本实用新型涉及一种气动式冲击机构，特别是一种矿用气动式冲击钻机。 以压气为动力的冲击机具，例如凿岩机、风镐、风铲、风铆枪等，使用相当广泛。然而这类气动冲击工具的能量利用率却十分低下。压气输出机械功与压缩气体的有效能量之比只达26－35％。
凿岩机的传统结构如图4、5所示，当阀体（40）处于图4所示的左端位置时，压气室（31）从气道（35）向缸体（1）的后室（29）供气，前室（28）与大气相通。活塞（2）AA面越过排气孔（71），压缩前室气体，形成制动气垫消耗活塞动能。活塞冲击杆（3）冲击钎子作功。活塞BB面越过排气孔（71），使后室与大气相通，压力突降，其时前室压力增高，通过气道（36）推阀右移，后室断气，前室供气，回程开始。回程的运动过程与冲程相类似。
以上，我们可以看出传统结构的两个主要特征。1、冲程和回程连续供给压气，只能进行等压作功，而不能进行膨胀作功。2、由一个固定排气孔突然地断续排放高压废气，而且排气是不完全的。排气后，气缸中残留着一定量废气，受到活塞的绝热压缩。这部分被压缩的的废气，在重新膨胀时不能回复到原态，而是在中途被高压排放，故而一部分压缩功被白白消耗掉，我们称之为气垫损失。所以传统结构回程需要消耗能量，在通常使用条件下，连续供气和随之而来的断续高压排气，使压气能量损失约40％，对残留废气绝热压缩而形成的气垫，又使压气能量损失16％以上。
巨大的排气噪声是现有冲击机具的另一严重缺点。由于排气孔内外急剧的压力变化和短促的排气过程而形成的脉冲噪声是现有气动冲击机具噪声的主要来源。
显然，现有气动冲击机具的低效率和高噪声是由其结构上的缺陷决定的，且不可能通过设计尺寸的变动、工艺和材料的改进而得到克服。这一点已由发明人从理论上得到证明。
本发明的任务在于避免和克服现有技术中的上述缺点，而提出一种连续排气－反冲气垫型气动冲击机构，使排气能在整个冲程和回程中连续进行，活塞工作地背压始终接近大气压力，气缸中作功的压气也可以膨胀到接近大气压力。另外，能将活塞回程的动能转化为冲程动能，使气动冲击机具的有效热效率大幅度提高。
本发明的任务是以如下方式来完成的：
缸体内的活塞具有前后两个配气杆，其中前配气杆同时作为冲击杆，后配气杆内有进气通道，与活塞内的径向气道相连，并可与前、后推阀气道相通，缸体两端各有带排气通道的环形阀柜，与套筒式阀体组成阀室，阀室的两个腔分别与前、后推阀气道相通，前、后阀体与对应阀套及阀柜滑动密封，启闭冲程、回程进气道和排气通道，前、后阀套侧壁有进气口与前、后配气杆的配气圆柱面形成定距离供气，可以相对缸体移动的阀柜背部有气垫室，阀柜通过缸体上的台肩定位。
以下结合附图详细描述本发明的实施例。
图1是本发明一种具体结构的纵向剖视图，活塞处在回程开始状态。
图2是该机构处在冲程开始的状态。
图3是阀体的结构图。
图4是传统机构的冲程运动。
图5是传统机构的回程运动。
参照图1、图2，在缸体（1）内的活塞（2）具有前、后两个配气杆（3）、（4），其中前配气杆（3）同时作为冲击杆，后配气杆（4）内有进气通道（41），与活塞内的径向气道（42）相连，在运动过程中可分别与缸壁内分支的前、后推阀气道（43）、（44）相通。进气通道（41）与压气源（38）连通。缸体（1）的两端有环形阀柜（5）、（6），其上带有排气通道（59）、（60），分别与排气孔（7）、（8）相通。在前、后阀柜（5）、（6）上各有一个随气体压差动作的套筒式阀体（9）、（10），阀体外壁与阀柜组成阀室（45）、（46），阀室被阀体凸缘（47）、（48）分隔的两个腔分别与前、后推阀气道（43）、（44）相通，见图2。前、后阀体（9）、（10）相对阀套（19）、（49）及阀柜（5）、（6）的内孔滑动密封，启闭进气道（11）、（12）和排气通道（59）（60）。前、后阀套（19）、（49）侧壁有进气口（20）、（21），在阀套内滑动的配气杆具有定距离供气的配气圆柱面（17）、（18），当配气杆细颈（15）、（16）经过进气口（20）、（21）时，压气可以通过其间的通道进入气缸，如图1右侧，图2左侧；当粗颈的配气圆柱面（17）、（18）经过时则关闭该进气孔，停止供气。从而形成定距离供气。定距离供气由配气杆细颈长度决定，可设计成需要的长度。阀柜（5）、（6）的背部有前、后气垫室（30）、 （31），来自压气源（38）的气道（36）通入两个气垫室。阀柜受到气体的压力，通过缸体上的台肩（33）、（32）定位。当阀柜受到活塞冲击时，可以相对缸体移动。缸体前后两端的结构基本对称，原理也相同，如前后配气杆、前后阀体、前后排气孔、前后阀座和前后气垫室等。
阀体的结构如图3所示，为圆柱形套筒结构，外壁上有环形的密封凸缘（47），其顶部与阀室形成滑动密封，将阀室分成两个腔。阀体的内孔与阀套滑动配合，启闭冲程及回程进气道（11）、（12）阀体的外壁则可与阀柜孔滑动，启闭排气通道（59）、（60），见图1，2。
环形阀柜（5）、（6）可以由两个断面为L形的圆环配合组成，即由阀盖（23）、（50）和阀座（25）、（51）嵌套组成，其组合方式见图1、2。其中阀盖（23）、（50）上有排气通道（59）、（60），由滑动配合的阀体启闭。排气通道分别与排气口（7）、（8）相通。以上所说环形阀柜还很容易做成其它类似形状，如将阀盖和阀座对接成阀室，而不采用嵌套的方式。
下面说明机构的工作过程。参见图1、图2，图1为活塞冲程终了，回程开始的位置。由后配气杆内孔（41）进入的压气经活塞气道（42）、缸体前推阀气道（43）进入前阀室（45）的右侧腔推动前阀体（9）左移。此时前阀室左侧腔经后推阀气道（44）与后气室（29）相通（见图2）。而后气室的压气经膨胀作功，压力已接近大气压力，故而前阀体（9）向左贴紧阀柜，将回程进气道（11）打开，前排气孔（7）封闭。同时压气经前推阀气道（43）的另一分支进入后阀室（46）右侧，也推动后阀体（10）左移。此时后阀室（46）左侧腔经后推阀气道（44）与压力接近大气压力的后气室相通（见图2），故而后阀体也向左贴紧后阀室（46），使后气室（29）与后排气孔（8）接通，冲程进气道（12）封闭。此时压气经回程进气道（11），回程进气口（20）以及活塞冲击杆细颈部分（15）与前阀套（19）之间的环形气道 进入缸体的前气室（28），对活塞等压作功，推动活塞回程运动（图1向左）。后气室（29）的废气则通过后排气孔（8）排入大气，使活塞回程运动的背压始终接近大气压力。
当冲击杆粗颈的配气圆柱面（17）经过回程进气口（20）时，气缸前室（28）的供气中断。已进入前室的定量压气对活塞膨胀作功，推动活塞（2）左移，活塞动能继续增加。后气室（29）的废气继续由后排气孔（8）排出。当前气室的压气膨胀到大气压力，即压气能量已得到充分利用时，活塞气道（42）与缸体后推阀气道（44）接通，见图2。压气进入前阀室（45）的左侧腔，推动前阀右移，此时前阀室右侧腔则经前推阀气道（43）与接近大气压力的前气室（28）相通，使阀体向右贴紧前阀室（45），这时回程进气道（11）封闭，前气室（28）的前排气孔（7）打开。同理压气也进入后阀室（46）左侧腔，推后阀（10）右移，使后排气孔（8）封闭，后气室（29）与冲程进气道（12）、冲程进气口（21）接通，冲程即将开始。此时活塞依靠已获得的动能继续向后（左）运动，与后阀柜（6）相撞，推动后阀柜连同后阀体一起向后运动，对后气垫（31）及弹簧（52）作功。活塞的动能转化为气垫及弹簧的压缩势能之后，储存的势能又迅速转化为活塞和阀柜向前运动的动能，使活塞获得一定量的初始速度。
图2为冲程开始的状态，压气经冲程进气道（12）、冲程进气口（21）和后配气杆细颈部分（16）的通道进入后气室（29），推动活塞冲程运动（向右）。前气室的废气则通过前排气孔（7）排入大气，使活塞冲程运动的背压始终接近大气压力。当后配气杆（4）的大径圆柱面（18）封闭了冲程进气口（21）时，后室的进气中断，已进入后室的由配气杆细颈长度决定的定量压气对活塞膨胀作功，推动活塞继续加速向前（图2向右）。前气室的废气由前排气孔（7）排出。当后气室（29）的压气膨胀到接近大气压力，能量得到充分利用时，活塞冲击杆冲击钎子作功。活塞到达图1所示位置，一个循环结束，第二个回程开始。
在缸体两端阀柜的背部设置气垫室（30）、（31），阀柜在气源压力的作用下，贴紧在气缸两端的台肩处，由台肩（32）、（33）定位。这种阀柜受到冲击时，能象活塞一样相对缸体移动。前阀柜的背部是缓冲气室（30），空击时对前阀柜起气垫保护作用。
为了保证前后阀盖和阀座结合成阀柜而不致分离，并使前、后气垫室与气道（36）正常接通，在气垫室（30）、（31）内设置压紧阀座的弹簧（52）、（53）。
本发明除保留现有气动冲击机具的优点外，具有如下特点：
1、本结构的排气方式是连续的，即缸体前、后气室交替排气，从整体上说，气缸处于不停顿地连续排气状态。由于连续排气，压气作功后的废气就可以完全排出，活塞的背压就可以减小到接近大气压力，气缸中作功的压气也可以膨胀到接近大气压力。
2、这种结构的供气方式是断续的，即只在冲程和回程的一定距离内才进行供气，定距离供气是压气膨胀作功的必要条件。
3、这种结构在气缸后部有一个反冲气垫的装置，传统结构活塞回程需要消耗能量，本结构能将活塞回程时的动能迅速转换为活塞冲程的动能。
本发明将使压气能量得到充分利用，有效热效率成倍提高。并大大降低排气噪音，改善工作条件，实为气动冲击机具的重大突破。