在我国，各种高分压潜孔冲击器已广泛用于冶金矿山、采石场、水电和建筑工地的穿孔作业。新金刚近年来在研究国外先进的高风压潜孔冲击器的基础上，又研制了好几种新型高风压潜孔冲击器。通过研究和实践发现，高风压潜孔冲击器的活塞经常出现早起断裂。活塞是冲击器的心脏，如何提高使用寿命一直是新金刚企业生产产品的重点之一。
1、产品活塞结构优化
采用细长而重的活塞。活塞的动能以应力波形式经钻头传递给岩石。细长而重的活塞产生的应力波波峰低，作用于岩石上的邮效应力时间长，这不仅能提高活塞能量的传递效率，而且可以提高活塞寿命。新金刚生产的冲击器活塞结构简单。所以在同样的加工条件下，产品进尺寿命可达到6000-8000m。
新金刚生产的活塞几何形状的过渡平稳。应力集中。在不影响活工作的前提下，过渡处应力采用大圆弧或斜面设计。
2、合理选择材质
国内外做活塞的材料一种是渗碳钢，另一种是高级工具钢。高级工具钢主要有t8a、t8v、t10v等。t8v、t10v冶炼质量不稳定，往往使用钒在钢中的碳化物v3c4分布不均匀，大大降低了钢的强度和韧性，同时，高碳工具钢的热处理控制困难，内孔不易淬硬。因此，往往会出现早起折断的现象。
新金刚广泛采用渗碳钢作为高风压潜孔器活塞。钢渗碳淬火后表面硬度可达hrc58-62，内部硬度可达hrc38-45，表面具有很高的强度和耐磨性，内部具有足够的韧性。
3、严格加工要求
由于高风压潜孔冲击器，冲击能大，频率高，因此，活塞所受的应力也大，机加工所形成的缺陷也具有更高的断裂敏感性。新金刚从大量测试产品的断后分析看，活塞断裂往往是在外加应力作用下微裂纹的扩展结果。刀痕、尖角及过度处极易导致应力集中，所以，新金刚的活塞在机加工过程中，严格控制其表面粗糙度和圆弧过渡。热处理前，预磨内孔，彻底消除刀痕。因为活塞铣削常形成毛刺和锐棱，毛刺和锐棱在渗碳时易形成碳堆积，因此，应予清除。磨削是新金刚生产活塞的最后一道工序，操作保证模型后的渗碳层厚度均匀一致，同时选好颗粒合适的砂轮和磨削；量，严表面烧伤，活塞内孔的非配合面也磨削，以便磨掉氧化脱碳层和盐迹。
4、正确制定热处理工艺
新金刚多年来对冲击器的研制和产品生产实践表明，在导致活塞早起失效的诸多因素中，热处理占60%以上。因此新金刚的热处理工艺在处理时考虑一下几点：
（1）、采用高碳工具钢制作活塞时，不仅度按照后进行退火处理，降低硬度、均匀组织，消除应力，并在粗车后进行球化退火处理。球化退火后碳化物圆整度好，分布均匀，球化级别可达2-3级，球化率达100%。（2）、保证渗碳质量。活塞表面渗碳在保证其内部有足够的强度和韧性的前提下，提高其表面强度和耐磨性，并使其表面处于残余压应力状态，进行提高其疲劳强度。提高渗碳质量严格把控渗碳时间、温度、渗碳层深度、表面碳浓度等。渗碳控制扩散时间，增加渗碳层的深度并降低其表面碳浓度，减少碳的浓度梯度，降低表面脆性。表面碳浓度能控制在0.8%左右。在严格控制表面碳浓度的前提下，渗碳层以厚为好。但渗碳深度要与设计活塞的机构相匹配。活塞渗碳冷却后再进行高温回火。（3）、客服淬火缺陷。通过对活塞的分析，发现活塞内孔脱碳，淬火不足和淬火严重变形是影响活塞寿命的重要原因。因此，新金刚在处理淬火在炉内脱碳时，严格控制加热温度和保温时间，加快冷却速度，内孔采取喷水装置，以克服淬火不足的问题。为了防止淬火并行过大，在活塞放置炉内的位置摆放也有严格要求采用垂直悬挂或夹具进行支撑。使其产品都处于均热区。
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潜孔冲击器根据配气方式，可分为阀式冲击器和无阀冲击器两种。除配气方式不同外，其结构也略有不同，但其工作原理是基本相似的，只是阀式成及其抗污染能力更差些。
潜孔冲击器产生故障的原因是多方面的，但表现形式主要为冲击器不冲击、冲击无力和间断冲击等。分析其故障原因，再针对设备甲乙改进将会有助于冲击器结构和钻井工艺的改进。对其故障因素进行归纳分类，可从以下五方面进行分析：
1、加工处理缺陷
冲击器活塞及缸套的配合较为紧密，且配合长度较长，加工精度和表面光滑度要求较高，这对活塞及缸套的圆柱度要求非常高。如果圆柱度得不到保证，活塞将会出现方向性或间歇性的卡滞，最终可能不对呢不机场提、卸钻杆，进行冲击器维修。
另外，冲击器外套管的刚性也是制约冲击器使用寿命的一个重要因素。如果外套管硬度差。在钻井过程中，充气机器会因频繁与井壁发生碰撞二变形；当冲击器不做工时，往往需要振击和拆卸、清洗冲击器，这又将加剧冲击器外套管的变形；而外套管的变形将导致冲击器每部零件卡滞而导致无法拆解，最终直接造成冲击器报废。
对于冲击器内缸和活塞的有效运动做功和产品高精度生产，湖南新金刚工程机械有限公司已深耕细作二十几年。
2、冲击器尾部逆止密封不可靠
目前，物探用冲击器尾部均设有一逆止阀，其结构如图1所示。其密封形式主要是靠球形橡胶帽或加装在金属锥形帽上的 o型圈的压缩变形来进行逆止密封的。其逆止功能 由弹性体来实现，并且弹性体一般具有导向装置。
这种密封方式存在以下问题：
（1）弹簧与导向装置存在摩擦，会影响逆止阀的截止速度；
（2）橡胶密封材料长时间的频繁压缩、摩擦会使其过渡磨损；
（3）弹簧疲劳破坏，导致逆止密封失效；
（4）在停气时，冲击器内部气压突然降低致使岩粉或液固混合物反灌进入冲击器内腔，将会致使活塞卡滞；
（5）更严重的是，水携带岩屑进图到配气阀位置（阀式冲击器），时阀片不能正常封闭配气，造成冲击器仅排屑而不冲击做功的故障。
3、冲击器头部无密封
物探钻井所用冲击器头部的钎头均设有已排气孔与井底连通，而钎头与冲击器通过花键连接，其配合间隙较大。钻进过程中遇到潜水面或因成井困难而需要加注固井液的情况下，井底及井壁与钻杆的间隙中存在大量的液态、固态混合物，当接/换钻杆或加注固井液时，又都会停止供气，这样冲击器尾部的逆止阀会迅速关闭。由于惯性，会有部分液体瞬间通过两种途径反灌进入冲击器：钎头排气孔、钎头与花键套的间隙。随后，冲击器犹如一个空水杯倒扣在液体里，封闭在冲击器内腔中的气体势必会杯外界液体所压缩，如图2所示。
冲击器内腔气体压与外界液体压相等时，即达到平衡。根据内、外平衡可计算出冲击器内腔空气高度h为：
式中：po为冲击器内腔停气后的压力；ho 为冲击器内腔的长度；ρ为井底液体的密度；g为重力加速度；h为井底液面高度。
式中（1）可看出，外界液面高越高，冲击器内腔密封气体长度越小，即进入冲击器内腔的液体越多。而冲击器内腔如果进水太多，将会把一些岩屑带入内腔活塞运动之中，打打增加了活塞的卡滞频率。同时，如果沉淀在活塞与钎头接触端面之间的岩屑迟迟无法排除（见图3），则活塞的冲击功会大部分被岩屑吸收，无法有效下传，即冲击无力。
4、钎头卡滞
钎头与冲击器为花键配合（见图4），配合间隙比较大，并且许多类型的冲击器钎头花键尾部可以露出与之相配和的花键套。如果岩屑潮湿，容易形成泥包粘附在钎头上。如果这种状态下得不到及时改善，泥包会进入花键配合间隙，影响冲击器活塞冲击功的有效下传；更为严重的是，钎头与花键套可能卡滞子在一起。
5、固井液存在较大固相颗粒
正常情况下，遇到成井困难的易坍塌地层，需要使用泡沫钻井，即频繁往井中加注泡沫剂进行固井。但实际上，小队施工过程中，考虑到方便与经济性，往往趋向于使用洗衣粉溶液。由于洗衣粉质量或水质量，多少会存在一些无法溶解的颗粒。固井液时从钻杆加注到井底，这样洗衣粉中未溶解的颗粒会直接进入冲击器内腔，影响配气阀（阀式冲击器）的正常工作，或加大活塞卡滞的概率。
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新金刚潜孔冲击器的钻进方法
土层中冲击器的钻进方法
土层中气动潜孔锤的钻进方法：冲击挤密钻进成孔法。其机理主要是利用气动潜孔锤出=冲锤所产生的冲击力来使钻头向前嵌进。同时在回转力的作用下，不断将钻头转动一定角度，
挤密钻头上的刃齿将被挤密的土层重新刮削成很薄的散层，减少了钻头尾部的摩擦阻力。此外气动潜孔锤冲锤活塞高频冲击钻头时，也给钻头一定的振动力，是土层液化，破坏了土层的
原状结构。在冲击力、回转力及给进力联合作用下，使土粒重新排列组合，形成较强的粘结力和吸附力。
卵砾石层中冲击器的钻进方法
卵砾石层中气动潜孔锤钻进方法：新金刚sp冲击器钻进法、新金刚sd冲击器钻进法、新金刚ql冲击器钻进法、新金刚n冲击器钻进法、新金刚nd冲击器钻进法、新金刚nm冲击器钻
进法，特点是用压缩空气驱动潜孔锤，使清水或泥浆的循环排屑。钻进效率高，不受水压产生的背压影响。可进行深孔大口径钻进。
硬岩地层和基岩地层中冲击器的钻进方法
硬岩地层和基岩地层中气动潜孔锤钻进法：新金刚dhd系列大型无底阀潜孔锤钻进法、新金刚反循环潜孔锤钻进法。在这类型的钻进中，岩石在镶嵌的钻头表面的硬质合金齿的反复
强力冲击下被破碎成细小的岩屑，而岩屑通过风动冲击潜孔锤排除的告诉气流带出钻孔。
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