③冲程加速运动

当活塞停止返回运动时，它将立即进入冲程阶段。 此时活塞在氮气下受热膨胀的影响开始快速行程。 当活塞行程时，阀芯将可靠地停留在上限位置。

④活塞暂停状态

在氮气室内氮气热膨胀的作用下，活塞为等加速运动（其实加速度逐渐降低）。 已经能够获得足够的能量来使活塞冲击钎杆，并完成冲击。 并且阀芯继续向下移动，当阀芯到下限位置时，活塞处于瞬时暂停阶段。 在这一点上，活塞结束了一个工作循环。 然后。 活塞将受到冲击在回弹速度之后，以该速度作为初始速度开始下一个工作循环[3]。

1.1.3工作原理

（1）破碎锤的工作原理

其中活塞冲击式，也就是通常说的液压式，是现阶段应用最为广泛的，这种破碎锤是活塞。钎杆以及缸体三部分零件构成（图2）。液压油推动活塞，在缸中往复，把液压能变成活塞的冲技能，活塞把冲击能传递给钎杆，钎杆再最终把冲击能传给岩石，导致岩石破碎，完成目的。不过这种的构造使得冲击功的提升受到限制，在活塞冲击钎杆时，活塞和钎杆接触面上产生的最初的冲击应力和冲击速度以及接触面积有关，和钎杆与岩石接触面上造成的力没有关系，冲击的速度越快，最初的应力就会越大，钎杆对外面的冲击功也会越大，不过当内部的应力太大时，活塞和钎杆的接触面就会因为疲劳导致过劳损坏。在这种钢和钢接触的破碎锤，活塞的速度一般被控制在10m/s附近。以此破碎锤的冲击功也就被控制了。当然，选用更适合的材料和结构会提高冲击速度，但制造的成本会大大提高，制造也会变得十分困难[4]。

工作重量也是一个重要的原因，导致了冲击功难以提高，如果冲击速度是10m/s,那么理论上来说要有10000J大的冲击功的锤子，光是活塞就要有300公斤重，即是这种的锤子可以被生产出来，它的重量相当的打，还要配套同样很大的主机，这样可以使用的范围就会变得很小，只有在大的露天矿场工作，或者其他的特别的环境中工作。

图2.活塞冲击式破碎锤

（2）破碎岩石的工作原理和过程

破碎锤的钎杆在进入岩石，破碎岩石的过程和岩石的特点以及头部的尺寸形状都有着很大的关系，不过不管钎杆的形状有和不同，岩石有上面特殊的性质，他们的基本过程都是差不多的，可以分成下面几个部分：

①裂纹产生，钎杆在碰触到岩石的时候，钎杆对岩石产生的力很小，载荷很小，但应力相当集中，所以在接触的地方会造成赫兹裂纹，裂纹时像圆台一样的锥面。（图3a）；

②粉碎区形成：当钎杆上面的载荷不断的变多，钎杆头部下面的岩石发生剪切损坏，而且不断的延伸扩展，最后在钎杆下面变成一个密实的核，球状或者时  袋装的（图3b）[5]。

③张裂纹出现，形成密实核之后，载荷还在不断的变多，载荷作用线和线的两边都会发生张裂纹，载荷继续提升，张裂纹也向内部不断的扩展，沿着裂纹产生的平面在作用线上，最初时往斜下方的方向上，最后有慢慢向上弯（图3b,c,d）；

④破碎漏斗：载荷达到一定的数值，密实核旁边的石头因为裂纹的不断深入又弯曲到表面就会发生破碎，造成破碎漏斗，当载荷突然下降，深度瞬时间的加大，造成来了跃进式破坏。（图3f）它顶角大小不会变化很大，不管时用上面样的钎杆，用上面样的方式打凿，打凿的岩石是什么样的。图中看到的顶角大通常都在120°到150°之间；

⑤重复过程，最开始的破坏造成后，钎杆载荷又提升，造成新的密实核，造成新的张裂纹，然后导致第二次的跃进式破坏，只要载荷大，就会又很多次的跃进式破坏，并且每个破坏需要的载荷多会比前面一次的腰大很多，破碎漏斗的样子十分像，但体积会不断加大。