KR100876450B1

KR100876450B1 - Water hammer device

Info

Publication number: KR100876450B1
Application number: KR1020070039043A
Authority: KR
Inventors: 인석신
Original assignee: 인석신
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-12-29
Also published as: KR20080094510A

Abstract

본 발명에 따르면, 워터 햄머장치는 단부에 천공작업을 수행하는 비트 유니트를 구비한 위한 햄머수단과, 이 햄머수단의 단부에 설치되어 햄머수단에 공급되는 물로부터 기포를 분리하기 위한 기수분리수단과, 상기 기수분리수단과 드라이브 로드를 연결하며 기수분리수단으로부터 분리된 공기를 저장하는 공기저장공간을 구비하며 맥동압을 흡수하여 타격력을 높이기 위한 어큐뮬레이팅 수단을 포함한다. According to the present invention, a water hammer device includes a hammer means for having a bit unit for performing a punching operation at an end thereof, a water separation means for separating air bubbles from water supplied to the hammer means at an end of the hammer means; And an accumulating means for connecting the rider separating means and the drive rod and having an air storage space for storing the air separated from the rider separating means to absorb the pulsating pressure to increase the striking force.

Description

Water hammer apparatus

도 1은 본 발명에 따른 워터 햄머장치가 장착된 천공기를 개략적으로 도시한 측면도,1 is a side view schematically showing a perforator equipped with a water hammer device according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 워터 햄머 장치의 단면도.2 is a cross-sectional view of the water hammer device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 워터 햄머장치의 분리 사시도,3 is an exploded perspective view of the water hammer device according to the present invention;

도 4 내재 도 9는 본 발명에 따른 워터 햄머장치의 작동상태를 나타내 보인단면도.4 is a cross-sectional view showing an operating state of the water hammer device according to the present invention.

본 발명은 천공기에 관한 것으로, 더 상세하게는 고압의 물을 이용하여 직접 구동이 가능하며, 시추작업과 같이 깊이가 깊은 심공을 천공하기 위한 워터 햄머장치에 관한 것이다. The present invention relates to a perforator, and more particularly, it is possible to directly drive using high pressure water, and relates to a water hammer device for drilling deep deep holes, such as drilling.

일반적으로 시추작업, 토질검사, 지하수 개발 등을 위하여 지하에 심공을 천공하는 천공기는 비트를 단지 회전시키는 방법과 비트 또는 볼커터를 회전시킴과 아울러 가압력을 주는 방법(R.C.D 공법)등이 있다. In general, a drilling machine for drilling deep holes in the ground for drilling, soil inspection, and groundwater development includes a method of simply rotating the bit, and rotating the bit or ball cutter and applying a pressing force (R.C.D).

천공기는 본체에 마련된 유압드라이브 유니트에 의해 회전력과, 유압을 굴삭 위치로 전달하는 것으로, 그 일예가 대한민국 등록 특허 제10-0372049호에 개시되어 있다. 개시된 천공기는 상호 수직하게 연결되는 드라이브 로드들과, 상기 드라이브 로드들 중 최단부의 드라이브 로드에 연결되며 비트 및 이 비트에 충격을 가하기 위한 햄머인 피스톤을 구비한 굴삭유니트를 구비한다.The perforator transmits the rotational force and the hydraulic pressure to the excavation position by the hydraulic drive unit provided in the main body, an example of which is disclosed in Korean Patent No. 10-0372049. The disclosed perforator has an excavation unit having drive rods vertically connected to each other and a piston connected to the drive rod of the shortest of the drive rods and a hammer for impacting the bit.

이러한 천공기는 상기 드라이브 로드에 별도의 유압 및 고압라인을 형성하여 햄머인 피스톤을 작동시킴과 아울러 굴삭 유니트를 회전시킨다. 상기 드라이브 로드들을 통하여 공급되는 유압에 의해 작동되는 상기 피스톤의 상단부 측에는 백헤드의 가스실이 마련되고, 이 백헤드의 가스실에 질소가스를 주입하여 이 질소가스에 의해 피스톤의 하강시 충격력을 높일 수 있도록 하고 있다. Such a perforator forms a separate hydraulic and high pressure line in the drive rod to operate the piston which is a hammer and to rotate the excavation unit. A gas chamber of a back head is provided at an upper end side of the piston operated by the hydraulic pressure supplied through the drive rods, and nitrogen gas is injected into the gas chamber of the back head so as to increase the impact force when the piston descends by the nitrogen gas. Doing.

상기와 같이 피스톤의 상단부 측에 백헤드 가스실이 마련된 경우 가스실 내의 가스 충전압력은 천공깊이가 깊어질수록 상대적으로 지중의 압력이 높아지므로 백헤드 가스실의 압력을 높여야 한다. 상기 백헤드 가스실의 압력을 충분히 높이지 않은 경우 천공깊이가 깊어짐에 따라 피스톤에 의한 비트의 타격력은 감소된다. When the back head gas chamber is provided on the upper end side of the piston as described above, the pressure of the back head gas chamber should be increased because the gas filling pressure in the gas chamber is relatively higher in the ground pressure as the depth of drilling increases. If the pressure in the back head gas chamber is not sufficiently increased, the impact force of the bit by the piston decreases as the depth of drilling deepens.

등록 실용신안 20-0258972호에는 피스톤에 의해 비트의 타격력을 높인 천공기가 개시되어 있다. 개시된 천공기는 피스톤의 상승시 압축되는 스프링을 설치하고 이 스프링의 압축력에 의해 피스톤의 하강시 비트에 가하여지는 타격력을 높일 수 있는 구조를 가진다. Korean Utility Model Registration No. 20-0258972 discloses a perforator in which the impact force of a bit is increased by a piston. The disclosed perforator installs a spring that is compressed when the piston is raised and has a structure capable of increasing the force applied to the bit when the piston is lowered by the compression force of the spring.

그러나 이러한 스프링에 의한 타격력은 천공 깊이가 깊어짐에 따라 지하수의 수압이 높아지므로 상기 스프링의 탄성력에 의한 타격력도 감소된다.However, since the impact force by the spring increases the water pressure of the groundwater as the depth of drilling deepens, the impact force by the elastic force of the spring is also reduced.

이러한 점을 감안하여 본 발명인은 대한 민국 등록특허 제 0624233호에 개시 된 어큐물레이터와 이를 이용한 천공기와, 대한민국 등록 특허 제 0599322호에 개시된 천공기의 드라이브 로드를 개발한 바 있다. In view of this point, the present inventor has developed the accumulator disclosed in Korean Patent No. 0624233, a perforator using the same, and a drive rod of the perforator disclosed in Korean Patent No. 0599322.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수압을 이용하여 직접적으로 비트를 타격하기 위한 피스톤을 하강시키기 위한 유압에 압축된 압축력을 제공하여 비트의 타격력을 높일 수 있는 워터햄머 장치를 제공함에 그 목적이 있다. The present invention is to solve the problems as described above, to provide a water hammer device that can increase the impact force of the bit by providing a compression force compressed in the hydraulic pressure for lowering the piston for directly hitting the bit using water pressure. Has its purpose.

본 발명의 다른 목적은 햄머유니트를 구동시키기 위한 작동유체인 물로부터 이에 포함된 공기를 분리하여 이를 저장함으로서 햄머 유니트의 구동에 따른 맥동을 방지할 수 있는 워터 햄머장치를 제공함에 있다. It is another object of the present invention to provide a water hammer device capable of preventing pulsation caused by driving a hammer unit by separating and storing air contained therein from water, which is a working fluid for driving a hammer unit.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 워터햄머장치는 단부에 천공작업을 수행하는 비트를 구비한 위한 햄머유니트와, 햄머유니트의 단부에 설치되어 햄머유니트에 공급되는 물로부터 기포를 분리하기 위한 기수분리수단과, 상기 기수분리수단과 드라이브 로드를 연결하며 기수분리수단으로부터 분리된 공기를 저장하는 공기저장공간을 구비하며 맥동압을 흡수하여 타격력을 높이기 위한 어큐뮬레이팅 수단을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다. Water hammer device of the present invention for achieving the above object is a hammer unit for having a bit for performing a punching operation at the end, and is installed at the end of the hammer unit for separating air bubbles from the water supplied to the hammer unit And an accumulating means for connecting the water separating means and the drive rod, and having an air storage space for storing the air separated from the water separating means and for absorbing the pulsating pressure to increase the impact force. It features.

본 발명에 있어서, 상기 기수분리수단은 상기 본체에 결합되며 기수분리본체와, 상기 기수분리본체에 삽입되며 상기 슬리이브 부재의 공기배출구와 연통되는 공기배출통로가 형성되고 중앙부에 상방으로 돌출된 유도관부 연통되어 상기 밸 브유니트 측으로 물을 공급하기 위한 물공급통로가 코어부재를 구비한다. 그리고 상기 어큐뮬레이팅 수단은 외관과, 상기 외관의 하단부에 결합되며 상기 기수분리수단의 본체와 나사 결합됨과 아울러 상기 유도관부와 결합되며 물공급통로와 연통되는 제 1통로부를 가지며 상기 공개배출통로와 연통되는 제 2통로부를 가지는 소켓과, 상기 외관에 삽입되어 상기 소켓의 제1통로부와 연통되도록 결합되어 공기저장공간을 구획하는 내관을 구비한다.In the present invention, the water separation means is coupled to the main body is separated from the body and the main body is inserted into the water separation body and the air discharge passage is formed in communication with the air outlet of the sleeve member induction protruding upward in the center A water supply passage for communicating water to the valve unit and supplying water to the valve unit is provided with a core member. And the accumulating means has an exterior, a first passage portion coupled to the lower end of the exterior, screwed to the body of the radiator separation means, coupled to the induction pipe portion, and in communication with a water supply passage. And a socket having a second passage portion communicating therewith, and an inner tube inserted into the exterior and coupled to communicate with the first passage portion of the socket to define an air storage space.

대안으로 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 워터 햄머 장치는 중공부를 가지는 메인본체와, 상기 메인본체와 결합되는 피스톤 하우징과, 상기 메인본체의 하단부에 설치되며 천공을 위한 비트를 구비한 비트유니트와, 상기 피스톤 하우징에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상기 비트를 타격하기 위한 것으로, 물이 배출되는 중공부를 가지는 피스톤과, 상기 피스톤과 하우징의 외주면 사이에 설치되어 피스톤을 수압공급수단에 의해 공급되는 물의 압력을 이용하여 승강시키기 위한 밸브부재를 구비한 햄머유니트와; Alternatively, the water hammer device of the present invention for achieving the above object is a main unit having a hollow portion, a piston housing coupled to the main body, and a bit unit installed on the lower end of the main body and having a bit for drilling; The pressure of the water, which is slidably installed in the piston housing and strikes the bit, is provided between the piston having a hollow portion through which water is discharged, and is installed between the piston and the outer circumferential surface of the housing to supply the piston by hydraulic pressure supply means. A hammer unit having a valve member for elevating by using;

상기 메인본체에 삽입되어 상기 피스톤 하우징과 결합되며 밸브 설치공간을 구획하고, 물이 배출되는 피스톤의 중공부와 연통되는 공기 배출구가 형성된 슬리이브부재와; A sleeve member inserted into the main body and coupled to the piston housing to define a valve installation space, and having an air discharge port communicating with a hollow portion of the piston through which water is discharged;

상기 메인본체에 설치되는 밸브유니트에 물을 공급하는 물공급통로와, 상기 배출구와 연통되어 공기를 배출하는 공기배출통로가 형성된 기수분리수단과,Water separation passage formed with a water supply passage for supplying water to the valve unit installed in the main body, the air discharge passage communicating with the discharge port for discharging air;

상기 기수분리수단과 결합되어 상기 공기배출통로를 통하여 배출되는 공기가 저장되는 저장공간을 구비한 어큐뮬레이팅 수단을 구비하여 된 것을 그 특징으 로 한다. It is characterized in that it comprises an accumulating means having a storage space in which the air discharged through the air discharge passage is combined with the water separation means.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 천공기용 워터 햄머의 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a preferred embodiment of a water hammer for a perforator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 천공기(1)는 기계본체(2)와, 이에 지지된 리드(3)와, 상기 리드(3)에 의해 가이드 되며 구동수단(4)에 의해 하강 및 회전되는 드라이브 로드(200)와, 이 드라이브 로드(200)의 단부에 설치되어 천공작업을 수행하는 비트 유니트(20)와 이를 타격하기 위한 워터햄머(10)와, 워터햄머에 공급되는 물로부터 기포를 분리하기 위한 기수분리수단(100)과, 상기 기수분리수단(20)과 드라이브 로드(20)를 연결하며 기수분리수단(100)으로부터 분리된 공기를 저장하는 저장공간을 구비하며 맥동압을 흡수하여 타격력을 높이기 위한 어큐뮬레이팅 수단(accumulator means;150)을 포함한다. As shown in FIG. 1, the perforator 1 according to the present invention is guided by the machine body 2, the lid 3 supported thereon, the lid 3 and lowered by the driving means 4. A drive rod 200 that is rotated, a bit unit 20 installed at an end of the drive rod 200 to perform a drilling operation, a water hammer 10 for hitting it, and bubbles from water supplied to the water hammer It has a storage space for connecting the water separating means 100 and the water separating means 20 and the drive rod 20 for storing the separated air from the water separating means 100 to absorb the pulsating pressure Accumulator means 150 to increase the striking force.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 워터햄머장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 드라이드 로드(200)에 설치된 어큐뮬레이팅 수단(150)과 기수분리수단(100)을 통하여 연결되는 것으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 중공부(11a)를 가지는 관상의 메인본체(11)와, 이 메인본체(11)의 단부에 결합되며 수압공급통로(12a)가 형성된 소켓(12)과, 상기 메인본체(11)의 하단부에 설치되어 암반층과 토사층의 천공작업을 수행하기 위해 길이 방향으로 소정길이 슬라이딩되는 비트(21)를 가진 비트 유니트(20)와, 상기 소켓(12)과 비트 유니트(20) 사이의 메인본체(11)에 설치되어 비트를 타격하기 워터 햄머유니트(30)를 구비한다. The water hammer device according to the present invention configured as described above is connected to the accumulating means 150 and the water separation means 100 installed in the drive rod 200 as shown in Figures 1 to 3, 2 and 3, a tubular main body 11 having a hollow portion 11a, a socket 12 coupled to an end of the main body 11 and having a hydraulic pressure supply passage 12a, A bit unit 20 installed at a lower end of the main body 11 and having a bit 21 sliding in a length direction in order to carry out the drilling of the rock layer and the soil layer; and the socket 12 and the bit unit ( It is provided on the main body (11) between the 20 is provided with a water hammer unit (30) to strike the beat.

상기와 같이 구성된 워터 햄머장치(10)를 구성요소별로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 상기 워터햄머유니트는 본 발명인이 대한 민국 특허 출원 10-2004-0020138호로 출원하여 등록 받은 바 있다. Referring to the water hammer device 10 configured as described above in more detail for each component as follows. The water hammer unit has been filed and registered by the inventor in the Republic of Korea Patent Application No. 10-2004-0020138.

상기 메인본체(11)는 원통형의 관상으로 이루어진 것으로, 상기 드라이브 로드(200)의 직경과 같은 직경을 가지도록 함이 바람직하다. The main body 11 is made of a cylindrical tubular, it is preferable to have a diameter equal to the diameter of the drive rod 200.

상기 햄머수단(30)은 상기 소정압력을 물을 직접적으로 이용하여 피스톤을 승강시키는 것으로, 상기 메인 본체(11)의 중공부(11a)에 결합되는 원통형의 피스톤 하우징(31)과, 상기 피스톤 하우징(31)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 비트(21)를 타격하기 위한 피스톤(32)을 구비한다. 상기 피스톤(32)은 상기 피스톤 하우징(31)에 슬라이딩시 가이드 되는 가이드부(32a)와, 상기 가이드부(32a)로부터 점차적으로 단차져 피스톤 하우징(31)의 내주면 사이에 후술하는 밸브부재(50)가 설치되는 밸브설치공간부(60)를 형성하는 단차부(32b)를 구비하는데, 상기 가이드부(32a)와 인접되는 단차부(32b)에는 상기 가이드부(32a)의 직경보다 큰 가압부(32c)가 형성된다. 그리고 상기 피스톤(32)에는 길이 방향으로 중공부(32d)가 형성되고, 상기 단차부(32b)에는 상기 중공부(32d)와 연통되는 제1연통공(32e)이 형성된다. 여기에서 상기 피스톤(32)의 단차부(32b)는 가압부(32c)를 경계로 가아드부(32a)의 직경(D1)이 단차부측의 직경(D2)보다 크게 형성되고, 상기 제1연통공(32c) 형성부위의 직경(D3)는 상기 직경 D2 보다 작게 형성된다. The hammer means 30 is to raise and lower the piston by using the predetermined pressure directly, the cylindrical piston housing 31 is coupled to the hollow portion 11a of the main body 11, and the piston housing It is provided with the piston 32 which is slidably attached to 31, and strikes the said bit 21. The piston 32 is a valve member 50 to be described later between the guide portion 32a guided when sliding to the piston housing 31 and the inner circumferential surface of the piston housing 31 gradually stepped away from the guide portion 32a. ) Is provided with a stepped portion (32b) to form a valve installation space 60 is installed, the stepped portion 32b adjacent to the guide portion 32a is a pressing portion larger than the diameter of the guide portion (32a) 32c is formed. A hollow portion 32d is formed in the piston 32 in the longitudinal direction, and a first communication hole 32e communicating with the hollow portion 32d is formed in the step portion 32b. Here, the stepped portion 32b of the piston 32 has a diameter D1 of the guard portion 32a formed larger than the diameter D2 of the stepped portion side with the pressing portion 32c as the boundary, and the first communication hole. The diameter D3 of the forming portion 32c is smaller than the diameter D2.

한편, 상기 피스톤(32)의 단차부(32b)와 대응되는 측의 피스톤 하우징(31)의 내면은 상대적으로 지경이 크게 형성되어 밸브설치공간부(60)를 형성하게 되는데, 상기 피스톤 하우징(31)의 단부는 메인본체(11)에 삽입되는 슬리이브부재(40)와 결 합된다. 여기에서 상기 피스톤 하우징(31)과 결합되는 슬리이브 부재(40)의 단부(41) 내주면은 작은 직경(D4)을 갖도록 형성되어 상대적인 상대적으로 작은 단면적을 갖도록 형성된다. 상기 슬리이브부재(40)의 내부에는 피스톤의 상승시 단부가 수용되는 수용부(42)가 형성된다. On the other hand, the inner surface of the piston housing 31 on the side corresponding to the step portion 32b of the piston 32 has a relatively large diameter to form a valve installation space 60, the piston housing 31 End of the) is coupled to the sleeve member 40 is inserted into the main body (11). Here, the inner circumferential surface of the end 41 of the sleeve member 40 coupled with the piston housing 31 is formed to have a small diameter D4 to have a relatively small cross-sectional area. An inner portion of the sleeve member 40 is formed with a receiving portion 42 to receive an end when the piston is raised.

그리고 상기 피스톤 하우징(31)과, 피스톤(32) 및 슬리이브 부재(40)에 의해 구획되는 밸브설치 공간부(60)에는 상기 피스톤 하우징(31)과 피스톤(32)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 밸브설치공간부(60) 측으로 공급되는 물의 압력에 의해 패스톤을 승강시킬 수 있도록 제어하는 밸브부재(50)가 설치된다. 이 밸브부재(50)는 도 2 및 도 3에 나타내 보인 바와 같이 상기 가압부(32)의 외주면과 피스톤 하우징(31)의 내주면 사이에 소정의 폭으로 설치되어 제1공간부(61)를 구획하는 제1차단부(51)와, 상기 제1차단부(51)로부터 연장되어 상기 제1연통공(32e)과 연결되는 제2공간부(62)를 형성하는 연장부(52)와 상기 연장부(52)의 단부로부터 연장되어 피스톤(32)의 단부측에 슬라이딩되며 상기 피스톤(32)과 슬리이브부재(40)의 단부(41) 와 더블어 제3공간부(62)를 구획하는 제2차단부(53)를 구비한다. 상기 밸브부재(50)의 연장부(52)측에는 상기 제2공간부(62)로부터 상기 슬리이드부재(40)의 단부(41)로 형성되어 수압이 가하여지는 상대적인 단면적을 줄이는 관통공(54)이 형성된다. 여기에서 상기 피스톤(32)의 외주면으로부터 돌출된 가압부(32c)와 제1차단부(51)에 의해 형성되는 피스톤의 길이 방향으로의 단면적은 상기 피스톤(32) 단차부(32b)의 외주면과 슬리이브 부재(40)의 단부(41)의 내주면 사이의 피스톤 길이 방향의 단면적보다 상대적으로 넓게 형성된다. 그리고 상기 가압부(32c)와 접촉되는 제1차단부(51)는 밸브부재(50)가 상승되어도 상기 가압부(32c)와의 접촉상태가 분리되지 않는 길이를 가지며, 피스톤(32)의 상승 시 분리되어 제1공간부(61)에 공급되어 피스톤(32)을 상승시킨 물이 제2공간부(62)와 제1연통공(32e) 및 피스톤(32)의 중공부(32d)를 통하여 배출될 수 있도록 함이 바람직하다. 그리고 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 제3공간부(63)와 상기 슬리이브 부재(40)의 수용부(42)는 상호 연통 될 수도 있다. 여기에서 상기 피스톤(32)의 초기 상승 즉, 제1단차부(51)와 가압부(32c)의 분리되는 시점에서 상기 제1연통공(32e)과 제2공간부(62)는 연결되고 피스톤이 더욱 상승함에 따라 피스톤(32)의 직경 D2를 갖는 부위가 연장부측과 결합됨으로서 제1연통공(32e)과 제2공간부(62)의 연결이 차단될 수 있도록 상기 연장부(52)와 단차부(32b)가 형성된다. In addition, the piston housing 31 and the valve installation space 60 partitioned by the piston 32 and the sleeve member 40 are slidably installed in the piston housing 31 and the piston 32 so that the valve A valve member 50 is installed to control the lifting and lowering of the passtone by the pressure of the water supplied to the installation space 60. As shown in FIGS. 2 and 3, the valve member 50 is provided with a predetermined width between the outer circumferential surface of the pressing portion 32 and the inner circumferential surface of the piston housing 31 to partition the first space portion 61. An extension portion 52 and the extension which form a first blocking portion 51 and a second space portion 62 extending from the first blocking portion 51 and connected to the first communication hole 32e. A second portion extending from an end portion of the portion 52 and sliding toward an end side of the piston 32 and partitioning the end portion 41 and the second space portion 62 of the piston 32 and the sleeve member 40; The blocking part 53 is provided. The through-hole 54 is formed on the extension portion 52 side of the valve member 50 from the second space portion 62 to the end portion 41 of the slide member 40 to reduce the relative cross-sectional area to which hydraulic pressure is applied. Is formed. Here, the cross-sectional area in the longitudinal direction of the piston formed by the pressing portion 32c and the first blocking portion 51 protruding from the outer circumferential surface of the piston 32 is equal to the outer circumferential surface of the stepped portion 32b of the piston 32. It is formed relatively wider than the cross-sectional area in the piston longitudinal direction between the inner circumferential surface of the end portion 41 of the sleeve member 40. The first blocking portion 51 in contact with the pressing portion 32c has a length such that the contact state with the pressing portion 32c is not separated even when the valve member 50 is raised, and when the piston 32 is raised. Water separated and supplied to the first space portion 61 to raise the piston 32 is discharged through the second space portion 62, the first communication hole 32e, and the hollow portion 32d of the piston 32. It is desirable to be able to. Although not shown in the drawing, the third space portion 63 and the receiving portion 42 of the sleeve member 40 may be in communication with each other. Here, the initial communication of the piston 32, that is, at the time when the first step portion 51 and the pressing portion 32c are separated, the first communication hole 32e and the second space portion 62 are connected and the piston As the portion further rises, the portion having the diameter D2 of the piston 32 is engaged with the extension portion side, so that the connection between the first communication hole 32e and the second space portion 62 can be blocked. A stepped portion 32b is formed.

그리고 상기 제1공간부(61)와 상기 제3공간부(63)에는 밸브부재(50)와 피스톤(32)를 승강시키기 위해 소정압력의 물 즉, 수압을 공급하기 위한 수압공급수단(70)이 구비된다. 이 수압공급수단(70)은 드라이브 로드(200) 및 후술하는 어큐물레이팅 수단(150) 및 기수분리수단(100)을 통하여 소정압력의 물을 공급하는 펌프(미도시)를 구비하며, 상기 슬리이브 부재(40)와 메인본체의 외주면의 사이에 형성되거나 슬리이브 부재의 외주면 또는 메인 본체(11) 내주면의 적어도 일측에 그루브로 이루어진 제1수압통로(71)와 상기 제1수압통로(71)와 상기 제3공간부(63)와 연통될 수 있도록 슬리이브 부재(40)에 형성된 제2연통공(72)을 구비한다. 그리고, 상기 제 1수압통로(71)가 연결되며, 상기 피스톤 슬리브(32)의 외부면 또는 메인본체(11)의 내주면의 적어도 일측에 제2수압통로(74)와, 상기 제2수압통로(72)와 제1공간부를 연결하는 할 수 있도록 상기 피스톤 하우징(32)에 형성된 제3연통공(75)을 구비한다. In addition, hydraulic pressure supply means 70 for supplying water having a predetermined pressure, that is, hydraulic pressure, to elevate the valve member 50 and the piston 32 to the first space portion 61 and the third space portion 63. Is provided. The hydraulic pressure supply means 70 is provided with a pump (not shown) for supplying water of a predetermined pressure through the drive rod 200, the accumulating means 150 and the water separation means 100 to be described later, The first hydraulic passage 71 and the first hydraulic passage 71 formed between the eve member 40 and the outer circumferential surface of the main body or made of grooves on at least one side of the outer circumferential surface of the sleeve member or the inner circumferential surface of the main body 11. And a second communication hole 72 formed in the sleeve member 40 so as to be in communication with the third space portion 63. In addition, the first hydraulic pressure passage 71 is connected to the second hydraulic passage 74 and the second hydraulic passage on at least one side of the outer surface of the piston sleeve 32 or the inner circumferential surface of the main body 11. And a third communication hole 75 formed in the piston housing 32 so as to connect 72 and the first space part.

상기 수압공급수단에 있어서, 상기 제2공간부(63)와 상기 슬라이브 부재(40)의 수납부(42)가 연통된 경우에는 상기 제2연통공(72)은 형성할 필요가 없다. In the hydraulic pressure supply means, the second communication hole 72 need not be formed when the second space portion 63 and the housing portion 42 of the slave member 40 communicate with each other.

상기 비트 유니트(20)는 메인본체(11)의 하단부에 설치되어 천공작업을 수행하는 것으로, 상기 메인 본체(11)에 삽입되는 컬러부재(22)와, 상기 컬러부재(21)에 단부이 걸림턱(21a)이 슬라이딩 가능하게 지지되는 비트(21)와, 상기 메인 본체(11)에 삽입되어 비트(21)의 걸림턱(21a)이 이탈되지 이탈을 방지하는 비트 로커(23)와, 상기 메인 본체(11)에 고정되며, 상기 비트(21)외 스프라인 결합되는 프론트 로커(24)를 구비한다. 상기 비트(21)는 프론트로커(24)에 의해 메인본체(11)에 대한 회전이 고정되고, 상기 걸림턱(21a)과 비트 로커(23)에 의해 길이 방향으로의 이탈이 방지된다. 상기 비트 유니트는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 비트가 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되고, 회전방향으로 고정 할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다. 여기에서 상기 비트 유니트는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 타격하여 굴삭할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다. The bit unit 20 is installed at the lower end of the main body 11 to perform a drilling operation, and the color member 22 inserted into the main body 11 and the end of the color member 21 are caught by the jaw. A bit 21 on which the 21a is slidably supported, a bit locker 23 inserted into the main body 11 to prevent the latching jaw 21a of the bit 21 from being separated, and the main The front locker 24 is fixed to the main body 11 and spline-coupled to the bit 21. The bit 21 is fixed to the main body 11 by the front rocker 24, the separation in the longitudinal direction by the locking jaw 21a and the bit rocker 23 is prevented. The bit unit is not limited to the above-described embodiments, and any of the bit units can be provided as long as the bit is slidably supported in the longitudinal direction and can be fixed in the rotation direction. Herein, the bit unit is not limited to the above-described embodiment, and may be any structure as long as it can hit and excavate.

한편, 기수분리수단(100)은 햄머수단(30)을 구동시키고 피스톤(32)의 중공부(32d)를 통하여 배출되는 물로부터 기포 즉, 공기를 분리하여 상기 어큐뮬레이팅 수단(150)의 저장공간에 공급하기 위한 것으로, 상기 본체(11)에 결합되는 기수분리본체(101)와, 상기 기수분리본체(101)에 삽입되며 상기 슬리이브 부재(40)의 공기배출구(45)와 연통되는 공기배출통로(102)가 형성되고 중앙부에 상방으로 돌출 되며 유도관부(103) 연통되어 상기 워터햄머(30)를 구동시키기 위한 을 구동시키기 위한 물공급통로(104)가 형성된 코어부재(105)를 구비한다. 여기에서 상기 코어부재(105)에 형성된 공기 배출통로(102)는 외측방향으로 경사지게 형성된 경사통로(102a)와 상기 유도관부(103)의 외주면과 기수분리본체(101)의 내주면 사이에 형되는 수직통로(102b)로 이루어질 수 있다. 그리고 코어부재(105)에 형성된 상기 물공급통로(104)는 내측으로 경사지게 형성되어 유도관부(103)에 형성된 통로(103a)와 연통된다. 그리고 상기 기수분리본체(101)의 단부는 기수분리분체(101)의 중앙부에 위치되어 후술하는 소켓과 기수분리본체(101)의 나사 결합시 제1통로부와 결합된다. 상기 기수분리수단(100)은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 워터펌프를 구동시키고 배출되는 물로부터 공기 즉, 기포를 분리 할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.Meanwhile, the water separation means 100 drives the hammer means 30 and separates bubbles, that is, air, from water discharged through the hollow part 32d of the piston 32 to store the accumulating means 150. For supplying to the space, the air separation body 101 coupled to the main body 11, the air is inserted into the water separation body 101 and communicated with the air outlet 45 of the sleeve member 40 A discharge passage 102 is formed and protrudes upward in the center portion, and the induction pipe portion 103 is in communication with the core member 105 having a water supply passage 104 formed therein for driving the water hammer 30. do. Here, the air discharge passageway 102 formed in the core member 105 is vertically formed between the inclined passageway 102a formed to be inclined outwardly and the outer circumferential surface of the induction pipe part 103 and the inner circumferential surface of the radiator separation body 101. It may consist of a passage 102b. In addition, the water supply passage 104 formed in the core member 105 is inclined inwardly and communicates with the passage 103a formed in the induction pipe part 103. And the end of the separation separation body 101 is located in the central portion of the separation separation powder 101 is coupled to the first passage portion when the screw of the socket and the separation separation body 101 to be described later. The water separation means 100 is not limited to the above-described embodiment and may be any structure as long as it can drive the water pump and separate air, that is, bubbles from the discharged water.

상기 어큐뮬레이팅 수단(150)은 상기 기수분리수단(100)에 의해 분리되어 상기 공기배출통로(102)를 통하여 배출되는 공기를 저장하여 햄머유니트(30)의 구동시 발생되는 맥동을 줄일 수 있는 것으로, 상기 외관(151)과, 이 외관(151)의 단부에 결합되며 상기 기수분리수단(100)의 기수분리본체(101)와 나사 결합됨과 아울러 상기 유도관부(103)와 결합되며 물공급통로(104)와 연통되는 제 1통로부(152)를 가지며 상기 공기배출통로(102)와 연통되는 제 2통로부(153)를 가지는 소켓(154)과 상기 외관에 삽입되어 상기 제1소켓의 제1통로부(152)와 연통되도록 결합되어 공기저장공간(156)을 구획하는 내관(155)을 구비한다. 여기에서 상기 공기 저장공간(156)은 내관(155)의 외주면과 외관(151)의 외주면 사이에 형성된다. 그리고 상기 외관(151)과 내관(155)의 단부는 드라이브 로드(200)와 결합되는 제 2소켓(157)의 결합에 의해 밀폐된다. The accumulating means 150 may be separated by the water separation means 100 to store the air discharged through the air discharge passage 102 to reduce the pulsation generated when the hammer unit 30 is driven. To be coupled to the exterior 151 and the end of the exterior 151 and coupled to the radiator separation body 101 of the radiator separation means 100 and coupled to the induction pipe part 103 and a water supply passage A socket 154 having a first passage portion 152 in communication with 104 and having a second passage portion 153 in communication with the air discharge passage 102; The inner pipe 155 is coupled to communicate with the one passage portion 152 to partition the air storage space 156. Here, the air storage space 156 is formed between the outer circumferential surface of the inner tube 155 and the outer circumferential surface of the outer appearance 151. And the end of the outer tube 151 and the inner tube 155 is sealed by the combination of the second socket 157 is coupled to the drive rod 200.

여기에서 상기 내관(155)은 플랙시블한 튜브로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 드라이드 로드(200)는 이중관으로 이루어질 수 있는데, 이 경우 내부에 위치되는 관은 튜브로 이루어 질 수 있다. 이때에 상기 외부에 위치되는 관에는 압력을 평형을 위한 구멍이 형성될 수 있다. The inner tube 155 may be made of a flexible tube. And the drive rod 200 may be made of a double tube, in this case the tube located inside may be made of a tube. At this time, the externally located pipe may be formed with a hole for balancing the pressure.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 천공기의 천공에 따른 작용을 도 4 내지 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다. Referring to Figures 4 to 9 the effect of the drilling of the punching machine according to the present invention configured as described above is as follows.

먼저 천공작업을 수행하기 위해서는 천공기의 드라이브 로드(200)의 단부에 어큐뮬레이팅수단(150)과 기수분리수단(100) 및 워터햄머(10)을 순차적으로 연결한다. 이 상태에서 상기 드라이브 로드(200)를 하강시킴과 아울러 드라이브 로드(200)를 통하여 펌프를 이용하여 고압의 물을 상기 드라이브 로드(200)와 내관(155), 제1통로부(152), 물공급통로(104)를 통하여 메인본체(11)의 중공부(11a)로 공급된다. First, in order to perform the drilling operation, the accumulating means 150, the radiator separating means 100, and the water hammer 10 are sequentially connected to the end of the drive rod 200 of the perforator. In this state, the drive rod 200 is lowered and high pressure water is pumped through the drive rod 200 to pump the high pressure water into the drive rod 200, the inner tube 155, the first passage part 152, and the water. It is supplied to the hollow part 11a of the main body 11 through the supply passage 104.

그리고 이 공급된 물은 수압공급수단(70)의 제1수압통로(71) 및 제2수압통로(74)와 제2연통공(72) 및 제3연통공(75)을 통하여 각각 제 1공간부(61)와 제3공간부(63)에 공급된다. The supplied water is first spaced through the first hydraulic passage 71, the second hydraulic passage 74, the second communication hole 72 and the third communication hole 75 of the hydraulic pressure supply means 70, respectively. The part 61 and the third space part 63 are supplied.

따라서 피스톤(32)의 길이 방향으로 제1차단부(51)의 단면적이 제 2차단부(53)의 단면적 보다 넓으므로 이 단면적 차이에 의해 밸브부재(50)에 작용하는 압력차가 발생되어 밸브부재(50)가 상승하게 된다. 이때에 상기 제1차단부(51) 는 피스톤(32)의 가압부(32c)를 벗어나지 않게 되므로 상기 제1공간부에 작용하는 압력은 유출되지 않는다. 이 제1공간부(51)에 작용하는 압력중 피스톤(32)의 가압부(32c)의 측면 즉, 피스톤 길이 방향의 측면에 작용하는 압력에 의해 피스톤(32)이 상승하게 된다. Therefore, since the cross-sectional area of the first blocking portion 51 is wider than that of the second blocking portion 53 in the longitudinal direction of the piston 32, the pressure difference acting on the valve member 50 is generated by the difference in the cross-sectional area. (50) is raised. At this time, since the first blocking portion 51 does not leave the pressing portion 32c of the piston 32, the pressure acting on the first space portion does not flow out. The piston 32 is raised by the pressure which acts on the side surface of the press part 32c of the piston 32, ie, the side surface of a piston longitudinal direction, among the pressures which act on this 1st space part 51. As shown in FIG.

상기와 같이 피스톤(32)이 소정의 높이로 상승되면, 상기 제1차단부(51)가 상기 가압부(32c)의 외주면으로부터 분리되고, 상기 제1공간부(51)에 압력을 제공하는 물은 상기 가압부(32c)와 제1차단부(51) 사이에 발생되는 갭을 통하여 제2공간부(52)와 피스톤(32)에 형성된 제1연통공(32e)을 통하여 중공부(32d)로 배출된다.As described above, when the piston 32 is raised to a predetermined height, the first blocking portion 51 is separated from the outer circumferential surface of the pressing portion 32c, and provides water to the first space portion 51. The hollow portion 32d is formed through the first communication hole 32e formed in the second space portion 52 and the piston 32 through a gap generated between the pressing portion 32c and the first blocking portion 51. To be discharged.

이때에 상기 제1,2공간부는 연통되어 압력이 낮아지고, 이때에 밸브부재(50)에 작용하는 압력은 제2차단부(53)의 단면적과 상대적인 단면적이 줄이기 위해 관통공(54)이 형성된 연장부(52)에 작용하게 되는데, 상기 제2차단부(53)가 상대적으로 넓은 단면적을 가지므로 밸브부재(50)는 하강하게 된다. 이 과정에서 상기 1연통공(32e)은 단자부(32b)의 직경 D2 부위가 연장부와 결합됨으로써 차단된다. At this time, the first and second spaces communicate with each other to lower the pressure. At this time, the pressure acting on the valve member 50 is formed with the through hole 54 so as to reduce the cross-sectional area and the relative cross-sectional area of the second blocking portion 53. It acts on the extension 52, the valve member 50 is lowered because the second blocking portion 53 has a relatively large cross-sectional area. In this process, the first communication hole 32e is blocked by combining the diameter D2 portion of the terminal portion 32b with the extension portion.

따라서 상기 제 1,2공간부는 연통된 하나의 밀폐공간이 형성된다. 이 상태에서 상기 피스톤(32)은 가압부(32c)를 경계로 하여 가이드부(32a) 측의 직경(D1)이 단차부(32b) 측의 직경보다 크게 형성되어 있으므로 단차부 측의 가압부(32c)의 측면에 작용하는 압력이 상대적으로 커져 피스톤(32)이 하강하게 되고 나아가서는 비트(21)를 타격하게 된다.Therefore, one closed space is formed in communication with the first and second spaces. In this state, since the diameter D1 of the guide part 32a side is formed larger than the diameter of the step part 32b side by the boundary of the press part 32c, the piston 32 presses the press part ( The pressure acting on the side of 32c becomes relatively large, causing the piston 32 to descend and to hit the bit 21.

상기와 같이 작동되는 상기 피스톤(32)의 중공부(32d)로 배출된 물에 포함된 기포는 상승하여 슬리이브부재(40)의 공기 배출구(45)와 기수분리수단(100)의 공기배출통로(102) 및 제 2통로부(153)를 통하여 외관(151)과 내관(155)에 의해 구획된 공기저장공간(156)에 저장된다. Bubbles contained in the water discharged to the hollow portion 32d of the piston 32 operated as described above rises to the air discharge passage of the air outlet 45 of the sleeve member 40 and the water separation means 100. It is stored in the air storage space 156 partitioned by the exterior 151 and the inner tube 155 through the 102 and the second passage 153.

상기와 같이 피스톤(32)이 하강하는 과정에서 상기 어큐뮬레이팅 수단(150)의 공기 저장공간(156)에 저장된 공기는 상기 햄머수단을 작동시키기 위한 수압이 증가와 지중의 천공깊이가 깊어짐에 따라 압축되어 있는 상태이므로 이 압축력이 상기 피스톤(32)의 하강시에 피스톤(32)의 하강에 따른 탄성력을 작용하여 피스톤(32)에 의한 타격력을 높일 수 있게된다. As the piston 32 descends as described above, the air stored in the air storage space 156 of the accumulating means 150 is increased as the water pressure for operating the hammer means increases and the depth of drilling in the ground deepens. Since it is in a compressed state, this compressive force acts upon the elastic force according to the lowering of the piston 32 when the piston 32 descends, thereby increasing the striking force by the piston 32.

특히 상기 어큐뮬레이팅 수단(150)의 공기 저장공간(156)에 저장되는 공기의 압력은 지중에 천공하는 천공깊이가 깊어짐에 따라 지속적으로 드라이브 로드(200)들을 연결하여야 하는데, 이 때에 드라이브 로드(200)의 빈공간에 포함된 공기가 물의 유입시 물과 같이 편승하여 하강하게 되고, 공기가 편승된 물이 햄머유니트(30)를 구동시킨 후 비중차이에 의해 상기와 같이 공기와 물이 분리되고, 분리된 공기는 상기 공기 저장공간에 저장된다.In particular, the pressure of the air stored in the air storage space 156 of the accumulating means 150 has to be continuously connected to the drive rods 200 as the depth of drilling perforated in the ground deepens. The air contained in the empty space of 200 is piggybacked and descended together with the water when the inflow of water, the air piggybacked water is driven by the hammer unit 30 and the air and water are separated as described above by the specific gravity difference. The separated air is stored in the air storage space.

상기와 같이 저장된 공기는 지중의 깊이가 깊어지고, 수압이 높아짐에 따라 압축정도가 커지게 되는데, 압축정도가 커짐에 따라 피스톤(32)의 하강시 공기의 압축력에 따른 피스톤(32)의 가압력을 높일 수 있다. The air stored as described above has a deeper depth of the ground and a greater degree of compression as the water pressure increases. As the degree of compression increases, the pressure of the piston 32 according to the compressive force of the air when the piston 32 descends is increased. It can increase.

따라서 물에 의해 승강되는 피스톤에 가속력을 제공하여 타격력을 높일 수 있으며, 워터 햄머(30)의 피스톤(32)의 타격에 따른 맥동을 근본적으로 방지할 수 있다. Therefore, it is possible to increase the hitting force by providing an acceleration force to the piston lifted by the water, it is possible to fundamentally prevent the pulsation due to the strike of the piston 32 of the water hammer (30).

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 워터햄머장치는 물에 의해 작동되는 햄머의 피스톤에 가속력을 제공하여 피트의 타격력을 높일 수 있다. 그리고 종래와 같이 유압 햄머와 같이 맥동을 줄이기 위하여 가스를 충전하는 충전부가 불필요하고 천공의 깊어질수록 고압의 가스를 충전하여야 하는 문제점을 근본적으로 해결 할 수 있다.As described above, the water hammer device according to the present invention may increase the impact force of the pit by providing acceleration force to the piston of the hammer operated by water. And as in the prior art, the need to fill the gas filling portion to reduce the pulsation, such as a hydraulic hammer, the deeper the perforation can solve the problem of having to fill the high pressure gas.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims

delete

A main body having a hollow portion, a piston housing coupled to the main body,

A bit unit installed at a lower end of the main body and provided with a bit for drilling, a piston slidably installed in the piston housing and striking the bit, the piston having a hollow portion through which water is discharged; A hammer means provided between the outer circumferential surfaces of the housing and having a valve member for raising and lowering the piston by using water pressure supplied by the hydraulic pressure supply means;

A sleeve member inserted into the main body and coupled to the piston housing to define a valve installation space, and having an air discharge port communicating with a hollow portion of the piston through which water is discharged;

It is coupled to the main body is separated from the main body, the air separation passage is inserted into the main body separation body and communicates with the air outlet of the sleeve member is formed in communication with the induction pipe portion protruding upward in the center portion to supply water to the valve unit side Water separation means having a core member formed with a water supply passage for

The water hammer device, characterized in that the accumulating means having a storage space coupled to the water separation means and the air discharged through the air discharge passage is stored.

delete

The method of claim 4, wherein

The accumulating means has an exterior, a first passage portion coupled to the lower end of the exterior and screwed to the body of the radiator separation means, coupled to the induction pipe portion, and communicating with a water supply passage, to communicate with the open discharge passage. The water hammer device, characterized in that it has a socket having a second passage portion to be inserted into the outer tube is coupled to communicate with the first passage portion of the socket to partition the air storage space.