CN104278949B - 用于反循环潜孔锤的加压流体流动系统和反循环潜孔锤 - Google Patents

Abstract

用于反循环潜孔锤的加压流体流动系统包括分别共轴地布置在锤的外壳与活塞之间和在活塞与采样管之间的缸体和圆筒形控制管。两个腔室有助于分别将加压流体供应至在活塞上进行操作的前腔室和后腔室以及将加压流体从该前腔室和后腔室排出：内腔室，其由活塞内表面中的中央凹陷部限定且永久连通到加压流体源；和排放腔室，其由外壳内表面中的一个或多个凹陷部限定且与孔的底部永久连通。通过采样管外表面的一部分和控制管外表面的一部分与活塞内滑动表面的不同部分的重叠部来控制流入工作腔室的加压流体的流动，而通过活塞外滑动表面与缸体内表面的重叠部或相对位置来控制从工作腔室排放的加压流体的流动。设有该系统的锤具有一个或多个端部排放端口。

Description

用于反循环潜孔锤的加压流体流动系统和反循环潜孔锤

技术领域

本发明总体涉及一种加压流体流动系统，所述加压流体流动系统用于利用流体操作的冲击机构，特别地用于潜孔（DTH）锤，并且更特别地用于反循环潜孔锤，并且本发明涉及一种具有所述加压流体流动系统的潜孔锤。

背景技术

利用加压流体操作的潜孔锤的特征在于包括：圆筒形外壳；后短接头，所述后短接头用于将潜孔锤连接到加压流体源；钻头，所述钻头在其最前端部处实施钻进功能；和活塞，所述活塞由于包含在两个主工作腔室中的加压流体的压力发生变化而实现往复运动，所述两个主工作腔室是形成于锤内部且位于活塞的相对端部处的前腔室和后腔室，所述活塞的往复运动允许利用活塞在钻头上的每次撞击将能量从加压流体传递到岩石。

锤的热动力（thermodynamic）循环根据活塞的从其冲程的活塞与钻头相接触的位置（通常称作撞击位置）直到其冲程的最后位置为止的往复运动而形成，所述活塞的往复运动取决于锤的操作。因此，随着活塞运动，向前腔室和后腔室交替且循环地供应加压流体，排放所述加压流体，或者经受膨胀或者压缩处理，由此致使包封在腔室内的体积相应增加或者减小，所述膨胀或者压缩处理取决于活塞运动的方向和紧密密封的腔室。对于每个腔室而言，从一种状态过渡到另一种状态是独立的并且由活塞相对于锤的其它部件的位置来控制，以使得活塞本身用作阀和撞击元件。

在反循环钻进中使用双层壁杆，所述双层壁杆由两根同心管形成，所述两根同心管为内管或采样管和外管。所述采样管的延伸部沿着锤的中心从钻头至后短接头设置，从而形成沿着锤中心的连续中央通道，用于使得能够收回岩石碎屑和泥土样本并且将所述岩石碎屑和泥土样本通过钻柱的中心运送到地面。

锤可以以两种模式来操作。在第一种模式或钻进模式中，将加压流体供应至锤，从而产生活塞的往复运动，所述活塞在每个循环结束时撞击钻头，由此所述钻头的前端部实施钻进岩石的功能，并且岩石碎屑通过排放到孔底部的加压流体而排出至地面。在第二种模式或冲洗模式中，由钻机提升钻柱和锤以使得钻头不与岩石接触，并且所有加压流体通过锤在没有经过锤的循环从而停止活塞的往复运动的情况下直接排放至孔的底部以用于进行清洗。

存在可用于钻进和样本回收的多种不同类型的反循环潜孔锤。通常使用三种方法来控制将加压流体供应至前腔室和后腔室的供应：1）使用形成在缸体的外表面与外壳的内表面之间的流体通路，所述缸体与活塞共轴地安装在外壳内部；2）使用形成于外壳内的供应腔室，随着活塞往复运动，所述供应腔室与活塞的外滑动表面中的凹陷部和外壳中的通道相互作用；和3）使用进给管以在活塞内部产生供应腔室，其中，随着活塞往复运动，所述进给管与活塞内表面或者中央孔口侧表面中的凹陷部相互作用。另一方面，通常通过安装在钻头中的底阀或者与活塞引导件相互作用的更小直径的活塞前部部分来控制从前腔室排放加压流体。类似地，通常通过放置在后腔室的后部部分上的空气引导件或者通过进给管的前端部来控制从后腔室排放加压流体。

一般来说，为了将加压流体从钻头的后端部运送至所述钻头的前端部，在钻头的外表面中形成一些通道，所述通道与驱动器短接头的内表面上的键槽和用作密封元件的环或者套筒协作地工作，以便形成包封的通道，从而将加压流体排放至钻头的前端部的外周。加压流体还可以从钻头中的中间位置通过驱动器短接头中的孔口偏离至形成于驱动器短接头的外表面与密封环的内表面之间的通道。可替代地，加压流体可以通过产生于钻头的头部上的纵向孔口从所述中间位置偏离。

在美国专利No.7.921.941（B2）中公开了一种类型的反循环潜孔锤，所述反循环潜孔锤提供了一种控制将加压流体供应至前腔室和后腔室以及从所述前腔室和后腔室排放加压流体的新型方式。具体地，缸体共轴地布置在外壳与活塞之间，并且供应腔室与排放腔室串连（in series）地纵向布置，其中，两个腔室由外壳的内表面中的相应凹陷部所限定并且由缸体的外表面从内部界定，并且通过分隔壁分隔开。供应腔室永久地连接到加压流体源，用于将所述流体供应至锤的前腔室和后腔室，而排放腔室与孔的底部永久地连通，以用于将加压流体从前腔室和后腔室排放出。一组流体引导装置设置在活塞中，以用于将加压流体流从供应腔室引导至前腔室和后腔室并且引导到所述腔室的外部。在‘941专利的第二实施例中，内腔室设置在活塞与采样管之间，以用于更加有效地填充腔室。内腔室由活塞内表面中的凹陷部限定，并且永久地连接到供应腔室。

在所述专利中，为了将加压流体从排放腔室排放出以及将所述加压流体运送至钻头的前端部的外周区域中，端部排放端口设置在外壳的前端部部分中。这些端部排放端口与沿着外壳的外表面形成的相应纵向沟道对准。此外，端部排放端口和纵向沟道由护罩或者外密封套筒覆盖。

因此，简化了对加压流体流入或流出前腔室和后腔室的流动的控制，并且由于使用活塞中的“盲”通道，最大化了活塞中的推力区域，以用于更好地将能量传递到岩石，因而提高了锤的深钻进能力。再者，相对于其它已知的反循环潜孔锤，提供了一种更简化且更坚固的钻头设计，在所述其它已知的反循环潜孔锤的情况中，通过多个居中定位的流体引导装置将加压流体排放至孔的底部。

尽管‘941专利有上述优势，但是期望将所述上述优势与以下改进相组合：

提供一种能够削减制造成本的结构更简单的加压流体流动系统和锤；和

提供一种更坚固的活塞，以使得锤在更高压力条件下操作并且将更高的能量输送到岩石，而不存在活塞发生灾难性故障的风险。

发明内容

在本发明的第一方面中，已经开发了一种用于反循环潜孔锤的加压流体流动系统，所述反循环潜孔锤具有：圆筒形外壳；后短接头，所述后短接头附接到壳体的后端部并且连接到加压流体源；带中央孔口的活塞，所述活塞可滑动且共轴地布置在外壳内部；钻头，所述钻头可滑动地安装在锤前端部中、在驱动器短接头上；和采样管，所述采样管共轴地布置在外壳内，经过活塞的中央孔口，且从后短接头延伸至钻头，其中，所述加压流体流动系统包括：

缸体，所述缸体共轴地布置在外壳与活塞之间，所述缸体从后短接头延伸至钻头引导件；

圆筒形控制管，所述控制管共轴地布置在活塞与采样管之间，所述采样管联接到后短接头并且从后短接头向前延伸，所述控制管具有加压流体输入装置，所述加压流体输入装置连接到形成在控制管与采样管之间的环形通路中；和

两个腔室，所述两个腔室有助于分别将加压流体供应至工作腔室中以及将所述加压流体从所述工作腔室排放出：内腔室，所述内腔室由活塞的内表面中的中央凹陷部限定；和排放腔室，所述排放腔室由外壳的内表面中的一个或多个凹陷部限定，优选地由单个环形凹陷部限定。

这些元件具有以下构造：

采样管的外表面包括凹陷的前端部部分和凹陷的后端部部分和位于它们之间的中央控制部分；

圆筒形控制管包括前端部控制外表面部分和凹陷的后端部外表面部分；

排放腔室由缸体的外表面和外壳的内表面界定；以及

在锤操作期间，根据活塞的位置，单独由采样管的外表面或者由所述采样管的外表面与控制管的外表面一起在一个侧部界定内腔室，并且由活塞的内表面在另一个侧部上界定所述内腔室。

本发明的特征在于：内腔室永久地用加压流体源填充并且通过环形通路永久地连接到加压流体源，所述环形通路形成于控制管与采样管之间，以用于将加压流体供应至锤的前腔室和后腔室。为了这一目的，本发明的加压流体流动系统相应地构造成使得前环形供应通道形成在活塞的前内滑动表面部分和采样管的凹陷的前端部外表面部分之间的重叠部中，而后环形供应通道形成在活塞的后内滑动表面部分和控制管的凹陷的后端部外表面部分之间的重叠部中。

另一方面，排放腔室与锤所钻出的孔的底部永久地连通，以用于将加压流体从锤的前腔室和后腔室排放到所述孔中。

在用加压流体供应前腔室的阶段期间，通过采样管的中央控制外表面部分与活塞的前内滑动表面部分的重叠部来控制加压流体的流入。类似地，在用加压流体供应后腔室的阶段期间，通过控制管的前端部控制外表面部分与活塞的后内滑动表面部分的重叠部来控制加压流体的流入。利用这种控制流入至前腔室和后腔室的控制形式，在锤每次循环中均更高效地填充前腔室和后腔室，以及减小两个腔室中的被动容积量。

而且，通过活塞的外滑动表面与缸体的内表面的重叠部或者相对位置来单独控制从前腔室和后腔室排放的加压流体的流动。在缸体中存在位于前方的一组加压流体排放贯通口，以用于将加压流体从前腔室排放至排放腔室，并且在缸体中存在位于后方的一组加压流体排放贯通口，以用于将加压流体从后腔室排放至排放腔室。然而，为了将加压流体从内腔室引导至锤的前腔室和后腔室以及从前腔室和后腔室引导至排放腔室，没有在活塞中铣制出导管或通道，从而致使活塞更坚固并且锤的制造成本更低。

而且，使得本发明的加压流体流动系统的排放腔室毗邻外壳的内表面允许使加压流体流通过在壳体壁中钻制出的一个或多个端部排放端口转移到外壳外侧，通过该处将加压流体排放至钻头的前端部的外周区域。

在本发明的第二方面中，提供了一种反循环潜孔锤，其特征在于具有已经在上文描述的改进的加压流体流动系统，以及通过上述端部排放端口沿着外壳的前端部部分的侧部将加压流体从排放腔室排放出并且排放至外壳外部。

优选地，端部排放端口连接到形成在外壳的前端部部分的外表面上的相应纵向排放沟道。端部排放端口和纵向排放沟道都由密封元件所遮盖，以便将加压流体导引至钻头的前端部的外周区域并且产生横过钻头的前表面的加压流体流，以用于将岩石碎屑拖拉朝向沿着锤的中心形成的连续中央通道的内部，密封元件诸如是护罩或者外密封套筒。

为了有助于理解本发明，在下文中将参照附图描述本发明。

附图说明

在附图中：

图1描绘了本发明的反循环潜孔锤的纵向剖视图，其具体示出了当用加压流体供应前腔室并且将加压流体从后腔室排放至孔的底部时，活塞相对于外壳、缸体、钻头、控制管和采样管的布置。

图2描绘了本发明的反循环潜孔锤的纵向剖视图，其具体示出了当用加压流体供应后腔室并且将加压流体从前腔室排放至孔的底部时，活塞相对于外壳、缸体、钻头、控制管和采样管的布置。

图3描绘了本发明的反循环潜孔锤的纵向剖视图，其具体示出了当锤处于冲洗模式中时，活塞和钻头相对于外壳、缸体、控制管和采样管的布置。

图4描绘了本发明的具有带切口外壳的反循环潜孔锤的等轴测视图，用于显示出当用加压流体供应前腔室并且将加压流体从后腔室排放至孔的底部时锤的内部件的布置。

在这些附图中，在所有可能的模式和状态中（包括将加压流体排放至钻头的前端部的外周区域以用于冲洗岩石碎屑在内），已经相对于根据本发明设计的解决方案将锤的流动系统描绘为用于将加压流体运送至前腔室和后腔室，并且从前腔室和后腔室运送至孔的底部。已经通过箭头来指示出加压流体流的方向。

具体实施方式（图1至图4）

参照图1至图4，描绘了具有以下主要部件的反循环潜孔锤：

圆筒形外壳1；

后短接头20，所述后短接头20附接到所述外壳1的后端部，用于将锤连接到加压流体源；

带中央孔口的活塞60，所述活塞60可滑动且共轴地布置在所述外壳1内部，并且能够由于包含在前腔室240和后腔室230内部的加压流体的压力发生变化而往复运动，所述前腔室和所述后腔室位于所述活塞60的相对端部处，所述活塞60具有外滑动表面63和内表面64；

钻头90，所述钻头90可滑动地安装在锤的前端部中、在驱动器短接头110上，驱动器短接头110安装在外壳1的前端部中，钻头90借助于钻头引导件150与外壳1对准，所述钻头引导件150布置在所述外壳1内部，并且通过钻头保持件210和驱动器短接头110的钻头支撑面111限定钻头引导件的滑动运动；和

采样管130，所述采样管130共轴地布置在外壳1内，并且从钻头90延伸至后短接头20。

根据本发明的加压流体流动系统，带中央孔口的活塞具有外滑动表面63、前内滑动表面部分64a、后内滑动表面部分64b和在活塞60的内表面64中的中央凹陷部64c；并且采样管130具有中央控制外表面部分131c，用于与活塞的所述前内滑动表面部分64a相互作用。

此外，提供了缸体40和圆筒形控制管170，所述缸体40和所述圆筒形控制管170分别共轴地布置在外壳1与活塞60之间和活塞60与采样管130之间，所述采样管包括凹陷的后端部外表面部分131b，使得环形通路175形成在采样管130与控制管170之间。外壳1的内表面5的一部分、钻头引导件150和后短接头20为缸体40提供支撑，而圆筒形控制管170被支撑在后短接头20的前内引导表面21上。圆筒形控制管170具有内表面178、前端部控制外表面部分171a和后端部凹陷外表面部分171b。缸体40从后短接头20延伸至钻头引导件150，并且控制管170通过其联接部分174联接至后短接头20并且从后短接头20向前延伸，该控制管具有内表面178和外表面171。

因此，锤的后腔室230由后短接头20、缸体40、控制管170和活塞60的后推力表面62b界定。相应地，锤的前腔室240由钻头90、缸体40、钻头引导件150、采样管130和活塞60的前推力表面62a界定。这些腔室230、240的容积是可变的并且取决于活塞60的位置。

本发明的加压流体流动系统还包括排放腔室2，在锤处于操作中时，所述排放腔室2与由锤钻出的孔的底部永久地流体连通，以用于将加压流体从前腔室240和后腔室230排放至锤的前方并且从此处排放至孔的底部。在附图中所描绘的示例性实施例中，排放腔室2由位于中间的中央环形空间2a和一组排放通路2b、2c构成，所述排放通路2b、2c从中央环形空间2a的各端部延伸，环形空间2a和通路排放2b、2c都由外壳1的内表面5中的凹陷部限定并且由缸体40从内部界定。应当理解的是，排放腔室2还可具有其它构造，诸如由外壳1的内表面5中的单个环形凹陷部形成。

位于前方的一组加压流体排放贯通口42和位于后方的一组加压流体排放贯通口41设置在缸体40中，以用于分别将加压流体从前腔室240和后腔室230引导出并且引导至排放腔室2中，因此仅仅通过活塞的外滑动表面与缸体的内表面的重叠部或者相对位置来控制从前腔室和后腔室排放加压流体的流动。

本发明的加压流体流动系统还具有内腔室68，该内腔室用于将加压流体供应至前腔室240并且供应至后腔室230。在附图中所描绘的实施例中，内腔室68由活塞60的内表面64中的中央凹陷部64c限定，且由所述中央凹陷部64c从外部界定，并且在锤操作期间，根据活塞的位置，其仅仅由采样管130的外表面131（见图1）或者由采样管130的外表面131和控制管170的外表面171（见图2）一起从内部界定。

根据如在附图中所描绘的本发明的优选实施例，控制管170在其后端部处具有一组入口端口177，所述入口端口177允许加压流体通过形成在控制管170的内表面178与采样管130的凹陷的后端部外表面部分131b之间的环形通路175从后短接头20流动至内腔室68。

当锤处于操作中时，内腔室68与加压流体源永久地流体连通并且用所述加压流体进行填充。前环形供应通道67a形成在活塞60的前内滑动表面部分64a与采样管130的凹陷的前端部外表面部分131a之间，并且当活塞60往复运动时，后环形供应通道67b形成在活塞60的后内滑动表面部分64b与控制管170的凹陷的后端部外表面部分171b之间，以便分别将加压流体供应至锤的前腔室240和后腔室230。由此分别通过活塞60的前内滑动表面部分64a与采样管130的中央控制外表面部分131c的重叠部并且通过活塞60的后内滑动表面部分64b与圆筒形控制管170的前端部控制外表面部分171a的重叠部来控制使加压流体流到前腔室240和后腔室230中的流入。

此外，本发明的加压流体流动系统的外壳1在其前端部部分处具有一个或多个端部排放端口3，所述端部排放端口3连接到铣制在外壳的前端部部分的外表面上的相应纵向排放沟道4，端部排放端口3和纵向排放沟道4都具有将从锤的前腔室240和后腔室230接收在排放腔室2中的加压流体流运送至外壳1的外侧并且从此处排放至钻头90的前端部的外周区域的功能。端部排放端口3和纵向排放沟道4由密封元件遮盖，所述密封元件诸如是护罩或者缸体外密封套筒190。控制前腔室240的状态

当在锤循环中活塞60的撞击面61与钻头90的撞击面95相接触并且钻头90位于其冲程的最后方位置处（即，锤位于其撞击位置（见图1）处）时，前腔室240通过前环形供应通道67a并且通过一组流动增强通道99与内腔室68流体连通，所述前环形供应通道67a形成在活塞60的前内滑动表面部分64a与采样管130的凹陷的前端部外表面部分131a之间，所述一组流动增强通道99被铣制在所述钻头90的撞击面95上。以这种方式，加压流体可从内腔室68流向前腔室240并且开始活塞60的向后运动。

当活塞60沿着其冲程的从前端部至后端部方向行进直到活塞60的前加压流体供应边缘部66a抵达采样管130的前加压流体供应边缘部133的位置处为止时，将停止加压流体流到前腔室240中的流入。当活塞60进一步沿着其冲程的从前端部至后端部方向继续运动时，将抵达活塞60的前加压流体排放边缘部65a与缸体40的位于前方的一组加压流体排放贯通口42的前极限匹配的位置。当活塞60甚至更进一步地继续运动时，锤的前腔室240将变得通过缸体40的位于前方的一组加压流体排放贯通口42（见图2）与排放腔室2流体连通。以这种方式，包含在前腔室2内部的加压流体将被排放到排放腔室2中并且从排放腔室2能够自由地流出外壳1。根据附图中所示出的示例性实施例，来自排放腔室2的加压流体通过钻头引导件150的加压流体排放通路151、排放槽152和排放端口153排放，并且通过它们排放至外壳1的端部排放端口3。然后，将加压流体从所述端部排放端口3通过外壳1的纵向排放沟道4导引至钻头90的前端部的外周区域。这些端部排放端口3和纵向排放沟道4由护罩或者密封套筒190所遮盖。控制后腔室230的状态

当在锤循环中活塞60的撞击面61与钻头90的撞击面95相接触并且钻头90处于其冲程的最后方位置处（即，锤位于撞击位置（见图1））中时，后腔室230通过缸体40的位于后方的一组加压流体排放贯通口41与排放腔室2直接流体连通。以这种方式，包含在后腔室230内部中的加压流体能够自由流动至排放腔室2并且能够从排放腔室2自由地流动通过钻头引导件150的加压流体排放通路151、排放槽152和排放端口153，并且通过外壳1的端部排放端口3流出外壳1，将所述加压流体从该端部排放端口通过外壳1的纵向排放沟道4导引至钻头90的前端部的外周区域。这些端部排放端口3和纵向排放沟道4由护罩或者外密封套筒190所遮盖。

当活塞60沿着其冲程的从前端部至后端部方向行进直到活塞60的后加压流体排放边缘部65b抵达缸体40的位于后方的一组加压流体排放贯通口41的后极限为止时，将停止加压流体从后腔室230的流出。当活塞60进一步沿着其冲程的从前端部至后端部方向继续运动时，将抵达活塞60的后加压流体供应边缘部66b与控制管170的后加压流体供应边缘部172匹配的位置。当活塞60甚至更进一步地继续运动时，锤的后腔室230将变得通过后环形供应通道67b与活塞60的内腔室68流体连通，所述后环形供应通道67b形成在活塞60的后内滑动表面部分64b与控制管170（见图2）的凹陷的后端部外表面部分171b之间。以这种方式，用来自内腔室68的加压流体填充后腔室230。

冲洗模式操作

在图3所描绘的锤的冲洗模式中，即，当锤的碰撞停止时，活塞60的撞击面61停置在钻头90的撞击面95上，并且通过以下路径将加压流体直接运送至钻头90的前端部的外周区域：进入后腔室230，即通过后短接头20，通过控制管170的一组加压流体输入端口177，通过形成在控制管170的内表面178与采样管130的凹陷的后端部外表面部分131b之间的环形通路175至后腔室230；和从后腔室230通过缸体40的位于后方的一组加压流体排放贯通口41至排放腔室2。从排放腔室2，加压流体能够通过钻头引导件150的加压流体排放通路151、排放槽152和排放端口153并且通过外壳1的端部排放端口3自由地流动至外壳1的外侧，从端部排放端口，将所述加压流体通过外壳1的纵向排放沟道4直接导引至钻头90的前端部的外周区域。这些端部排放端口3和纵向排放沟道4由护罩或者外密封套筒190所遮盖。

然后，从活塞60的内腔室68流入到前腔室240的加压流体通过钻头引导件150的加压流体排放槽152和排放端口153并且通过外壳1的一组端部排放端口3运送到外壳1的外部。

Claims (8)

1.一种用于反循环潜孔锤的加压流体流动系统，其中，所述锤包括以下主要部件：

圆筒形外壳(1)，所述圆筒形外壳具有前端部和后端部；

后短接头(20)，所述后短接头附接到所述外壳(1)的后端部，用于将所述锤连接到加压流体源；

带中央孔口的活塞(60)，所述活塞能滑动地且共轴地布置在所述外壳(1)内部，并且能够由于包含在前腔室(240)和后腔室(230)内部的加压流体的压力发生变化而往复运动，所述前腔室和所述后腔室位于所述活塞(60)的相对端部处，所述活塞(60)具有外滑动表面(63)和活塞内表面(64)；

钻头(90)，所述钻头能滑动地安装在所述锤的前端部中、位于驱动器短接头(110)上，所述驱动器短接头安装在所述外壳的前端部中；和

采样管(130)，所述采样管共轴地布置在所述外壳(1)内，经过所述活塞(60)的中央孔口并且从所述钻头(90)延伸至所述后短接头(20)，所述采样管(130)具有采样管内表面(136)和采样管外表面(131)；

其中，所述加压流体流动系统包括：

缸体(40)，所述缸体(40)共轴地布置在所述外壳(1)与所述活塞(60)之间，所述缸体从所述后短接头(20)延伸至钻头引导件(150)并且具有缸体内表面(43)和缸体外表面(44)；

圆筒形控制管(170)，所述圆筒形控制管共轴地布置在所述活塞(60)与所述采样管(130)之间，所述圆筒形控制管(170)从所述后短接头(20)向前延伸，所述圆筒形控制管(170)通过其联接部分(174)联接到所述后短接头，并且具有控制管内表面(178)和控制管外表面(171)；

排放腔室(2)，所述排放腔室由所述外壳(1)的内表面中的一个或多个凹陷部所限定，并且由所述缸体(40)从内部界定，其中，所述排放腔室(2)与孔的底部永久地流体连通，用于从所述前腔室(240)和后腔室(230)排放所述加压流体；和

内腔室(68)，所述内腔室形成于在所述活塞(60)的活塞内表面(64)中形成的中央凹陷部(64c)内，并且根据在所述锤操作期间所述活塞的位置，仅仅由所述采样管(130)的采样管外表面(131)界定，或者由所述采样管的采样管外表面与所述控制管(170)的控制管外表面(171)一起界定，其中，所述内腔室(68)与所述加压流体源永久地流体连通，以用于将所述加压流体供应至所述前腔室(240)和后腔室(230)；

其中，所述缸体(40)具有位于前方的一组加压流体排放贯通口(42)和位于后方的一组加压流体排放贯通口(41)，以用于分别将所述加压流体从所述前腔室(240)和后腔室(230)引导出，进入到所述排放腔室(2)中；

其中，所述控制管(170)在其联接部分(174)处具有加压流体输入装置(177)，所述加压流体输入装置连接到形成于所述控制管(170)与所述采样管(130)之间的环形通路(175)，以用于允许所述加压流体从所述后短接头(20)流动到所述内腔室(68)；

其中，所述采样管(130)包括凹陷的前端部外表面部分(131a)，所述凹陷的前端部外表面部分(131a)与所述活塞(60)的所述活塞内表面(64)一起形成前环形供应通道(67a)，用于将所述加压流体流引导至所述前腔室(240)中；

其中，所述控制管(170)包括凹陷的后端部外表面部分(171b)，以用于产生位于所述活塞(60)的活塞内表面(64)与所述控制管(170)的凹陷的后端部外表面部分(171b)之间的后环形供应通道(67b)，以用于将所述加压流体流引导至所述后腔室(230)中；

由此，仅仅通过所述活塞(60)的外滑动表面(63)与所述缸体(40)的缸体内表面(43)的重叠或者相对位置来控制从所述前腔室(240)和后腔室(230)排放的加压流体的流动，而通过所述活塞(60)的活塞内表面(64)与所述圆筒形控制管(170)的控制管外表面(171)和所述采样管(130)的采样管外表面(131)的重叠部来控制流入所述前腔室(240)和后腔室(230)的加压流体的流动。

2.根据权利要求1所述的加压流体流动系统，

其中，所述活塞(60)的活塞内表面(64)被分成由中央凹陷部(64c)分隔开的前内滑动表面部分(64a)和后内滑动表面部分(64b)；

其中，所述采样管(130)还包括：中央控制外表面部分(131c)，所述中央控制外表面部分位于所述控制管(170)的前方，并且延伸直到所述凹陷的前端部外表面部分(131a)为止，用于与活塞(60)的所述前内滑动表面部分(64a)相互作用，从而在所述锤操作期间允许或堵塞加压流体流到所述前腔室(240)中的流动。

3.根据权利要求2所述的加压流体流动系统，

其中，所述采样管(130)还包括凹陷的后外表面部分(131b)，所述凹陷的后外表面部分从所述控制管(170)的所述加压流体输入装置(177)延伸直到所述中央控制外表面部分(131c)为止，从而与所述圆筒形控制管(170)的所述控制管内表面(178)一起限定了环形通路(175)。

4.根据权利要求1所述的加压流体流动系统，

其中，所述控制管(170)还包括前端部控制外表面部分(171a)，以用于与所述活塞(60)的后内滑动表面部分(64b)相互作用，从而在所述锤操作期间允许或者堵塞所述加压流体流到所述后腔室(230)中的流动。

5.根据权利要求1或2所述的加压流体流动系统，其中，所述控制管(170)的与形成在所述控制管(170)与所述采样管之间的环形通路(175)相连接的一组加压流体输入装置(177)由一组入口端口构成。

6.一种反循环潜孔锤，其中，所述锤包括：

根据权利要求1所述的加压流体流动系统；和

一个或多个端部排放端口(3)，所述端部排放端口连接到形成于所述外壳的前端部的外表面上的相应纵向排放沟道(4)；

其中，所述端部排放端口(3)和所述纵向排放沟道(4)都具有下述功能：将所述加压流体流从所述排放腔室(2)运送至所述外壳(1)的外侧，沿着所述外壳(1)的前端部侧运动，由此处运送至所述钻头(90)的前端部的外周区域。

7.根据权利要求6所述的反循环潜孔锤，其中，所述端部排放端口(3)和所述纵向排放沟道(4)由密封元件所遮盖，用于将所述加压流体引导至所述钻头的前端部的所述外周区域并且产生横过所述钻头的前表面的加压流体流，以用于朝向所述采样管(130)拖拉岩石碎屑。

8.根据权利要求7所述的反循环潜孔锤，其中，所述密封元件是护罩或者圆筒形外密封套筒(190)。