本文分析了液压凿岩机在国内外发展状况之后,提出了一种改进的新型无阀控气液联合液压凿岩机的结构原理。此新型的无阀控液压凿岩机结构改善了传统无阀控液压凿岩机笨重的问题;另外,此结构运用了气液联合做功,利用冲击机构后端的氮气室吸收与释放能量,提高了该凿岩机的性能与效率。冲击活塞在工作中的运动规律十分复杂,未经简化之前,几乎无法用数学模型准确描述。本文在假设的理想情况下,建立了此结构的线性数学模型,推导出抽象设计变量α与气液做功比φ的关系式,并且以峰值流量最小为优化设计目标,进行了优化设计,缩小了抽象设计变量α的取值范围。并以此为基础,对无阀控液压凿岩机的液压冲击机构、回转机构、推进力进行设计计算,推导出各个重要结构参数的设计计算公式。根据设计要求与上面所推导的计算公式,计算出该无阀控液压凿岩机的结构参数。然后,根据无阀控液压凿岩机的工作原理,建立AMESim模型,运行仿真得到仿真结果,但得到的仿真结果并不能达到设计要求。分析无法达到设计要求的原因,提出四种改进方案,即:节流孔方案、控制进油路方案、控制回油路方案与控制双油路方案。利用AMESim仿真分析,得出除控制进油路方案之外,其他的三种方案均可以有效的提高该无阀控液压凿岩机的性能与工作效率,其中采用控制双油路方案对进该凿岩机性能与效率的提高最为明显。之后,分析各个参数对改凿岩机的影响,从仿真结果可知:氮气室的高低压之比λ的取值越小,该凿岩机的性能越好,但氮气室的体积却越大。在设计时应当根据实际情况,选择的氮气室的初始体积,得到最佳的性能;冲击活塞的质量有一个最佳的取值范围,小于或大于此范围都无法达到最佳的工作性能与效率;系统的工作压力与工作流量也有一个最佳的取值范围,小于此范围,凿岩机无法正常启动,无法达到设计的冲击能与冲击频率;大于此范围,凿岩机的单次冲击能与冲击频率虽有少量提高,但由于输入能量的增加,反而导致系统效率下降。提出一套可切换的无阀控液压凿岩机的测控方案。该方案可通过改变电磁阀的开闭与节流阀的开口,实现对四种方案的测试与控制。还可以通过控制双比例阀,调节系统工作压力与工作流量,通过反复的对比试验,可以得到每种方案的最佳系统压力与最佳系统流量。上述研究与分析,对于该种结构的无阀控液压凿岩机的研究与生产,具有一定的参考价值与借鉴作用。