立轴钻机总体结构一般由回转器、分动箱、卷扬机、变速箱、液压系统、动力和机座等七部分组成。深孔钻机均作了改进和提高，以适应深孔钻进的需要。
（一）回转器
回转器的主要作用是将回转扭矩通过立轴传递到钻具上。上部是液压卡盘，下部为 下卡盘，夹持钻杆和传递扭矩。中部是两只给进油缸，实现加压或减压钻进，或者使钻具 提升或下降。回转器的两只给进油缸有较大的给进加压和起拔提升能力，以及较长的给进 长度，除用于正常给进工作外，也允许作为强力起拔钻具使用。钻机立轴最大起重力已 由XY-5型的135kN加大到XY-6（XY-6B）型的200kN和HXY-8（HXY-8B）型的300kN，甚至 HXY-9（HXY-9B）型加大到640kN。立轴最大加压力也由XY-5型的90kN加大到XY-6（XY- 6B）型的150kN和HXY-8（HXY-8B）型的141kN，HXY-9（HXY-9B）型则加大到340kN。立 轴行程由XY-5型的500mm加大到XY-6（XY-6B）型的600mm（720mm）、HXY-8（HXY-8B） 型的1000mm（840mm）和HXY-9（HXY-9B）型的1200mm（950mm）。另外，立轴通孔直径 也由XY-5型的93mm增大到96mm和118mm。
（二）分动箱
分动箱的主要作用是将变速器传来的速度和扭矩再次进行更合理的分配，使变速器的 5个挡位的速度变为10个速度挡位——8个正转和两个反转。HXY-9（HXY-9B）型则变为10 个正转和2个反转的12速度挡位。变速范围更宽，变化幅度更小，以便在钻进时选择速度 更合理，能更好地满足深孔钻探工艺要求。
（三）卷扬机
卷扬机的主要作用是提升、下降钻具及起拔套管等，通过操作手柄控制左右抱闸，实 现钻具的提升、下降和制动钻具等三种不同的工艺要求。必要时，可使用棘轮停止器。
深孔钻机卷扬机的提升能力进一步加大，单绳最大起重力由XY-5型的40kN增大到 XY-6（XY-6B）型的85kN、HXY-8（HXY-8B）型的125kN和HXY-9（HXY-9B）型的150kN。此外，深孔钻机卷扬机后部还装有水刹车装置。在深孔钻进时，水刹车产生的制动力矩有 效控制卷扬机的转动速度，从而调节钻具下降的速度，使下钻平稳安全，防止事故的发 生，同时还能延长刹车带的寿命。HXY-8（HXY-8B）型以上深孔（特深孔）钻机，卷扬机 还采取横向摆放的方式，使卷筒排绳均匀，这样在深孔钻进提升力增大的情况下，可减少 钢丝绳的磨损，延长使用寿命。
（四）变速箱
变速箱主要是将动力轴的转速变为多个转速并可改变转动方向。深孔钻机多采用车用变速箱，比如HXY-6、HXY-8均采用二汽集团系列的车用变速箱，其特点是扭矩大，挡位 多，换挡轻巧、容易，噪音低，配件易购，维修方便。
（五）液压系统
采用双联泵组合供油，可分开单独使用或合并使用。正常工作时用一个泵，快速工作时二泵合一，节能降耗。系统还装有手摇油泵，当动力不能工作时仍可用手摇油泵将孔内 钻具提离孔底。
（六）动力
动力配置通常分为电动机和柴油机配置，可根据实际情况选择。钻进深度越深，动力 配置越大。XY-5型的电动机功率为55kW，柴油机为80HP（59kW），而HXY-8型电动机功 率为90kW，柴油机功率为1 34kW，HXY-9（HXY-9B）型电动机功率和柴油机功率分别为 160kW和170kW。
（七）机座
机座一般由底座、机架、机架固定装置和移动装置组成，承受钻机重量和外载。钻机 各部件及液压系统固定在机架上，并通过底座将钻机固定在基台木上。机架通过固定装置 限制固定在底座上，只能在底座上前后移动，以便使钻机让开孔口。