缸作用于回轉(zhuǎn)滑板實現(xiàn)同轉(zhuǎn)頭的進給運動；導(dǎo)軌下部與補償機構(gòu)滑架結(jié)合，為推進滑架相對補償滑架運動導(dǎo)向。回轉(zhuǎn)頭鉆進中的反轉(zhuǎn)矩最終作用在導(dǎo)軌上，所以導(dǎo)軌要有抗扭的能力。為了實現(xiàn)長行程，導(dǎo)軌滑架一般設(shè)計較長，因此要求導(dǎo)軌剛度要好，工作中不能產(chǎn)生過大的變形，大功率鉆機導(dǎo)軌的抗扭性和剛度要作校核計算。

　　1.2導(dǎo)向性
　　潛孔鉆機工作時要保證回轉(zhuǎn)頭在導(dǎo)軌上作直線運動。首先分析導(dǎo)軌的導(dǎo)向原理，一個剛體在空間有6個自由度，即沿X、Y、Z3個方向的移動和繞X、Y、Z3個軸的轉(zhuǎn)動。要保證導(dǎo)軌的直線導(dǎo)向性，在設(shè)計時就必須要對其他5個自由度加以限制，而只保留1個沿直線移動的自由度。
　　另外，鉆機工作環(huán)境差，泥漿或巖屑落在導(dǎo)軌表面上，回轉(zhuǎn)頭或補償機構(gòu)滑板與導(dǎo)軌表面間存在不可避免的磨損。所以，在設(shè)計時還要考慮導(dǎo)軌與滑板間的可調(diào)性，在磨損間隙過大時能調(diào)整補償，以確保執(zhí)行件在直線運動時靈活平穩(wěn)，無卡阻現(xiàn)象。
　　1.3加工性
　　導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度取決于導(dǎo)軌的加工精度，包括導(dǎo)軌加工的幾何精度和和表面粗糙度。鉆機導(dǎo)軌對表面粗糙度沒有太高的要求，但對平面度、直線度、平行度等有嚴格要求，這樣才能保證鉆具在工作時擺動小、成孔質(zhì)量好。
　　為了滿足鉆機推進行程，大多鉆機的導(dǎo)軌長達2m、3m或6m，甚至更長。導(dǎo)軌采用焊接件較多，有時焊件會嚴重變形，出現(xiàn)彎曲甚至扭曲現(xiàn)象，有些是邊加工邊變形，在加工時要考慮校正和時效等工序，減少變形。
　　在設(shè)計時合理選擇導(dǎo)軌的材料和結(jié)構(gòu)型式，便于加工，并編制合理的加工工藝，達到導(dǎo)軌的幾何精度。
　　1.4經(jīng)濟性
　　導(dǎo)軌在達到以上要求的前提下，必須考慮其經(jīng)濟性，同時還要考慮其耐用性，為用戶節(jié)約使用成本。
　　在滿足鉆機使用要求的前提下，選用耗材最少、原材料價格最低、加工成本低的結(jié)構(gòu)型式。
　　導(dǎo)軌的報廢原因大多是其磨損嚴重，為了保證導(dǎo)軌的耐用性，應(yīng)選用磨損小的結(jié)構(gòu)型式，如滾動導(dǎo)軌。對于滑動導(dǎo)軌，一是要增加導(dǎo)軌的表面硬度，增強耐磨性；二是可在導(dǎo)軌表面增加一層耐磨抗蝕的耐磨條，并考慮其可更換性；二是在滑板上安裝聚四氟乙烯套或尼龍塊等減摩材料。
　　2、導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)特點及其應(yīng)用
　　當(dāng)前潛孔鉆機導(dǎo)軌主要有滾動導(dǎo)軌和滑動導(dǎo)軌兩種形式。即導(dǎo)軌的摩擦形式有滾動摩擦和滑動摩擦兩種。
　　2.1 滾動導(dǎo)軌

　　圖2為一鉆機滾動導(dǎo)軌的橫剖面圖，圖中槽鋼1為導(dǎo)軌滑架，滾動套2內(nèi)鑲有深溝球軸承3，4為與回轉(zhuǎn)頭相連的導(dǎo)柱。在導(dǎo)軌中滾動套與滑架中線接觸，在工作中又不斷改變與滑架的接觸點位置，與滑動導(dǎo)軌相比，除摩擦力矩小外還有耐磨等優(yōu)點，并有較高的靈活性，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜；缺點是承受沖擊、振動能力較差，在實際應(yīng)用中這種結(jié)構(gòu)型式不多見。

　　圖3為加拿大CD-360潛孔鉆機的導(dǎo)軌橫剖面圖。導(dǎo)軌由優(yōu)質(zhì)鋼鍛造成坯再加工而成，具有極強的剛性和強度。中間裝有推進油缸，滑架通過滾輪裝在導(dǎo)軌上，缸體的上下運動帶動滑架沿導(dǎo)軌上下移動，從而使同轉(zhuǎn)頭上下運動達到推進與回退的目的。
　　采用這種結(jié)構(gòu)型式承載力強、阻力小、運動平穩(wěn)、間隙可調(diào)、加工較方便，但是重量較大、加工成本較高。我國研制的T-150高氣壓環(huán)形潛孔鉆機曾借鑒這一結(jié)構(gòu)型式。
　　2.2滑動導(dǎo)軌
　　滑動導(dǎo)軌按承導(dǎo)截面形式分為圓形、矩形和三角形等，圓形導(dǎo)軌可選用鋼管或硬鋁合金管，能大大減輕導(dǎo)軌重量，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須限制其繞軸線旋轉(zhuǎn)的自由度，而且當(dāng)圓形導(dǎo)軌與滑套間磨損間隙過大時不能采取調(diào)整的方式來補償。所以大多用于精度要求不高的便攜式小型鉆機。

　　圖4為湖南有色重型機器有限責(zé)任公司研制的CS100D高氣壓環(huán)形潛孔鉆饑和CS100L露天潛孔鉆機的導(dǎo)軌剖面圖，滑板1和壓塊3上都裝有滑動墊塊，與導(dǎo)軌架2上導(dǎo)軌耐磨條接觸組成摩擦副，并且可以通過螺釘來調(diào)節(jié)最佳滑動間隙，在運動時摩擦力小，推進平穩(wěn)，大大提高了導(dǎo)軌的使用壽命。
　　導(dǎo)軌耐磨條采用鑲嵌不銹鋼板，耐磨抗蝕，滑動墊塊采用有機耐磨材料，導(dǎo)軌耐磨條和滑動墊塊都做成可更換的結(jié)構(gòu)，一旦導(dǎo)軌磨損，只需更換摩擦件而不必更換導(dǎo)軌，為用戶大大節(jié)約了使用成本。
　　圖4a的導(dǎo)軌架通常采用槽鋼加工成方箱形，剛度大，槽鋼上部焊長條鋼板，鋼板上鑲嵌不銹鋼板，作為導(dǎo)軌相對運動表面。為了提高導(dǎo)軌強度，槽鋼常用低合金結(jié)構(gòu)鋼折彎板代替，在后續(xù)的焊接加工中折彎板