钻杆夹持与拧卸工具作为起、下钻过程中的重要组成部分具有关键性作用。随着人工成本的提高,传统的简单装备已经不能满足生产工作的需要,在此基础上开发自动化钻井设备势在必行。自动夹持拧卸工具,在提高台班效率、降低钻进人工成本和减少事故发生机率等方面的改进起到了显著效果。因此本论文设计了一种新型夹持器结构。该夹持拧卸装置将夹持装置与拧卸装置集中于一体,在钻杆轴向实现紧凑设计,合理安装于小型钻机上,避免了作业过程中孔口设备过多等问题,提高了孔口使用率和钻进效率;本文分析了矿产勘察用小型钻机的夹持拧卸的动作流程,根据技术特点,确定整体结构方案,完成了具体的设备结构设计工作,同时运用SolidWorks软件完成了该夹持拧卸装置的三维建模工作。本文针对该装置实现夹持动作和拧卸动作执行的顺序问题,提出一种液压控制方案来实现拧卸回路与夹持回路的顺序进行,完成了液压原理图的设计;并针对夹持动作与拧卸动作控制问题设计了电气控制回路。本文对该机构结构关键点进行强度校核,并对该设备夹持机构进行受力分析,针对液压元气件进行计算选型,本文对该设备进行分析计算并运用RecurDyn软件对夹持过程进行运动学与动力学的仿真。并运用Ansys Workbench软件对该装置所用的卡瓦部件进行仿真分析,得到卡瓦的应力图和应变图,并针对分析结果并阐述卡瓦结构设计的可能性,给出卡瓦设计的一个可能的参考值;本文进行夹持拧卸装置装配与测试,完成其简单的功能性调试试验。验证了该装置设计的合理性。