锚杆支护的施工速度和支护质量的好坏很大程度上取决于锚杆钻机,成为影响锚杆支护施工速度、质量、效率的关键因素。因此,研究开发性能良好、可靠性高、符合我国国情,具有独立知识产权的锚杆钻机对发展我国锚杆支护技术有着重要作用。本文以锚杆钻机顶驱双动力装置为主要研究对象,首先对国内外锚杆钻机的发展现状进行调研。在了解锚杆的种类及选择方法、锚杆支护钻孔机理和岩土破碎机理分析的基础上,深入分析、研究了锚杆钻机顶驱双动力装置的工作机理,确定其钻孔方式为回转冲击式钻进,并详细计算了在f≤4和4 <f≤8地质条件下,动力装置的输出转矩、功率及冲击能等参数的匹配控制。在全面、深入地研究了动力装置的设计理论、工作参数调节原理和电液控制策略的基础上,以液压冲击机构活塞行程无级控制为目标,设计了一种全新的变行程调节的液压回转冲击式动力装置。并利用AMESim工程仿真软件建立了冲击机构的双回转液压系统和冲击液压系统的仿真模型,进行了动态仿真分析,明确了液压冲击机构各参数对顶驱双动力装置工作性能的影响,从中获得了有关行程调节液压冲击机构的运动规律。为使顶驱双动力装置的关键零部件强度能够满足使用要求,利用各种简化假设条件的前提下,根据运动学特征方程组设计计算活塞的结构尺寸和冲击机构缸体结构尺寸。通过强度校核,确认得到了满意的结果。综上研究,形成了一个比较完备的锚杆钻机顶驱双动力装置动态特性的研究体系,具有一定理论意义和工程实用价值。