介绍了一种无阀式气动双作用潜孔锤,该潜孔锤不仅能够正向冲击钻进,还能在提钻过程中可实现反向冲击,能有效处理松散地层钻进过程中所遇到的卡钻和埋钻事故。此外,详细介绍了它的工作原理,利用AMESim软件建立了气动潜孔锤的仿真模型,根据具体功能要求与实际工况设置参数,对潜孔锤模型进行仿真分析。得到正常钻进过程与提钻反向冲击过程活塞位移、速度、加速度随时间的变化规律,以及潜孔锤钻进过程中活塞的冲击功、冲击频率随风压、活塞质量的相互影响的关系,为潜孔锤优化设计提供了理论依据。

为了改善大流量液控单向阀在反向开启时的冲击特性、减小振动与空化、减少卸载时间。选取了3种不同结构的主阀芯，以冲击压力30MPa、流量1000L／min作为基本参数，通过Fluent软件进行气液两相流分析，在此基础上对空化作了探讨并进行了实验验证，同时通过冲击实验系统对不同主阀芯的动态特性进行了研究。仿真结果表明：流体在流经阀芯区域时压力明显降低，且通过阀芯节流口时，由于过流面积突然变小，流速增大，在主阀芯侧产生了空化区域，而且阶梯式的节流结构能有效减小空化的区域、降低空化的产生。实验结果表明：冲击卸载时阶梯式的主阀芯压力振动较小，为28．41MPa，流量上升梯度为4．86×10^5L／min^2。卸载时间为711ms，说明其开启更加迅速，动态性能更优越；同时说明阶梯式的节流结构可以有效减少液控单向阀在卸载过程中的压力...