气动冲击器是非开挖技术的一种关键冲击设备，该设备可在地表不开挖的条件下铺设、更换或修复各种地下管线。目前国内外有关气动冲击器设计理论和方法的文献几乎没有。该文将以国内某公司研制的PM系列气动冲击器作为结构模型，对冲击器的工作机理进行理论研究，并提出两种新型气动冲击器的结构方案，供大家参考。

建立了由反向扩孔气动冲击器排气孔到后封头的排屑流场，运用计算流体力学理论和FLUENT仿真软件研究了冲击器工作过程中尾气的携岩特性。基于冲击器的结构和工作原理，对气固两相排屑流场进行了数值仿真模拟，进而得到流场的气相特性以及岩屑颗粒运动轨迹和浓度分布规律。结果表明：冲击器排气孔尾气进入排屑流场后流速降低，流场压力由入口到出口逐渐降低；岩屑颗粒向流场底部聚集，颗粒平均浓度沿着远离入口方向变化不大，最大浓度沿着远离入口方向逐渐下降，最终趋于平稳。分析了钻进速度和尾气流量对携岩特性的影响，结果表明：随着钻进速度的增加尾气携岩能力下降，额定工作压力0．8MPa时钻进速度应小于12．6m／h；随着尾气质量流量的增加携岩能力提高，施工时应该在保证冲击器工作性能的情况下适当增加尾气质量流量。