旋挖钻机作为桩工机械的重要组成部分,主要用于工程建设中混凝土灌注桩的施工,可根据施工要求配合不同的工作装置和钻具进行钻孔作业。本文针对旋挖钻机的自动控制系统进行分析与介绍,从动力头多档控制与缓冲补油系统、动力头高速甩土与自动旋转系统、主卷扬马达平衡阀可靠性提升及主卷扬触底保护与测深系统等三个方面进行了研究与设计,最后对所研究设计内容进行测试验证,验证了方案的可行性。首先,针对液压马达常用控制方式,在分析动力头系统的工作原理及主要参数计算的基础上,根据动力头EP马达电比例特性提出了三种动力头控制模式:入岩模式、节能模式、甩土模式,并给出每种模式控制特点及各档位参数设计,施工效率得到显著提高;通过对比双向溢流阀补油与单向阀式补油方式的优缺点,提出了独立补油阀补油系统,提高了动力头马达使用寿命,降低了故障率。其次,根据旋挖钻机高甩功能的特点,在高速减速机油路的基础上,分析研究对应的马达高甩方案,利用液压换挡机构工作原理设计了自动换挡高甩方案。根据液压旋挖钻机控制原理及操作特点,设计了动力头自动旋转系统,将自动旋转按钮集成在先导手柄上,可以实现动力头在任意速度的自动旋转。然后,分析了主卷扬采用单排绳缠绕的必要性,研究了主卷马达平衡阀的可靠性提升方案,通过设计主卷扬触底保护和过载保护解决了钢丝绳下放乱绳和避免过载提升,在分析电感式传感器和增量式编码器两种常用的测深方法的基础上,设计了主卷扬霍尔效应转速传感器测深方案,测量精度得到了提高,施工效率得到了提升。最后,通过软件及实物操作对动力头系统和主卷扬系统进行测试验证,验证设计方案的可行性。结果证明,设计和研究的动力头及主卷扬控制系统可以实现旋挖钻机相关作业功能,设计方案是可行的。本论文共有图67幅,表12个,参考文献60篇。