岩芯钻探是固体矿产资源勘探工作中不可缺少的重要技术手段。岩芯钻机作为岩芯钻探施工的关键设备,它通过向地层钻进不同深度的钻孔,将钻孔中切削形成的岩芯(岩屑)进行取样分析研究,以便最终确定矿床的储量和品位,为固体矿产资源的开发和利用提供可靠依据。全液压岩芯钻机是目前固体矿床取芯钻探的一种新型设备,由于采用静液传输,减少了冗杂的机械传动链,它具有重量轻,效率高,操作简单等特点,因此它是未来岩芯钻机的发展方向。桅杆结构系统是全液压动力头式岩芯钻机的重要组成部分,它在正常钻进、起下钻具和套管、特殊情况下处理孔内事故等方面起到了至关重要的作用。作为钻机的最大零部件,桅杆结构对钻机整体的稳定性影响很大,只有通过优良的结构设计,才能保证钻机在复杂的地质条件下高效工作,同时这对工作人员的安全也具有重要意义。本文以某一型号的全液压动力头式岩芯钻机的桅杆结构、履带底盘为研究对象,主要分析它在强力起拔和急刹车两种工况下,其静力分析,稳定性和振动情况。此外,还循着改良桅杆各截面的尺寸参数的思路,利用ANSYS有限元仿真软件对其进行优化设计。本文主要研究内容分为以下三个部分:1.通过分析钻机在工作的过程中,桅杆结构的受力情况,结合其力学参数,计算桅杆的内力,分析桅杆的稳定性;2.利用ANSYS软件对桅杆结构进行静力计算,观察其在工作过程中的变形,应力等。对桅杆结构进行模态分析,研究其是否发生共振,为设计人员提供可靠的理论依据;3.在ANSYS Workbench中对桅杆结构进行优化设计,对桅杆的各个截面参数改进,减轻其自身的重量,节约材料,减低成本。