无阀式气动冲击机构简单实用、性能稳定,本文应用先进的计算机辅助设计与分析方法,以冲击回转钻进技术理论为基础,对双向气动潜孔锤进行了结构设计和动态仿真分析,其主要内容包括:1、基于传统的无阀式气动潜孔锤结构,通过改变配气行程研制新型可实现正反冲击的双向冲击机构。2、采用三维建模技术,构造正反冲击机构虚拟样机;在此基础上深入探讨双向冲击机构作用原理,进行工作性能的动态仿真。3、根据动态仿真结论,对冲击机构正反冲击配气行程进行初步优化,优先保证活塞具有足够的冲击末速度。4、根据已经确定的载荷变化过程进行结构有限元分析,考察冲击载荷作用下关键零部件的强度、刚度、疲劳、振动等反面特性,给出虚拟样机综合分析结论,并以提高可靠性及寿命为主要目标,进一步提出优化措施。5、最终确定型号为JCM-130的双向气动冲击器结构,绘制全套图纸。6、探讨了该冲击机构应用于冲击回转挤密钻进、非开挖定向冲击挤密钻进和贯通式潜孔锤反循环钻进工作的可行方案;进一步分析了冲击回转挤密钻进和进行锚杆孔施工过程中所出现的各类问题,提出改进措施。