随着社会经济的发展,城市化进程也进一步加快,为了打造更好的城市环境,通过电线杆架设电缆的输送电方式逐渐被电力隧道输送电的方式所取代,电力隧道的掘进已经成为城市送变电公司需要开展的一项重要工作,通过对送电变公司的调查发现,目前电力隧道正在采用的掘进方式为人工水钻法,这种方式存在着劳动强度大,掘进效率低等问题。要改善目前电力隧道掘进工作的现状,需要提高掘进设备的先进性。本课题以重庆市电力隧道的施工工艺为背景,进行电力隧道掘进机构的设计与研究,主要内容概括如下:（1）对掘进机构进行总体的结构方案设计。根据电力隧道施工的实际需求,并结合相关技术参数,以挖掘机为基础底座,分别设计了水钻的旋转及进给运动结构、水钻的姿态调节结构和破碎取芯结构,同时也对机构的整体的布局和运动方案进行了详细设计。（2）对掘进机构进行运动分析和仿真。利用矩阵矢量法建立了掘进机构各部件重心及铰接点关于回转平台转角、动臂油缸长度、小臂油缸长度及两个回转驱动盘转角的位置坐标表达式。利用ADAMS分析软件对掘进机构进行了运动轨迹的仿真,得到了水钻在不同位置打孔时的运动轨迹曲线,验证了机构运动的合理性。（3）对掘进机构进行受力分析及有限元仿真。建立了各零部件的受力模型进而得到了各铰接点的受力,利用Matlab计算得到了动臂上各铰接点在不同位置打孔时的真实受力。结合实际受力情况,并借助ABAQUS有限元分析软件对动臂、回转驱动连接件、外框架和马达安装座进行了强度及刚度的校核与分析,验证了结构强度的合理性。通过对样机的调试和运行,证明了该机构总体结构与运动方案的可行性。在现有的试制成果基础上,通过进一步完善,可推广应用到实际电力隧道的掘进工作,对于提高掘进效率,改善隧道作业环境,降低工人劳动强度,具有一定的理论意义和实用价值。