KR101092873B1

KR101092873B1 - A ground drilling hammer and its driving process

Info

Publication number: KR101092873B1
Application number: KR1020090106456A
Authority: KR
Inventors: 임병덕
Original assignee: 주식회사 에버다임락툴
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2011-12-15
Also published as: KR20110049441A

Abstract

본 발명은 지하 탐사용이나 토목용 시추공을 굴착하는데 사용되는 공압해머 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 특히 피스톤의 구동과정에서 피스톤의 상방 및 측방에 형성된 에어챔버에 갇힌 공기를 공압력의 손실 없이 그대로 공압해머의 하단으로 배출시켜 줌으로서 피스톤이 높은 타격력을 유지하며, 동시에 굴착과정에서 발생하는 슬러지를 효율적으로 케이싱 밖으로 배출시켜 주는 새로운 구조의 시추공 굴착용 공압해머 및 그 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pneumatic hammer and a driving method for underground drilling or excavation of a civil borehole, in particular, the air trapped in the air chamber formed on the upper and side of the piston in the process of driving the piston without loss of air pressure. The present invention relates to a pneumatic hammer for drilling boreholes and a driving method of drilling a borehole, in which the piston maintains a high hitting force by discharging to the bottom of the pneumatic hammer, and at the same time, efficiently discharges the sludge generated during the excavation process out of the casing.

공압해머, 시추공, 구동방법 Pneumatic Hammer, Borehole, Driving Method

Description

Pneumatic hammer for drilling borehole and its driving method {A ground drilling hammer and its driving process}

본 발명은 지하 탐사용이나 토목용 시추공을 굴착하는데 사용되는 공압해머 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 특히 피스톤의 구동과정에서 피스톤의 상방 및 측방에 형성된 에어챔버에 갇힌 공기를 공압력의 손실 없이 그대로 공압해머의 하단으로 배출시켜 줌으로서 피스톤이 높은 타격력을 유지하며, 동시에 굴착과정에서 발생하는 슬러지를 효율적으로 케이싱 밖으로 배출시켜 주는 새로운 구조의 시추공 굴착용 공압해머 및 그 구동방법에 관한 것이다. The present invention relates to a pneumatic hammer and a driving method for underground drilling or excavation of a civil borehole, in particular, the air trapped in the air chamber formed on the upper and side of the piston in the process of driving the piston without loss of air pressure. The present invention relates to a pneumatic hammer for drilling boreholes and a driving method of drilling a borehole, in which the piston maintains a high hitting force by discharging to the bottom of the pneumatic hammer, and at the same time, efficiently discharges the sludge generated during the excavation process out of the casing.

일반적으로 시추공 굴착용 공압해머의 구조는 원통형 케이싱(Casing)의 내부에 백헤드와 체크밸브, 가이드, 실린더, 피스톤 및 버튼비트 등과 같은 내부 부속품들이 차례로 장착된 구조로 이루어진다. Generally, the construction of a pneumatic hammer for drilling a borehole consists of a structure in which a back head and internal accessories such as a check valve, a guide, a cylinder, a piston, and a button bit are sequentially installed in a cylindrical casing.

상기 백헤드(Back head)는 케이싱의 상단부에 결합되어 콤프레서(Compressor)로부터 공급되는 외부공압을 케이싱 내부로 유도하는 기능을 하고, 체크밸브(Check valve)는 상기 공압의 유입을 통제하는 기능을 한다. 그리고, 가이드(Giude)는 피스톤의 중심을 잡아주고, 실린더(Cylinder)는 공압을 피스톤의 상방 또는 하방으로 분배하는 기능을 한다. 또한 피스톤(Piston)은 케이싱 내부에서 상하운동을 하면서 버튼비트의 상단을 타격하고, 버튼비트(Button bit)는 피스톤의 타격력에 의해서 지반을 굴착하는 기능을 한다.The back head is coupled to the upper end of the casing to induce external pneumatic pressure from the compressor (Compressor) into the casing, the check valve (Check valve) functions to control the inflow of the pneumatic . And, the guide (Giude) to hold the center of the piston, the cylinder (Cylinder) serves to distribute the air pressure above or below the piston. In addition, the piston (Piston) hits the upper end of the button bit while moving up and down inside the casing, the button bit (Button bit) functions to excavate the ground by the impact force of the piston.

이러한 공압해머에서 상기 피스톤의 상방과 측방 및 하방에 다수개의 공간, 즉 에어챔버(Air chamber)들이 형성되어 있다. 상기 에어챔버들은 피스톤의 위치에 따라 외부공압과 연결된 에어챔버를 가압챔버(Compressing air chamber)가 되기도 하고, 외부공압과 단절된 피압챔버(Oppressed air chamber)가 되기도 한다. 상기 가압챔버는 외부공압에 의해 그 용적이 급속히 확대되면서 피스톤을 가속시킨다. 그러나 상기 피압챔버에 갇힌 공기는 피스톤의 상하운동을 저지한다. In the pneumatic hammer, a plurality of spaces, that is, air chambers, are formed above, to the side, and below the piston. The air chambers may be compressed air chambers that are connected to external air pressure depending on the position of the piston, or may be oppressed air chambers disconnected from the external air pressures. The pressurized chamber accelerates the piston while rapidly expanding its volume by external pneumatic pressure. However, the air trapped in the pressure chamber prevents the vertical movement of the piston.

따라서 상기 피스톤의 타격력을 향상시키기 위해서는 상기 가압챔버에 접촉되는 피스톤의 면적을 확대하고, 동시에 피압챔버에 갇힌 공기는 신속하게 케이싱 밖으로 배출시켜 주어야 한다. 결국 시추공 굴착용 공압해머의 효율성은 상기 가압챔버로 연결되는 외부공압의 분배통로와 상기 피압챔버에 갇힌 공기의 배출통로를 어떻게 배치하는지에 따라 결정된다고 할 것이다. 특히 상기 피스톤은 분당 1,200~1,500회 정도 고속으로 상하운동 하기 때문에 미세한 구조적 차이가 기능적으로는 큰 차이를 보이는 경우가 많다.Therefore, in order to improve the impact force of the piston, the area of the piston in contact with the pressure chamber should be enlarged, and at the same time, the air trapped in the pressure chamber should be quickly discharged out of the casing. As a result, the efficiency of the pneumatic hammer for drilling a borehole will be determined by the distribution path of the external pneumatic pressure connected to the pressure chamber and the discharge path of the air trapped in the pressure chamber. In particular, since the piston moves up and down at a high speed of about 1,200 to 1,500 times per minute, there are many cases where the minute structural difference is functionally large.

본 발명자는 종래에도 여러가지 개선된 구조의 시추공 굴착용 공압해머들을 소개한 바 있다. 그 중에서 국내 특허 제675851호(등록일자; 2007.01.23.) 및 이에 대응하는 국제공개 WO 2006-62309호(공개일자; 2006.06.15.)에는 첨부한 도 1과 같은 구조의 공압해머가 개시되어 있다.The present inventors have also introduced pneumatic hammers for borehole drilling of various improved structures. Among them, Korean Patent No. 675851 (registration date; January 23, 2007) and its corresponding international publication WO 2006-62309 (published date; June 15, 2006) disclose a pneumatic hammer having the structure as shown in FIG. have.

상기 도 1의 공압해머는 백헤드(100)를 케이싱(200)과 결합시켜 주는 조인트(300)와, 이 조인트(300) 내부에 설치되어 외부공압을 선택적으로 차단시키는 체크밸브(400)와, 상기 체크밸브(400)를 지지하며 외부공압을 피스톤의 상하로 번갈아 분배하는 원통형 가이드(500)와, 상기 케이싱(200)과 가이드(500)내에서 승하강하는 피스톤(600)과, 상기 피스톤(600) 하부에서 굴착작업을 행하는 버튼비트(700)와, 상기 케이싱(200) 하부에 나사 결합된 척(800)과, 상기 비트(700)의 출몰범위를 한정하는 링(900)으로 구성된다. 도 1에서 기타 미설명 도면부호에 대한 설명은 생략한다.The pneumatic hammer of FIG. 1 includes a joint 300 for coupling the back head 100 to the casing 200, a check valve 400 installed inside the joint 300 to selectively block external pneumatic pressure, and Cylindrical guide 500 supporting the check valve 400 and alternately distributing the external air pressure up and down of the piston, the piston 600 to move up and down in the casing 200 and the guide 500, and the piston ( 600 is composed of a button bit 700 for drilling in the lower portion, a chuck 800 screwed to the lower portion of the casing 200, and a ring 900 to limit the range of the bit 700. In FIG. 1, descriptions of other non-descriptive reference numerals will be omitted.

상기 특허 제675851호는 특히 중형 또는 소형의 공압해머를 제작하는데 적합한 구조로서, 통상적인 공압해머와 달리 피스톤(600) 상단에 출입하면서 피스톤(600)의 중심을 잡아주는 가이드(Giude)가 구비되어 있지 않고, 따라서 피스톤(600)의 상단에는 상기 가이드가 출입하는 중앙홀이 형성되어 있지 않다. 이러한 구조적 차이로 인해 상기 공압해머에서는 피스톤(600)의 상방에 대형 에어챔버(560)가 형성되고, 피스톤 하강단계에서는 상기 에어챔버(560)가 가압챔버로서 피스톤(600)의 상면 전체를 가압하기 때문에 결과적으로 피스톤(600)의 타격력이 크게 향상되는 효과가 있다. Patent No. 685851 is particularly suitable for manufacturing a medium or small pneumatic hammer. Unlike a conventional pneumatic hammer, a guide (Giude) is provided to guide the center of the piston 600 while entering and exiting the top of the piston 600. Therefore, the central hole through which the guide enters and exits is not formed at the upper end of the piston 600. Due to this structural difference, in the pneumatic hammer, a large air chamber 560 is formed above the piston 600, and in the lowering step of the piston, the air chamber 560 pressurizes the entire upper surface of the piston 600 as the pressure chamber. As a result, the impact force of the piston 600 is greatly improved.

그러나 상기 공압해머는 도 1에서 보는 바와 같이, 상기 백헤드(100)가 조인트(300) 상단부에 나사 결합되고, 상기 조인트(300)의 하단부에는 케이싱(200)의 상단부가 나사 결합되어 있어서 구조적으로 다소 복잡하고, 특히 피스톤(600)의 상부 구조가 다소 취약하여 실제로 굴착작업을 시행하는 과정에서 공압통로(620) 주위가 파손되는 사고가 발생하는 문제점이 있었다. However, the pneumatic hammer, as shown in Figure 1, the back head 100 is screwed to the upper end of the joint 300, the upper end of the casing 200 is screwed to the lower end of the joint 300 structurally Somewhat complicated, in particular, the upper structure of the piston 600 is somewhat weak, there was a problem that the accident around the pneumatic passage 620 occurs in the process of actually performing the excavation work.

또한, 상기 공압해머는 피스톤의 구동과정에서 상기 케이싱(200)과 피스톤(600) 사이의 공압통로에 병목구간이 발생하여 피스톤 상방의 에어챔버(560)와 측방의 에어챔버(260)에 갇힌 공기가 신속하게 배출되지 못하기 때문에 피스톤의 타격력에 손실이 많고, 동시에 공압해머 하단으로 배출되는 공기의 공압력이 저하되어 굴착공의 깊이가 깊어지면 굴착과정에서 발생하는 슬러지를 케이싱 밖으로 신 속하게 배출시켜 주지 못하는 문제점이 있었다. In addition, the pneumatic hammer generates a bottleneck in the pneumatic passage between the casing 200 and the piston 600 during the operation of the piston, the air trapped in the air chamber 560 above the piston and the air chamber 260 on the side As the gas is not discharged quickly, there is a lot of loss in the impact force of the piston, and at the same time, when the air pressure of the air discharged to the bottom of the pneumatic hammer decreases and the depth of the excavation hole becomes deep, the sludge generated during the excavation process is quickly discharged out of the casing. There was a problem that could not give.

이에 본 발명이 이루고자 하는 과제는 상기 특허 제675851호에 소개된 공압해머의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 피스톤의 구동과정에서 피스톤의 상방 및 측방에 형성된 에어챔버에 갇힌 공기를 공압력의 손실 없이 그대로 공압해머의 하단으로 배출시켜 줌으로서 피스톤이 높은 타격력을 유지하며, 동시에 굴착과정에서 발생하는 슬러지를 효율적으로 케이싱 밖으로 배출시켜 주는 새로운 구조의 시추공 굴착용 공압해머 및 그 구동방법을 제공하는 것이다. The problem to be achieved by the present invention is to improve the problems of the pneumatic hammer introduced in the Patent No. 675851, air trapped in the air chamber formed on the upper and side of the piston in the process of driving the piston without loss of air pressure as it is By discharging to the bottom of the pneumatic hammer to provide a high impact force of the piston, and at the same time to provide a pneumatic hammer for drilling borehole drilling of a new structure and the driving method thereof to efficiently discharge the sludge generated in the excavation process out of the casing.

본 발명은 원통형 케이싱과, 상기 케이싱의 상단에 결합된 백헤드 및 체크밸브와, 상기 백헤드를 통해 유입된 외부공압을 피스톤의 측방으로 분배하는 실린더와, 상기 외부공압에 의해서 상하운동하는 피스톤과, 상기 피스톤의 타격력에 의해서 지반을 굴착하는 버튼비트와, 상기 케이싱의 하단에 결합된 슬리브를 포함하여 이루어지는 시추공 굴착용 공압해머에 있어서; 상기 케이싱의 내경에는 백헤드가 결합되는 상단너트와 상부내홈, 중간내홈 및 하부내홈, 그리고 상기 슬리브가 결합되는 하단너트가 위로부터 차례로 형성되어 있고; 상기 실린더는 상기 체크밸브를 수용하는 체크밸브 수용관과 상기 케이싱 내벽에 밀착되며 중앙홀 H2을 갖는 원통체로 이루어지되, 상기 원통체에는 상기 케이싱의 상부내홈과 대응하여 공압통로 P1을 구성하는 통기외홈과, 외부공압을 상기 공압통로 P1으로 유입시켜 주는 상단통기공, 상기 공압통로 P1을 상기 중앙홀 H2와 연통시켜 주는 하단통기공, 그리고 상기 중앙홀 H2의 상단에서 상기 원통체의 하단면으로 관통된 공압홀이 구비되어 있으며; 상기 피스톤은 중간단턱을 경계로 하여 상기 실린더의 원통체의 내벽을 따라 상하운동하는 상축부와 상기 케이싱의 내벽을 따라 상하운동하는 하축부로 이루어지되, 상기 상축부에는 둘레방향으로 상부외홈과 중간외홈이 형성되어 있고, 상기 하축부에는 둘레방향으로 형성된 하부외홈과, 상기 중간단턱에서 피스톤 하방으로 길게 함몰된 단턱홈, 그리고 하축부의 피스톤 하면 중앙에 형성된 중앙홀 H3가 구비되어 있으며, 상기 피스톤의 내부에는 상기 상부외홈에서 하부외홈으로 연결되는 통기장공 및 제1 경사공과, 상기 하부외홈의 상부에서 상기 중앙홀 H3로 비스듬히 관통된 제2 경사공과, 상기 제2 경사공의 입구에서 피스톤 상방으로 확장된 확장홈이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a cylindrical casing, a back head and a check valve coupled to an upper end of the casing, a cylinder for distributing external air pressure introduced through the back head to the side of the piston, and a piston vertically moving by the external air pressure. In the pneumatic hammer for drilling bore hole comprising a button bit for drilling the ground by the impact force of the piston, and a sleeve coupled to the lower end of the casing; The inner diameter of the casing is formed with the upper nut, the upper inner groove, the middle inner groove and the lower inner groove to which the back head is coupled, and the lower nut to which the sleeve is coupled from above; The cylinder is made of a cylindrical body having a check valve accommodating tube for accommodating the check valve and the inner wall of the casing and having a central hole H2, wherein the cylindrical body forms a pneumatic passage P1 corresponding to the upper inner groove of the casing. And a top through hole for introducing external air into the pneumatic passage P1, a bottom through hole for communicating the pneumatic passage P1 to the central hole H2, and a bottom surface of the cylindrical body through the top of the central hole H2. Pneumatic holes are provided; The piston is composed of an upper shaft portion that moves up and down along the inner wall of the cylindrical body of the cylinder with an intermediate step and a lower shaft portion that moves up and down along the inner wall of the casing. The outer groove is formed, the lower shaft portion is provided with a lower outer groove formed in the circumferential direction, a stepped groove recessed downwardly from the intermediate stepped piston, and a central hole H3 formed in the center of the lower surface of the piston of the lower shaft portion, Inside the vent hole and the first inclined hole connected to the lower outer groove from the upper outer groove, the second inclined hole obliquely penetrated through the central hole H3 in the upper portion of the lower outer groove, the inlet of the second inclined hole upwards the piston An extended expansion groove is provided.

또한, 본 발명은 피스톤의 상방, 즉 실린더의 중앙홀 H2 내부에 에어챔버 C1이 형성되고, 실린더의 원통체와 피스톤의 중간단턱 사이에는 에어챔버 C2가 형성되며, 피스톤의 하방에는 에어챔버 C3가 형성되는 시추공 굴착용 공압해머의 구동방법에 있어서; 백헤드의 중앙홀 H1을 통해 유입된 외부공압이 케이싱의 상부내홈과 실린더의 통기외홈 사이에 형성된 공압통로 P1을 거쳐서 상기 에어챔버 C1으로 유입되고, 다시 실린더의 공압홀을 통해서 에어챔버 C2로 배출된 다음, 케이싱의 중간내홈과 피스톤의 제2 경사공을 거쳐서 공압해머 하부로 배출되는 무부하 단계와; 상기 공압통로 P1을 따라 유입되는 외부공압이 실린더의 하단통기공과 피스톤의 통기장공 및 제1 경사공을 거쳐서 케이싱의 하부내홈을 통과한 다음 상기 에어챔버 C3를 확장시키고, 동시에 상기 에어챔버 C1에 갇힌 공기는 실린더의 공압홀을 통해서 실린더 하부로 배출된 다음, 상기 에어챔버 C2의 공기와 함께 피스톤의 단턱홈과 케이싱의 중간내홈 및 피스톤의 제2 경사공을 거쳐서 공압해머 하부로 배출되는 피스톤 상승단계와; 상기 공압통로 P1을 따라 유입되는 외부공압이 실린더의 하단통기공과 피스톤의 중간외홈을 통과하여 상기 에어챔버 C2를 확장시키고, 동시에 상기 공압의 일부가 실린더의 공압홀을 통과하여 상기 에어챔버 C1을 확장시키는 피스톤 하강단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the air chamber C1 is formed above the piston, that is, inside the center hole H2 of the cylinder, the air chamber C2 is formed between the cylinder and the intermediate step of the piston, the air chamber C3 is below the piston In the method for driving a borehole drilling pneumatic hammer is formed; External air pressure introduced through the central hole H1 of the back head is introduced into the air chamber C1 through the pneumatic passage P1 formed between the upper inner groove of the casing and the vented outer groove of the cylinder, and then discharged to the air chamber C2 through the pneumatic hole of the cylinder. And then, the non-load step is discharged to the lower portion of the pneumatic hammer through the middle inner groove of the casing and the second inclined hole of the piston; The external air flowing along the pneumatic passage P1 passes through the lower inner groove of the casing through the lower vent hole of the cylinder, the vent hole of the piston, and the first inclined hole, and then expands the air chamber C3, and at the same time is trapped in the air chamber C1. The air is discharged to the lower part of the cylinder through the pneumatic hole of the cylinder, and then the piston rising step is discharged to the lower part of the pneumatic hammer through the stepped groove of the piston, the middle inner groove of the casing and the second inclined hole of the piston together with the air of the air chamber C2. Wow; External air pressure flowing along the pneumatic passage P1 passes through the lower outer hole of the cylinder and the middle outer groove of the piston to expand the air chamber C2, and at the same time, a portion of the air pressure passes through the pneumatic hole of the cylinder to expand the air chamber C1. Lowering the piston; Characterized in that consists of.

본 발명에 따른 시추공 굴착용 공압해머는 피스톤의 상방과 측방 및 하방에 각각 에어챔버 C1, C2 및 C3가 형성되는데, 피스톤 하강단계에서는 상기 에어챔버 C1과 C2가 가압챔버의 기능을 하면서 피스톤의 상면과 중간단턱을 동시에 가압하고, 피스톤 상승단계에서는 상기 에어챔버 C3가 가압챔버의 기능을 하면서 피스톤의 하면을 밀어 올린다.In the pneumatic hammer for drilling bore holes according to the present invention, air chambers C1, C2, and C3 are formed on the upper side, the side, and the lower side of the piston, respectively, in the piston lowering step, the air chambers C1 and C2 function as the pressure chamber, And press the middle step at the same time, and in the piston raising step, the air chamber C3 acts as the pressure chamber and pushes up the lower surface of the piston.

그리고, 피스톤 구동과정에서 상기 에어챔버 C1 및 C2에 갇힌 공기가 피스톤의 단턱홈과 케이싱의 중간내홈 및 피스톤의 제2 경사공을 통해서 공압력의 손실없이 신속하게 공압헤머의 하단으로 배출되기 때문에 피스톤이 높은 타격력을 유지하며, 동시에 굴착과정에서 발생하는 슬러지를 효율적으로 케이싱 밖으로 배출시켜 주는 효과가 있다.In addition, the air trapped in the air chambers C1 and C2 during the piston driving process is quickly discharged to the lower end of the pneumatic hammer without losing the air pressure through the stepped groove of the piston, the middle inner groove of the casing and the second inclined hole of the piston. This high impact force is maintained, and at the same time there is an effect to discharge the sludge generated in the excavation process out of the casing efficiently.

따라서 본 발명에 따른 시추공 굴착용 공압해머는 중형이나 소형 규모로 제작하여도 종래의 공압해머에 비해 피스톤의 타격력이 우수하고, 또한 피스톤 상단 부의 구조가 견고하고 전체적인 구조가 간결하여 굴착과정에서 피스톤이 파손되거나 잦은 고장이 발생할 우려가 적은 효과가 있다.Therefore, the pneumatic hammer for drilling bore holes according to the present invention is superior to the conventional pneumatic hammer even when manufactured on a medium or small scale, and also has a strong structure at the upper end of the piston and the overall structure is concise. There is little effect of the risk of breakage or frequent failures.

이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명에 꼭 필요한 구성요소라 하더라도 통상적인 기술에 속하거나, 종래 기술과 동일한 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 상기 특허 제675851호와 동일한 구성요소라 하더라도 일부 구성요소에 대해서는 변경된 명칭을 사용하고, 전체적으로 새로운 도면부호를 부여한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, even if a component necessary for the present invention belongs to the conventional technology, the detailed description of the same configuration as the prior art will be omitted. In addition, even if the same components as the above-mentioned patent 676751, some of the components have changed names and are given new reference numerals as a whole.

본 발명에 따른 공압해머는 도 2와 같이 원통형 케이싱(10)의 내부에 백헤드(20)와 체크밸브(30), 실린더(40), 피스톤(50), 버튼비트(60) 및 슬리브(70)가 차례로 장착된 구조로 이루어진다. 이중에서 백헤드(20), 체크밸브(30), 버튼비트(60) 및 슬리브(70)는 통상적인 공압해머와 기본적인 구조와 기능이 거의 동일하다.The pneumatic hammer according to the present invention has a back head 20, a check valve 30, a cylinder 40, a piston 50, a button bit 60 and a sleeve 70 in the cylindrical casing 10 as shown in FIG. ) Is in turn mounted. Among them, the back head 20, the check valve 30, the button bit 60 and the sleeve 70 has almost the same basic structure and function as a conventional pneumatic hammer.

상기 케이싱(10)은 원통형으로서, 전체적으로 공압해머의 외형을 구성하며, 그 내경에는 도 3와 같이 위에서부터 상단너트(11)와 상부내홈(12), 중간내홈(13), 하부내홈(14), 그리고 하단너트(15)가 차례로 형성되어 있다. 상기 내홈(12,13,14)들은 모두 상기 케이싱(10)의 내벽에 일정한 폭으로 함몰 형성되어 있으며, 그 폭은 상부내홈(12)이 가장 넓고, 그 다음이 하부내홈(14)와 중간내홈(13)의 순으로 좁게 형성된다. 상기 상부내홈(12)과 중간내홈(13) 사이에는 핀홈(16)을 형성하는 것이 바람직하다.The casing 10 has a cylindrical shape, and constitutes an external shape of the pneumatic hammer as a whole. The inner diameter of the casing 10 is from the top of the upper nut 11 and the upper inner groove 12, the middle inner groove 13, and the lower inner groove 14 from above. And the lower nut 15 is formed in sequence. The inner grooves 12, 13 and 14 are all recessed in a predetermined width on the inner wall of the casing 10, the width of which is the upper inner groove 12 is the widest, the lower inner groove 14 and the middle inner groove It is narrowly formed in the order of (13). It is preferable to form a pin groove 16 between the upper inner groove 12 and the intermediate inner groove 13.

상기 백헤드(20)는 도 2와 같이 케이싱(10)의 상단너트(11)에 나사결합되며, 중앙홀 H1을 통해서 콤프레서(도시하지 않음)에서 공급되는 외부공압을 케이싱(10) 내부로 유입시키는 기능을 한다.The back head 20 is screwed to the upper nut 11 of the casing 10 as shown in FIG. 2, and the external air supplied from the compressor (not shown) is introduced into the casing 10 through the central hole H1. To function.

상기 체크밸브(30)는 실린더(40) 상단부에 설치되며, 백헤드(20)의 중앙홀 H1 하단을 막고 있다. 이때, 상기 체크밸브(30)와 실린더(40) 사이에는 스프링(31)이 장착되어 있어서 외부공압의 힘이 스프링(31)의 탄발력 보다 강하면 체크밸브(30)가 열리고, 외부공압의 힘이 약하면 체크밸브(30)가 닫힌다.The check valve 30 is installed at the upper end of the cylinder 40 and blocks the lower end of the central hole H1 of the back head 20. At this time, the spring 31 is mounted between the check valve 30 and the cylinder 40 so that if the external pneumatic force is stronger than the spring force of the spring 31, the check valve 30 is opened, the external pneumatic force If weak, the check valve 30 is closed.

상기 실린더(40)는 상기 백헤드(20)의 하부에 결합되며, 도 4와 같이 상부에는 상기 체크밸브(30)와 스프링(31)을 수용하는 체크밸브 수용관(41)이 돌출되어 있고, 그 하부는 중앙홀 H2을 갖는 원통체(42)가 구비되어 있다. 상기 원통체(42)는 상기 케이싱(10)의 내벽에 밀착되는 것으로서, 그 바깥둘레에는 외경이 함몰된 통기외홈(43)이 형성되어 있다. 상기 통기외홈(43)의 상단에는 원통체(42)의 둘레방향으로 다수개의 상단통기공(44)이 방사형으로 관통되어 있고, 상기 통기외홈(43)의 하단에는 상기 원통체(42)의 둘레방향으로 다수개의 하단통기공(45)이 관통되어 있다. The cylinder 40 is coupled to the lower portion of the back head 20, the check valve receiving tube 41 for receiving the check valve 30 and the spring 31 is protruded in the upper portion as shown in FIG. The lower part is provided with the cylindrical body 42 which has the center hole H2. The cylindrical body 42 is in close contact with the inner wall of the casing 10, the outer periphery of the outer periphery of the outer permeable groove 43 is formed. A plurality of upper vent holes 44 are radially penetrated in the circumferential direction of the cylindrical body 42 at an upper end of the outer vent 43, and a circumference of the cylindrical body 42 at the lower end of the outer vent 43. A plurality of bottom vent holes 45 penetrate in the direction.

그리고, 상기 원통체(42) 내부에는 세로방향으로 다수개의 공압홀(46)이 관통되어 있는데, 상기 공압홀(46)의 상단은 상기 중앙홀 H2의 상단을 향하여 관통되고, 그 하단은 원통체(42)의 하방으로 개방되어 있다. 상기 상단통기공(44)과 하단통기공(45) 및 공압홀(46)은 동심원 상에 각각 8 ~ 12개씩 교대로 형성하는 것이 바람직하다.In addition, a plurality of pneumatic holes 46 pass through the cylindrical body 42 in the longitudinal direction, and an upper end of the pneumatic hole 46 penetrates toward an upper end of the central hole H2, and a lower end thereof is a cylindrical body. It is open below (42). The upper vent hole 44, the lower vent hole 45 and the pneumatic hole 46 is preferably formed alternately by 8 to 12 on the concentric circles.

상기 원통체(42)의 외경부 하단에는 핀체결턱(47)이 형성되어 있어서 도 2와 같이 상기 핀체결턱(47)에 설치되는 고정핀(48)에 의해서 상기 실린더(40)가 케이싱(10) 내벽의 핀홈(16)에 고정된다. 이렇게 되면, 상기 통기외홈(43)이 케이싱(10) 내벽의 제1 통기내홈(12)과 대향하면서 케이싱(10) 내벽과 실린더(40) 외벽 사이에 공압통로 P1을 형성한다. 상기 공압통로 P1은 상단통기공(44)을 통해서 백헤드(20)의 중앙홀 H1과 연결되고, 동시에 하단통기공(45)을 통해서 실린더(40)의 중앙홀 H2과 연결된다.A pin fastening jaw 47 is formed at the lower end of the outer diameter portion of the cylindrical body 42, so that the cylinder 40 is casinged by a fixing pin 48 installed at the pin fastening jaw 47 as shown in FIG. 2. 10) It is fixed to the pin groove 16 of the inner wall. In this case, the air vent 43 is formed between the inner wall of the casing 10 and the outer wall of the cylinder 40 while facing the first air vent 12 of the inner wall of the casing 10. The pneumatic passage P1 is connected to the central hole H1 of the back head 20 through the upper vent hole 44, and is connected to the central hole H2 of the cylinder 40 through the lower vent hole 45.

한편, 피스톤(50)은 도 5와 같이, 중간단턱(51)을 경계로 하여 상대적으로 외경이 작은 상축부와 외경이 큰 하축부로 이루어진다. 그래서 상기 상축부는 실린더(40)의 중앙홀 H2 속에 삽입되어 원통체(42)의 내벽을 따라 상하운동하고, 상기 하축부는 상기 실린더(40)의 하방에서 케이싱(10)의 내벽을 따라 상하운동 한다.On the other hand, as shown in Fig. 5, the piston 50 has an upper shaft portion having a relatively small outer diameter and a lower shaft portion having a large outer diameter with respect to the intermediate step 51. Thus, the upper shaft portion is inserted into the center hole H2 of the cylinder 40 to move up and down along the inner wall of the cylindrical body 42, and the lower shaft portion is moved up and down along the inner wall of the casing 10 below the cylinder 40. Exercise.

상기 상축부의 외경에는 둘레방향으로 상부외홈(52)과 중간외홈(53)이 형성되어 있고, 상기 하축부에는 둘레방향으로 형성된 하부외홈(54)과, 상기 중간단턱(51)에서 피스톤 하방으로 길게 함몰된 단턱홈(55), 그리고 상기 하축부의 하면 중앙에 형성된 중앙홀 H3이 구비되어 있다. 상기 단턱홈(55)의 상단은 피스톤(50)의 상축부를 향하여 개방되어 있으나 그 하단은 차단되어 있고, 상기 중앙홀 H3 속으로는 버튼비트(60)의 돌출관(61)이 출입하게 된다. The outer diameter of the upper shaft portion is formed with an upper outer groove 52 and the middle outer groove 53 in the circumferential direction, the lower shaft portion has a lower outer groove 54 formed in the circumferential direction and the piston from the intermediate step 51 to the lower side Long recessed stepped groove 55, and the central hole H3 formed in the center of the lower shaft portion is provided. The upper end of the stepped groove 55 is open toward the upper shaft of the piston 50, but the lower end thereof is blocked, and the protruding pipe 61 of the button bit 60 enters and exits from the central hole H3. .

또한 피스톤(50) 내부에는 상축부 상단에서 하축부 하단에 걸쳐서 길이방향으로 통기장공(56)이 형성되어 있다. 상기 통기장공(56)의 상단은 상기 상부외 홈(52)을 향하여 비스듬히 관통되어 있고, 그 하단은 제1 경사공(57)을 통해서 상기 하부외홈(54)으로 비스듬히 관통되어 있다. 또한 상기 하축부의 중간부위, 즉 하부외홈(54)의 상부에서 상기 중앙홀 H3의 상단을 향하여 비스듬히 제2 경사공(58)이 형되어 있고, 상기 제2 경사공(58)의 입구에는 각각 피스톤 상단을 향하여 길게 함몰된 확장홈(59)이 형성되어 있다. 상기 도 5에서 C는 피스톤(50)의 상면에서 통기장공(56)을 뚫은 후, 통기장공(56)의 상단을 막은‘캡(Cap)'이다.In addition, the air passage hole 56 is formed in the piston 50 in the longitudinal direction from the upper shaft to the lower shaft. An upper end of the vent hole 56 is obliquely penetrated toward the upper outer groove 52, and a lower end thereof is obliquely penetrated into the lower outer groove 54 through the first inclined hole 57. In addition, a second inclined hole 58 is formed obliquely toward the upper end of the central hole H3 at an intermediate portion of the lower shaft portion, that is, at an upper portion of the lower outer groove 54, and each of the inlets of the second inclined hole 58 is formed at an inlet. The expansion groove 59 is formed to be long recessed toward the upper end of the piston. In FIG. 5, C is a 'cap' which blocks the upper end of the vent hole 56 after drilling the vent hole 56 from the upper surface of the piston 50.

본 발명의 특징 중 하나는 상기 단턱홈(55)의 하단이 상기 확장홈(59)의 하단, 즉 상기 제2 경사공(58)의 입구보다 더 밑으로 길게 형성되어 있다는 것이다. 상기 단턱홈(55)은 피스톤(50)의 구동과정에서 피스톤 상방의 에어챔버 C1과 측방의 에어챔버 C2에 갇힌 공기를 신속하게 공압해머 하단으로 배출시켜 주는 기능을 한다. 그리고, 상기 통기장공(56)과 제1 경사공(57), 제2 경사공(58), 확장홈(59) 그리고 단턱홈(57)은 각각 상기 피스톤(50) 내부에 방사형으로 각각 3~8개씩 설치하는 것이 바람직하다. One of the features of the present invention is that the lower end of the stepped groove 55 is formed longer than the lower end of the expansion groove 59, that is, the entrance of the second inclined hole (58). The stepped groove 55 functions to quickly discharge the air trapped in the air chamber C1 above the piston and the air chamber C2 on the side in the driving process of the piston 50 to the bottom of the pneumatic hammer. The vent hole 56, the first inclined hole 57, the second inclined hole 58, the expansion groove 59, and the stepped groove 57 are each radially formed within the piston 50. It is preferable to install eight pieces at a time.

마지막으로 버튼비트(60)와 슬리브(70)의 구조와 기능은 통상적인 공압해머와 거의 동일하다. 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 버튼비트(60)의 상단에는 돌출관(61)이 설치되어 있고, 중심축선을 따라 중앙홀 H4가 형성되어 있으며, 상기 슬리브(70)는 케이싱(10)의 하단너트(17)에 나사결합 된다. 도 2에서 미설명 부호 62는 버튼비트(60)의 중심을 잡아주는 '베어링'이고, 63은 버튼비트(60)의 이탈을 방지하며 승하강 거리를 제한하는 '제한링'이다.Finally, the structure and function of the button bit 60 and the sleeve 70 is almost the same as a conventional pneumatic hammer. As shown in FIG. 2, a protruding tube 61 is installed at an upper end of the button bit 60, a central hole H4 is formed along a central axis, and the sleeve 70 is at the lower end of the casing 10. Screwed to the nut (17). In FIG. 2, reference numeral 62 denotes a 'bearing' which holds the center of the button bit 60, and 63 denotes a 'limiting ring' which prevents the button bit 60 from being separated and restricts the lifting distance.

이하, 본 발명에 따른 시추공 굴착용 공압해머의 구동방법을 설명한다. 상기 공압해머는 도 6과 같이 피스톤(50)의 상방, 즉 실린더(40)의 중앙홀 H2 내부에 에어챔버 C1이 형성되고, 실린더(40)의 원통체(42)와 피스톤(50)의 중간단턱(51) 사이에는 에어챔버 C2가 형성되며, 피스톤(50)의 하방에는 에어챔버 C3가 형성된다. Hereinafter, a method of driving a pneumatic hammer for drilling a borehole according to the present invention will be described. As shown in FIG. 6, the pneumatic hammer has an air chamber C1 formed above the piston 50, that is, inside the center hole H2 of the cylinder 40, and is formed in the middle of the cylinder 42 of the cylinder 40 and the piston 50. An air chamber C2 is formed between the stepped portions 51, and an air chamber C3 is formed below the piston 50.

도 6의 (A)는 무부하 상태의 공압해머를 나타낸 도면으로서, 피스톤(50)과 버튼비트(60)가 자중에 의해서 밑으로 쳐져 있고, 버튼비트(60)는 제한링(63)에 걸려 있다. 이 상태에서는 백헤드(20)의 중앙홀 H1을 통해 유입된 외부공압(화살표)이 점선을 따라 실린더(40)의 상단통기공(44)으로 유입된 다음, 케이싱(10)의 상부내홈(12)과 실린더(40)의 통기외홈(43) 사이에 형성된 공압통로 P1을 거쳐서 하단통기공(45)을 통해 실린더(40)의 중앙홀 H2, 즉 에어챔버 C1으로 유입된다. FIG. 6A is a diagram showing a pneumatic hammer in a no-load state, in which a piston 50 and a button bit 60 are pushed down by their own weight, and the button bit 60 is caught by the limit ring 63. . In this state, the external air pressure (arrow) introduced through the central hole H1 of the back head 20 flows into the upper vent hole 44 of the cylinder 40 along the dotted line, and then the upper inner groove 12 of the casing 10. ) Is introduced into the central hole H2 of the cylinder 40, that is, the air chamber C1, through the lower vent hole 45 through the pneumatic passage P1 formed between the outer vent groove 43 of the cylinder 40.

이어서 상기 외부공압은 계속 점선을 따라 실린더(40)의 공압홀(46)을 통해서 실린더(40) 하방으로 배출된 다음, 케이싱(10)의 중간내홈(13)과 피스톤(50)의 확장홈(59) 및 제2 경사공(58)을 거쳐서 피스톤(50)의 중앙홀 H3과 버튼비트(60)의 중앙홀 H4를 통해 공압해머 하부로 배출된다. Subsequently, the external air pressure is discharged downward through the pneumatic hole 46 of the cylinder 40 along the dotted line, and then the middle inner groove 13 of the casing 10 and the expansion groove of the piston 50 ( 59) and the second inclined hole 58 is discharged to the lower portion of the pneumatic hammer through the central hole H3 of the piston 50 and the central hole H4 of the button bit 60.

이러한 무부하 상태에서 시추공을 굴착하기 위해 공압해머를 서서히 하강시키면, 버튼비트(60)의 하단이 지반에 닿아 버튼비트(60)가 피스톤(50)과 함께 케이싱(10) 속으로 밀려 올라간다. 그래서 상기 피스톤(50)의 상부외홈(52)의 위치가 실린더(40)의 하단통기공(45)에 이르면 피스톤 상승단계로 이어진다. When the pneumatic hammer is slowly lowered to excavate the borehole in such a no-load state, the lower end of the button bit 60 touches the ground and the button bit 60 is pushed up into the casing 10 together with the piston 50. Thus, when the position of the upper outer groove 52 of the piston 50 reaches the lower vent hole 45 of the cylinder 40, the piston rises.

피스톤 상승단계에서는 도 6의 (B)에서 실선으로 표시한 바와 같이 상기 공압통로 P1을 따라 유입되는 외부공압이 실린더(40)의 하단통기공(45)과 피스톤(50) 의 통기장공(56) 및 제1 경사공(57)을 거쳐서 케이싱(10)의 하부내홈(14)을 통과하여 피스톤(50) 하방의 에어챔버 C3로 유입된 다음, 그 용적이 급격히 확장되면서 피스톤(50)을 강하게 상승시킨다. In the piston rising step, as indicated by the solid line in FIG. 6B, the external air flowing along the pneumatic passage P1 passes through the lower vent 45 of the cylinder 40 and the vent hole 56 of the piston 50. And the first inclined hole 57 passes through the lower inner groove 14 of the casing 10 and flows into the air chamber C3 below the piston 50, and then rapidly increases the piston 50 as its volume rapidly expands. Let's do it.

이렇게 피스톤(50)이 상승하면, 피스톤(50)의 상방, 즉 실린더(40)의 중앙홀 H2 속에 형성된 에어챔버 C1과, 피스톤(50)의 측방, 즉 중간단턱(51)과 실린더(40)의 원통체(42) 사이에 형성된 에어챔버 C2는 외부공압과 단절되면서 그 용적이 축소된다. 그래서, 상기 에어챔버 C1의 공기는 도 6의 (B)와 같이 점선을 따라 상기 원통체(42)의 공압홀(46)을 통해서 실린더(40) 하부로 배출된 다음, 에어챔버 C2의 공기와 함께 피스톤(50)의 단턱홈(55)과 케이싱(10)의 중간내홈(13), 그리고 피스톤(50)의 확장홈(59)과 제2 경사공(58)을 거쳐서 피스톤(50)의 중앙홀 H3과 버튼비트(60)의 중앙홀 H4를 통해 공압해머 하부로 배출된다. 이처럼, 피스톤 상승단계에서는 상기 에어챔버 C3가 피스톤(50)을 상승시키는 가압챔버가 되고, 에어챔버 C1 및 C2는 피압챔버가 된다. When the piston 50 rises in this way, the air chamber C1 formed above the piston 50, that is, in the center hole H2 of the cylinder 40, and the side of the piston 50, that is, the intermediate step 51 and the cylinder 40 The air chamber C2 formed between the cylindrical bodies 42 is disconnected from the external air pressure and its volume is reduced. Thus, the air of the air chamber C1 is discharged to the lower portion of the cylinder 40 through the pneumatic hole 46 of the cylindrical body 42 along the dotted line as shown in FIG. 6B, and then the air of the air chamber C2 Together with the stepped groove 55 of the piston 50 and the intermediate inner groove 13 of the casing 10, and the expansion groove 59 and the second inclined hole 58 of the piston 50, the center of the piston 50 It is discharged to the lower part of the pneumatic hammer through the hole H3 and the center hole H4 of the button bit 60. In this way, in the piston raising step, the air chamber C3 becomes a pressurized chamber for raising the piston 50, and the air chambers C1 and C2 become the pressurized chamber.

상기 피스톤(50)이 도 6의 (B) 위치에서 좀더 상승하여 상기 확장홈(59)의 하단부가 상기 중간내홈(13)을 통과하면, 상기 피스톤(50)의 중간내홈(13)이 닫히게 되고, 이렇게 되면 에어챔버 C1과 C2에 갇힌 공기가 더 이상 배출되지 못한다. 그러나 가압챔버 C3의 압력이 피압챔버 C1과 C2의 저항을 이기고 피스톤(50)을 계속 상승시킨다. 그래서 상기 피스톤(50)의 중간외홈(53)이 실린더(40)의 하단통기공(45)에 이르면 피스톤 하강단계로 이어진다. When the piston 50 rises further in the position (B) of FIG. 6 and the lower end of the expansion groove 59 passes through the intermediate inner groove 13, the intermediate inner groove 13 of the piston 50 is closed. In this case, the air trapped in the air chambers C1 and C2 can no longer be discharged. However, the pressure in the pressure chamber C3 overcomes the resistances of the pressure chambers C1 and C2 and continues to raise the piston 50. Therefore, when the intermediate outer groove 53 of the piston 50 reaches the lower vent hole 45 of the cylinder 40, the piston descends to the lowering step.

피스톤 하강단계에서는 도 6의 (C)에서 실선으로 표시한 바와 같이, 공압통 로 P1을 따라 유입되는 공압이 실린더(40)의 하단통기공(45)과 피스톤(50)의 중간외홈(53)을 통과하여 실린더(40) 하방과 피스톤(50)의 중간단턱(51) 사이에 형성된 에어챔버 C2를 확장시키고, 동시에 상기 외부공압의 일부는 원통체(42)의 공압홀(46)을 통과하여 피스톤(50) 상방에 형성된 에어챔버 C1을 확장시킨다. 이때, 피스톤(50) 하방의 에어챔버 C3는 용적이 축소되고, 그 속에 갇힌 공기는 버튼비트(60)의 중앙홀 H4를 통해 공압해머 하부로 배출된다. 즉, 피스톤 하강단계에서는 상기 에어챔버 C1과 C2가 피스톤(50)을 하강시키는 가압챔버가 되고, 에어챔버 C3는 반대로 피압챔버가 되는 것이다. In the piston lowering step, as indicated by the solid line in FIG. 6C, the pneumatic pressure flowing along the pneumatic passage P1 is the lower end hole 45 of the cylinder 40 and the intermediate outer groove 53 of the piston 50. And extends the air chamber C2 formed between the lower end of the cylinder 40 and the intermediate step 51 of the piston 50, and at the same time a part of the external air pressure passes through the pneumatic hole 46 of the cylindrical body 42. The air chamber C1 formed above the piston 50 is expanded. At this time, the air chamber C3 below the piston 50 is reduced in volume, and the air trapped therein is discharged to the lower portion of the pneumatic hammer through the central hole H4 of the button bit 60. That is, in the piston lowering step, the air chambers C1 and C2 become pressure chambers for lowering the piston 50, and the air chamber C3 becomes a pressure chamber on the contrary.

상기 피스톤(50)이 도 6의 (C) 위치에서 좀더 하강하여 피스톤(50)의 중간외홈(53)이 실린더(40)의 하단통기공(45)을 통과하면, 상기 하단통기공(45)이 닫히면서 상기 에어챔버 C1과 C2에도 외부공압이 차단된다. 그러나 피스톤(50)은 상기 에어챔버 C1과 C2에 이미 채워진 공압력에 의해서 계속 하강하여 도 7의 위치에 이르게 된다. When the piston 50 is lowered further in the position (C) of FIG. 6 and the intermediate outer groove 53 of the piston 50 passes through the lower vent 45 of the cylinder 40, the lower vent 45 As it is closed, external air pressure is also blocked in the air chambers C1 and C2. However, the piston 50 continues to descend by the air pressure already filled in the air chambers C1 and C2 to reach the position of FIG.

도 7은 피스톤 하강단계에서 나타나는 본 발명의 특징을 설명해 주는 도면으로서, 피스톤(50)이 계속 하강하면 피스톤(50)의 단턱홈(55)과 케이싱(10)의 중간내홈(13)이 열리면서 상기 에어챔버 C1과 C2 및 상기 단턱홈(55)과 중간내홈(13)이 먼저 하나의 공압챔버를 형성하고, 이어서 상기 중간내홈(13)과 피스톤(50)의 확장홈(59)이 열리면서 상기 에어챔버 C1과 C2에 갇힌 공기가 중앙홀 H3 및 H4를 통해 공압해머 하단으로 배출되는 배기통로를 형성하게 된다.7 is a view for explaining the characteristics of the present invention appearing in the piston lowering step, if the piston 50 continues to descend, the stepped groove 55 of the piston 50 and the middle inner groove 13 of the casing 10 opens; Air chambers C1 and C2 and the stepped grooves 55 and the intermediate inner groove 13 first form one pneumatic chamber, and then the intermediate inner groove 13 and the expansion groove 59 of the piston 50 are opened to open the air. The air trapped in the chambers C1 and C2 forms an exhaust passage through the central holes H3 and H4 to the bottom of the pneumatic hammer.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 피스톤(50)은 분당 1,200~1,500회 정도 고속으 로 구동되기 때문에 상기 에어챔버 C1과 C2에 갇힌 공기를 순간적으로 배출시킬 수 있는 배기통로가 확보되어야 한다. 본 발명에서는 도 7에서 보는 바와 같이, 피스톤이 하강할 때, 상기 피스톤(50)의 단턱홈(55)서부터 케이싱(10)의 중간내홈(13)을 통해 피스톤(50)의 확장홈(59)으로 순차적으로 개방되는 배기통로를 형성하기 때문에 상기 에어챔버 C1과 C2에 갇힌 공기가 공압력의 손실 없이 공압헤머의 하단으로 신속하게 배출된다. 그리고, 상기 배출통로를 통해 배출되는 공압력이 굴착과정에서 발생하는 슬러지를 케이싱 밖으로 힘차게 밀어내기 때문에 시추공의 깊이가 다소 깊은 경우에도 무리없이 굴착작업을 수행할 수 있다.As described above, since the piston 50 is driven at a high speed of about 1,200 to 1,500 times per minute, an exhaust passage for instantaneously discharging air trapped in the air chambers C1 and C2 should be secured. In the present invention, as shown in Figure 7, when the piston descends, the expansion groove 59 of the piston 50 through the intermediate inner groove 13 of the casing 10 from the stepped groove 55 of the piston 50 Since the exhaust passages are sequentially opened, air trapped in the air chambers C1 and C2 is quickly discharged to the lower end of the pneumatic hammer without losing the air pressure. In addition, since the air pressure discharged through the discharge passage strongly pushes the sludge generated during the excavation process out of the casing, even when the depth of the borehole is somewhat deep, excavation may be performed without difficulty.

도 1은 종래 공압해머의 구조를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional pneumatic hammer,

도 2는 본 발명에 따른 공압해머의 구조를 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing the structure of a pneumatic hammer according to the present invention;

도 3은 도 1에서 케이싱(10)의 구조를 나타낸 단면도,3 is a cross-sectional view showing the structure of the casing 10 in FIG.

도 4는 도 1에서 실린더(40)의 구조를 나타낸 구성도,4 is a configuration diagram showing the structure of the cylinder 40 in FIG.

도 5는 도 1에서 피스톤(50)의 구조를 나타낸 구성도,5 is a configuration diagram showing the structure of the piston 50 in FIG.

도 6은 도 1의 공압해머에 대한 작동원리를 설명하는 도면,6 is a view for explaining the operating principle of the pneumatic hammer of FIG.

도 7은 피스톤 하강단계에서 나타나는 본 발명의 특징을 설명하는 도면이다.7 is a view for explaining the features of the present invention appearing in the piston lowering step.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

10 ; 케이싱(Casing), 20 ; 백헤드(Back head)10; Casing, 20; Back head

30 ; 체크밸브(Check valve) 40 ; 실린더(Cylinder) 30; Check valve 40; Cylinder

50 ; 피스톤(Piston) 60 ; 버튼비트(Button bit)50; Piston 60; Button bit

70 ; 슬리브(Sleeve) C1,C2,C3 ; 에어챔버(Air chamber)70; Sleeves C1, C2, C3; Air chamber

P1 ; 공압통로 H1,H2,H3,H4 ; 중앙홀P1; Pneumatic passages H1, H2, H3, H4; Concourse

Claims

A cylindrical casing, a back head and a check valve coupled to an upper end of the casing, a cylinder for distributing external air pressure introduced through the back head to the side of the piston, a piston vertically moving by the external air pressure, and the piston In the pneumatic hammer for drilling bore hole comprising a button bit for drilling the ground by the striking force and the sleeve coupled to the lower end of the casing,

An inner diameter of the casing 10 has an upper nut 11 and an upper inner groove 12, an intermediate inner groove 13, a lower inner groove 14, and a lower end to which the sleeve 70 is coupled. The nuts 15 are formed in order from above,

The cylinder 40 is composed of a check valve accommodating pipe 41 accommodating the check valve 30 and a cylindrical body 42 in close contact with an inner wall of the casing 10 and having a central hole H2, wherein the cylindrical body ( 42) a ventilation outside groove 43 constituting the pneumatic passage P1 in correspondence with the upper inner groove 12 of the casing 10, and an upper vent hole 44 for introducing external air pressure into the pneumatic passage P1, and the pneumatic pressure. A lower vent hole 45 for communicating the passage P1 with the central hole H2, and a pneumatic hole 46 penetrating from the upper end of the central hole H2 to the lower surface of the cylindrical body 42;

The piston 50 has an upper shaft portion which moves up and down along the inner wall of the cylindrical body 42 of the cylinder 40 with the intermediate step 51 as a boundary, and a lower movement that moves up and down along the inner wall of the casing 10. Consists of the shaft portion, the upper shaft portion is formed in the upper outer groove 52 and the middle outer groove 53 in the circumferential direction, the lower shaft portion in the lower outer groove 54 formed in the circumferential direction, and in the intermediate stepped 51 A stepped groove 55 recessed downward in the piston, and a central hole H3 formed in the center of the lower surface of the piston of the lower shaft portion, are provided in the piston 50 from the upper outer groove 52 to the lower outer groove 54. The vent hole 56 and the first inclined hole 57 connected to each other, the second inclined hole 58 obliquely penetrated through the central hole H3 from the upper portion of the lower outer groove 54, and the second inclined hole 58 Borehole oyster, characterized in that the expansion groove 59 is extended to the piston of For pneumatic hammer.

According to claim 1, wherein the inner diameter of the casing 10, the pin groove 16 is formed between the upper inner groove 12 and the middle inner groove 13, the lower end of the cylindrical body 42 of the cylinder 40 Since the fastening jaw 47 is formed, the cylinder 40 is fixed to the inner wall of the casing 10 by a fixing pin 48 provided between the pin groove 16 and the pin fastening jaw 47. Pneumatic hammer for drilling boreholes.

The pneumatic hammer for drilling a borehole according to claim 1 or 2, wherein the stepped groove 55 of the piston 50 is formed at a lower end thereof longer than the lower end of the expansion groove 59. .

The method of claim 1 or 2, wherein the stepped groove 55, the vent hole 56, the first inclined hole 57, the second inclined hole 58 and the expansion groove 59 of the piston 50 Pneumatic hammer for drilling bore, characterized in that each is formed of three to eight pieces.

The air chamber C1 is formed inside the center hole H2 of the cylinder 40 above the piston 50, and the air chamber C2 is formed between the cylindrical body 42 of the cylinder 40 and the intermediate step 51 of the piston 50. Is formed, in the method of driving a borehole drilling pneumatic hammer in which the air chamber C3 is formed below the piston 50,

External air pressure introduced through the central hole H1 of the back head 20 passes through the pneumatic passage P1 formed between the upper inner groove 12 of the casing 10 and the vent hole 43 of the cylinder 40 to the air chamber C1. Flows into the air chamber C2 through the pneumatic hole 46 of the cylinder 40, and then passes through the intermediate inner groove 13 of the casing 10 and the second inclined hole 58 of the piston 50. A no-load step discharged to the bottom of the hammer;

External pneumatic air flowing along the pneumatic passage P1 passes through the lower vent 45 of the cylinder 40 and the vent hole 56 of the piston 50 and the first inclined hole 57 of the lower inner groove of the casing 10. After passing through (14), the air chamber C3 is expanded, and at the same time, the air trapped in the air chamber C1 is discharged to the lower portion of the cylinder 40 through the pneumatic hole 46 of the cylinder 40, and then the air chamber C2 The piston ascending step is discharged to the lower portion of the pneumatic hammer through the stepped groove 55 of the piston 50, the inner groove 13 of the casing 10 and the second inclined hole 58 of the piston 50 together with the air of Wow;

The external air flowing along the pneumatic passage P1 passes through the lower vent hole 45 of the cylinder 40 and the middle outer groove 53 of the piston 50 to expand the air chamber C2, and at the same time, a part of the external air pressure. A piston descending step of expanding the air chamber C1 by passing through the pneumatic hole 46 of the cylinder 40; Method for driving a borehole drilling pneumatic hammer, characterized in that consisting of.

The method of claim 5, wherein in the step of lowering the piston, first, the stepped groove 55 of the piston 50 and the intermediate inner groove 13 of the casing 10 are opened, and the air chambers C1 and C2 and the stepped groove 55 and the middle of the piston 50 are opened. The inner groove 13 forms one pneumatic chamber, and then the intermediate inner groove 13 and the expansion groove 59 of the piston 50 are opened, and the air trapped in the air chambers C1 and C2 opens the center holes H3 and H4. Method for driving a borehole drilling pneumatic hammer, characterized in that for forming an exhaust passage discharged to the bottom of the pneumatic hammer through.