KR101399384B1 - Down the hole hammer device for using compression air - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압축공기를 이용한 햄머장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부로부터 공급되는 압축공기에 의한 피스톤의 직선왕복작동으로 햄머비트를 타격하여 지반이나 암반 등에 구멍을 천공하는 햄머장치에 대하여, 복귀하는 피스톤에 의해 형성되는 백 프레셔의 가압작용을 통해 일정 크기를 갖는 작동공간을 푸시판이 상승함과 동시에 상기 피스톤의 하강에 따른 외부공기압의 압력차에 의해 상기 푸시판이 하강하면서 상기 작동공간 내의 압력을 밀어 하강하는 피스톤에 작용토록 하여 고압에 의한 피스톤의 반발력을 높임에 따라 햄머비트의 타격속도와 힘이 증대되어 효율적으로 지반 내의 연암 이나 초경암에 관계없이 암반을 파쇄하도록 하는 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 햄머장치는 천공기계의 햄머결합장치 출력축에 연결하여 건물 기초공사나, 콘크리트 파일시공, 석유시추, 가스시추, 터널천공, 지열작업, 우물작업 및 지하수 개발과 같은 지반이나 암반 등에 구멍을 천공하는 각종 천공작업에 사용되는 것으로, 외부로부터 공급되는 압축공기의 작용에 의해 직선왕복운동하는 피스톤의 타격과 오거 회전에 의한 햄머비트의 타격작용 및 회전작용을 통해 지반 내의 암반을 파쇄하여 천공하도록 구성되어 있다.Generally, the hammer device is connected to the output shaft of the hammer coupling device of the punching machine to form a hole in the ground or rock such as building foundation work, concrete pile construction, oil drilling, gas drilling, tunnel drilling, geothermal work, It is used for drilling various drilling operations. It is used to crush the rocks in the ground through crushing of pistons which reciprocate linearly by the action of compressed air supplied from the outside, and hammer bit impact and rotation by auger rotation Consists of.
상기한 종래 햄머장치(1)의 경우 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이 중공의 케이싱(10)과; 상기 케이싱(10)의 상단에 테이퍼나사 또는 다각 조인트(Joint)로 연결되면서 중앙에 압축공기의 유입구(16) 및 공급유로(17)가 상호 연통 형성된 탑서브(15)와; 상기 탑서브(15) 내의 공급유로(17)에 설치되며, 탑서브(15) 내부로 유입된 압축공기가 외부로 역류하는 것을 방지하는 첵밸브수단(20)과; 상기 케이싱(10) 내부에 슬라이드 가능하게 설치되며, 탑서브(15)의 유입구(16)를 통해 공급된 압축공기의 작용에 따라 케이싱(10) 내부를 직선왕복운동하면서 햄머비트(50)를 타격하는 피스톤(30)과; 상기 케이싱(10) 하단에 나사 체결되는 햄머비트(50)를 포함하는 등 상기한 구성요소들을 미국 특허 US 7,422,074 와 국내공개특허 제10-2011-0073148호를 비롯해 선행적으로 국내 및 국외에 개시된 햄머장치(1) 모두 역시 위와 동일한 구성요소로 이루어져 있으며, 상기와 같이 선행적으로 개시된 각 햄머장치(1)의 경우 단지 피스톤(30) 내에 형성된 공기이송홈(37a,37b)을 통해 상기 피스톤(30)의 하단과 상단으로 각각 압축공기를 이송시키면서 이와 대응되게 피스톤(30)이 상하로 직선왕복운동을 이루는 등의 작동과정에서 단순적인 차이점을 갖는다 하겠다.As shown in FIGS. 1A and 1B, the
그러나, 상기와 같이 구성된 종래 햄머장치(1)의 경우 복귀하는 피스톤(30)에 의해 형성되는 백 프레셔의 가압작용을 통해 일정 크기를 갖는 작동공간을 푸시판이 상승함과 동시에 피스톤(30)의 하강에 따른 외부공기압과의 압력차에 의해 상기 푸시판이 하강하면서 상기 작동공간 내의 압력을 밀어 하강하는 피스톤(30)에 작용토록 하는 푸시판수단이 전무함과 동시에 상기 피스톤(30)의 상부로 유동되는 압축공기가 응집되지 못하는 구조적인 단점을 갖기 때문에 이에 따라 상기 피스톤(30)의 왕복이송속도를 증대시키기 위한 고압을 형성하지 못하는 구조적 한계와 함께, 상기 햄머장치(1)로 공급되는 압축공기의 손실률이 매우 큼에 따라 상기 피스톤(30)이 햄머비트(50)를 타격하는 속도와 힘이 현저히 떨어짐과 동시에 강도가 약한 연암 등은 파쇄가 가능하지만 강도가 큰 초경암 등은 쉽게 파쇄시키지 못하는 등의 문제점이 있었다.However, in the case of the
또한, 종래 햄머장치(1)의 경우 피스톤(30)을 직선왕복이송시키는 속도와 힘이 일정하기 때문에 햄머비트(50)가 타격되는 속도에 의해 파쇄되는 연암 또는 햄머비트(50)의 타격되는 힘에 의해 파쇄되는 초경암과 같이 암반의 강도에 따라 그에 맞는 햄머장치(1)를 선택하여 사용해야 하는 번거로움과 함께, 상기 햄머비트(50)가 타격되는 힘과 속도를 높이기 위해서는 별도의 장치 또는 장비를 구비해야 하는 번거로움이 발생하는 등의 또 다른 문제점이 있었다.In the case of the
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 외부로부터 공급되는 압축공기에 의한 피스톤의 직선왕복작동으로 햄머비트를 타격하여 지반이나 암반 등에 구멍을 천공하는 햄머장치의 내부 구조에 있어, 복귀하는 피스톤에 의해 형성되는 백 프레셔의 가압작용을 통해 일정 크기를 갖는 작동공간을 푸시판이 상승함과 동시에 상기 피스톤의 하강에 따른 외부공기압의 압력차에 의해 상기 푸시판이 하강하면서 상기 작동공간 내의 압력을 밀어 하강하는 피스톤에 작용토록 하여 고압에 의한 피스톤의 반발력을 높이도록 구성함으로써, 이를 통해 형성된 고압으로 피스톤이 햄머비트 측으로 타격되는 힘과 속도가 증대되어 효율적으로 지반 내의 연암 및 초경암에 관계 없이 암반을 파쇄하도록 하는 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide an internal structure of a hammer device for boring a hammer bit by a linear reciprocating operation of a piston by compressed air supplied from the outside, The push plate is moved upward in the working space having a predetermined size through the pushing action of the back pressure formed by the piston and the push plate is lowered by the pressure difference of the external air pressure due to the descent of the piston, The force and speed at which the piston is struck to the hammer bit side at the high pressure formed by the high pressure are increased and the rock mass is efficiently regenerated regardless of the soft rock and the cemented carbide in the ground. Ham with compressed air provided with a push plate for crushing The purpose is to provide a device.
또한, 본 발명은 햄머장치의 피스톤으로 압축공기를 공급시키는 압축챔버의 구조를 푸시판을 통해 고압이 형성되도록 구성함으로써, 이를 통해 압축챔버의 전체 구조가 단순화되어 햄머장치의 제작이 간편화됨에 따라 제작비용이 절감됨과 동시에 햄머장치의 유지보수가 용이하도록 하는데 또 다른 목적이 있다.Further, since the structure of the compression chamber for supplying the compressed air to the piston of the hammer device is configured to form a high pressure through the push plate, the entire structure of the compression chamber is simplified through the pusher plate, Another object is to reduce the cost and facilitate the maintenance of the hammer device.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 중공으로 양단이 개구되어 햄머장치의 본체가 되는 케이스와; 상기 케이스의 하단에 결합되며, 피스톤의 왕복이송작동에 의한 타격작용으로 지반 및 암석 등에 구멍을 천공하는 햄머비트와; 상기 케이스의 내부에서 햄머비트의 상측에 삽입되며, 외부로부터 공급되는 압축공기의 작용에 의해 케이스 상에서 직선왕복작동되어 상기 햄머비트의 상단을 타격하는 피스톤과; 상기 케이스의 내부에서 피스톤의 상측으로 튜브홀더를 통해 고정결합됨과 동시에 상기 튜브홀더의 일단에 결합된 에어디바이더와 튜브홀더의 내측으로 관통된 에어플로우튜브를 통해 상기 피스톤 측으로 공기를 배출하는 압축챔버와; 상기 케이스의 상단에 결합되어 외부로부터 공급되는 공기를 상기 압축챔버 측으로 공급하는 탑서브를 포함하여 구성되는 햄머장치에 있어서,According to an aspect of the present invention, A case having both ends opened in the hollow and serving as the main body of the hammer device; A hammer bit coupled to a lower end of the case and puncturing a hole in the ground and rock by a hitting action by reciprocating movement of the piston; A piston inserted in the upper part of the hammer bit inside the case and being reciprocated linearly on the case by the action of compressed air supplied from the outside to strike the upper end of the hammer bit; An air damper fixedly coupled to the upper side of the piston through a tube holder and coupled to one end of the tube holder, and a compression chamber for discharging air to the piston side through an air flow tube penetrating the inside of the tube holder, ; And a top portion coupled to an upper end of the case to supply air supplied from the outside to the compression chamber side, the hammer device comprising:
상기 압축챔버의 내부에는 햄머비트를 타격 후 상승복귀되는 피스톤의 하강작용을 위해 상기 피스톤의 일측으로 상향 경사지는 분기홀을 통해 피스톤의 상단부에 작용되는 압축공기에 의한 상승작용으로 위치가 가변작동되면서 상기 압축챔버의 내부 공간을 일시적으로 밀폐하여 고압을 형성하는 푸시판을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치를 제공한다.The position of the compression chamber is changed by the upward action of the compressed air acting on the upper end of the piston through the branch hole which is inclined upwards to one side of the piston for the lowering action of the piston which is raised and returned after hitting the hammer bit, And a push plate for temporarily hermetically sealing the internal space of the compression chamber to form a high pressure. The hammer device includes a push plate.
이러한 본 발명에 따르면, 외부로부터 공급되는 압축공기에 의한 피스톤의 직선왕복작동으로 햄머비트를 타격하여 지반이나 암반 등에 구멍을 천공하는 햄머장치의 내부 구조에 있어, 복귀하는 피스톤에 의해 형성되는 백 프레셔의 가압작용을 통해 일정 크기를 갖는 작동공간을 푸시판이 상승함과 동시에 상기 피스톤의 하강에 따른 외부공기압의 압력차에 의해 상기 푸시판이 하강하면서 상기 작동공간 내의 압력을 밀어 하강하는 피스톤에 작용토록 함에 따라 고압에 의한 피스톤의 반발력이 높아지게 구성되어 이를 통해 형성된 고압으로 피스톤이 햄머비트 측으로 타격되는 힘과 속도가 증대됨에 따라 효율적으로 지반 내의 연암 및 초경암에 관계없이 암반을 파쇄할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, in the internal structure of the hammer device for puncturing the hammer bit by striking the hammer bit by the linear reciprocating operation of the piston by the compressed air supplied from the outside, the back pressure The pushing plate is moved upwards in the working space having a predetermined size by the pressure action of the piston, and the push plate is lowered by the pressure difference of the external air pressure due to the lowering of the piston, As a result, the reaction force of the piston due to the high pressure is increased, and the force and speed at which the piston is struck to the hammer bit side at the high pressure formed through the piston are effectively increased, thereby effectively breaking the rock regardless of the soft rock and the soft rock cancer in the ground .
또한, 햄머장치의 피스톤으로 압축공기를 공급시키는 압축챔버의 구조가 푸시판을 통해 고압이 형성되도록 구성되어 이를 통해 압축챔버의 전체 구조가 단순화됨으로써 햄머장치의 제작이 간편화됨에 따라 제작비용이 절감됨과 동시에 햄머장치의 유지보수가 용이한 또 다른 효과가 있다.In addition, the structure of the compression chamber for supplying the compressed air to the piston of the hammer device is configured to form a high pressure through the push plate, thereby simplifying the entire structure of the compression chamber, thereby simplifying the manufacture of the hammer device, There is another effect that maintenance of the hammer device is easy at the same time.
도 1a 및 도 1b는 종래의 기술에 따른 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치의 측 단면도.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치의 작동 상태도.1A and 1B show a hammer device using compressed air with a push plate according to the prior art.
2 is a perspective view of a hammer device using compressed air with a push plate according to the present invention.
3 is an exploded perspective view of a hammer device using compressed air with a push plate according to the present invention.
4 is a side cross-sectional view of a hammer device using compressed air with a push plate according to the present invention.
5 to 9 are operational views of a hammer device using compressed air with a push plate according to the present invention.
본 발명에 따른 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
The hammer device using the compressed air with the push plate according to the present invention will be understood from the following detailed description with reference to the accompanying drawings.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.FIGS. 2 to 4 are views illustrating a hammer device using compressed air with a push plate according to the present invention.
이에 따른, 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치를 개략적으로 설명하면, 중공으로 양단이 개구되어 햄머장치의 본체가 되는 케이스(100)와; 상기 케이스(100)의 하단에 결합되며, 피스톤(300)의 왕복이송작동에 의한 타격작용으로 지반 및 암석 등에 구멍을 천공하는 햄머비트(200)와; 상기 케이스(100)의 내부에서 햄머비트(200)의 상측에 삽입되며, 외부로부터 공급되는 압축공기의 작용에 의해 케이스(100) 상에서 직선왕복작동되어 상기 햄머비트(200)의 상단을 타격하는 피스톤(300)과; 상기 케이스(100)의 내부에서 피스톤(300)의 상측으로 튜브홀더(410)를 통해 고정결합됨과 동시에 상기 튜브홀더(410)의 일단에 결합된 에어디바이더(450)와 튜브홀더(410)의 내측으로 관통된 에어플로우튜브(440)를 통해 상기 피스톤(300) 측으로 공기를 배출하는 압축챔버(400)와; 상기 케이스(100)의 상단에 결합되어 외부로부터 공급되는 공기를 상기 압축챔버(400) 측으로 공급하는 탑서브(500)를 포함하여 구성되는 햄머장치(1)에 있어서, 상기 압축챔버(400)의 내부에는 햄머비트(200)를 타격 후 상승복귀되는 피스톤(300)의 하강작용을 위해 상기 피스톤(300)의 일측으로 상향 경사지는 분기홀(310)을 통해 피스톤(300)의 상단부에 작용되는 압축공기에 의한 상승작용으로 위치가 가변작동되면서 상기 압축챔버(400)의 내부 공간을 일시적으로 밀폐하여 고압을 형성하는 푸시판(420)을 더 포함하여 구성되어 있다.
Accordingly, the hammer device using the compressed air with the push plate will be schematically described. The
이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the constitution of each part of the present invention will be described in detail.
먼저, 상기 케이스(100)는 내부에 햄머비트(200), 피스톤(300), 압축챔버(400), 탑서브(500) 등이 결합되어 햄머장치(1)의 본체로 사용되는 것으로, 상기 케이스(100)는 내부가 관통된 중공의 원통체로 금속재를 이용해 제작되며, 케이스(100)의 내측 양 끝단에는 햄머비트(200)와 탑서브(500)를 나선결합하여 고정하기 위한 나사부(110)가 각각 형성되어 있다.The
이때, 상기 케이스(100)의 내부에는 요(凹) 형태를 이루면서 피스톤(300)의 분기확대홈(311)과 대응되는 위치로 공기유입홈(120)이 형성되며, 상기 공기유입홈(120)은 피스톤(300)의 하단으로 피스톤(300)의 분기홀(310)을 통해 공급되는 공기가 빠르게 채워져 고압이 형성되도록 하여 상기 피스톤(300)의 직선왕복운동시 햄머비트(200)를 타격하고 압축챔버(400) 측으로 복귀하도록 하기 위함이다.At this time, the
그리고, 상기 햄머비트(200)는 상기 케이스(100)의 하단에 결합된 상태에서 피스톤(300)의 왕복이송작동에 의한 타격작용으로 지반 및 암석 등에 구멍을 천공하기 위해 구비되는 것으로, 상기 햄머비트(200)는 지반 및 암석의 타격을 위한 햄머(210)가 금속재 원기둥 형태로 제작된 상태에서 상기 햄머(210)는 중공의 나사결합부(220) 내측에서 일정거리를 왕복 이송하도록 결합되며, 상기 나사결합부(220)의 외주에는 상기 케이스(100)의 나사부(110)에 결합되기 위한 나사산이 상기 나사부(110)의 직격에 대응형성되어 이를 통해 상기 햄머비트(200)가 케이스(100)의 하단에 고정결합되게 된다.The
그리고, 상기 피스톤(300)은 상기 케이스(100)의 내부에서 햄머비트(200)의 상측에 삽입된 상태에서 외부로부터 공급되는 압축공기의 작용에 의해 케이스(100) 상에서 직선왕복작동되어 상기 햄머비트(200)의 상단을 타격하기 위해 구비되는 것으로, 상기 피스톤(300)은 금속재 원통체로 제작되어 내부 중앙에 공기가 배출되는 주배출홀(320)이 관통되며, 상기 주배출홀(320)을 기준으로 피스톤(300)의 외주면 둘레에는 다수의 분기홀(310)이 방사 형태로 하향 및 상향으로 경사지게 형성되어 있다.The
이때, 상기 피스톤(300)의 외주면 둘레로 상기 분기홀(310)의 출구 측에는 피스톤(300)의 직선왕복운동하는 과정에서 분기홀(310)의 출구와 케이스(100) 내부에 형성된 공기유입홈(120) 간에 상호 대응되도록 하기 위한 분기확대홈(311)이 형성되어 있으며, 압축챔버(400)로부터 배출되는 공기가 상기 피스톤(300)에 형성된 주배출홀(320)을 거쳐 분기홀(310) 및 분기확대홈(311)과 더불어 케이스(100)의 공기유입홈(120)에 의한 공기의 흐름을 통해 상기 피스톤(300)이 케이스(100) 상에서 직선왕복작동하게 되는 것이다.At this time, in the process of linear reciprocating movement of the
그리고, 상기 탑서브(500)는 케이스(100)의 상단에 결합되어 외부로부터 공급되는 공기를 케이스(100)의 내부에 구비되는 압축챔버(400) 측으로 공급하기 위해 구비되는 것으로, 상기 탑서브(500)는 중앙에 공급유로(510)가 관통된 금속재 원통체로 제작되어 하단 외주로 상기 케이스(100)의 나사부(110)에 결합되기 위한 나사산이 상기 나사부(110)의 직경에 대응형성되어 상기 탑서브(500)를 케이스(100)에 고정결합하며, 상기 탑서브(500)의 상부로 콤프레셔(미도시)와 연결된 호스(미도시)를 연결하는 과정을 통해 외부 콤프레셔(미도시)로부터 공급된 압축공기를 상기 탑서브(500)를 통해 케이스(100) 내부로 공급하게 되는 것이다.The
한편, 상기 케이스(100), 햄머비트(200), 피스톤(300), 탑서브(500)의 경우 지반이나 암반 등에 구멍을 천공하는 통상적인 햄머장치(1)에서 일반적으로 널리 사용되는 기본구조와 동일한 형태를 갖는 것이며, 필요에 따라 상기 케이스(100), 햄머비트(200), 피스톤(300), 탑서브(500)의 내,외부 구조 및 형태를 기존에 통상적으로 사용되고 있는 다양한 구조로 변경하여 사용 가능한 것이다.In the case of the
이와 더불어, 본 발명의 햄머장치(1)를 구성하는 케이스(100), 햄머비트(200), 피스톤(300), 탑서브(500)의 경우 이들 구성요소들은 통상적으로 사용되고 있는 종래 햄머장치(1)의 케이스(100), 햄머비트(200), 피스톤(300), 탑서브(500)와 상호 동일하거나 유사한 구조로 이루어져 있기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하겠다.In addition, in case of the
그리고, 상기 압축챔버(400)는 케이스(100)의 내부에서 피스톤(300)의 상측으로 튜브홀더(410)를 통해 고정결합되어 탑서브(500)에서 공급되는 공기를 압축하여 피스톤(300) 측으로 배출하기 위해 구비되는 것으로, 상기 압축챔버(400)의 내부에는 푸시판(420)이 구비됨에 따라 복귀하는 피스톤(300)의 압축공기에 의한 푸시판(420)의 위치 가변작동으로 상기 압축챔버(400)의 내부 공간을 일시적으로 밀폐하여 피스톤(300)과 압축챔버(400) 사이의 공간에 고압을 형성하게 되는 것이다.The
한편, 상기 압축챔버(400)는 다단의 턱을 이용해 내부에 내부공간이 형성되는 튜브홀더(410)가 금속재 원통체로 상부가 개구되게 제작되며, 상기 튜브홀더(410)의 하단에는 피스톤(300) 측으로 공기를 배출하기 위한 다수의 홀더공(411)이 방사형으로 관통되며, 상기 튜브홀더(410)의 중앙에는 에어플로우튜브(440)를 결합하기 위한 삽입공(413)이 관통형성되어 있다.The
이때, 상기 튜브홀더(410)의 내부공간 중앙 측에 형성된 턱에는 금속재 원판 형태로 제작된 스토퍼(430)가 삽입되며, 상기 스토퍼(430)의 내측에는 방사형으로 다수의 스토퍼공(431)이 관통되어 이를 통해 공기를 배출함에 따라 위치 가변 작동하는 푸시판(420)을 복귀시키면서 푸시판(420)의 이송 위치를 고정하는 것이고, 상기 스토퍼(430)의 중앙에는 에어플로우튜브(440)를 결합하기 위한 삽입공(432)이 관통형성되어 있다.At this time, a
또한, 상기 튜브홀더(410)의 하단과 스토퍼(430) 사이에 형성된 작동공간(412)에는 합성수지 또는 금속재를 이용해 원판 형태로 제작되는 푸시판(420)이 삽입되어 복귀하는 피스톤(300)의 압축공기를 통해 상기 푸시판(420)이 위치 가변작동함에 따라 상기 스토퍼(430)에 형성된 스토퍼공(431)을 푸시판(420)의 측면이 밀착되는 과정에 의해 일시적으로 밀폐하여 튜브홀더(410)와 피스톤(300) 사이의 공간에 고압을 형성시키게 되며, 상기 푸시판(420)의 중앙에는 공기의 유입과 함께 에어플로우튜브(440)를 결합하기 위한 삽입공(421)이 관통형성되어 있다.A
이때, 상기 튜브홀더(410)의 내측 삽입공(413) 및 스토퍼(430)와 푸시판(420)의 중앙에 관통된 삽입공(421,432)에는 금속 관체 형상으로 제작되는 에어플로우튜브(440)가 삽입되어 상기 스토퍼(430)를 튜브홀더(410) 상에 고정하며, 상기 에어플로우튜브(440)의 중앙에는 이송유로(441)가 관통됨과 동시에 외주에는 피스톤(300)의 분기홀(310)로 공기를 배출하는 공기배출공(442)이 상기 이송유로(441)와 연통되게 관통형성되어 상기 이송유로(441) 및 공기배출공(442)을 이용해 피스톤(300)의 왕복이송작동에 필요한 공기를 공급시키게 된다.At this time, an
또한, 상기 튜브홀더(410)의 상부 일단에는 상기 에어플로우튜브(440)를 고정하는 에어디바이더(450)가 끼움결합되며, 상기 에어디바이더(450)의 내측에는 다방향으로 공기유입홀(451)이 방사형으로 관통됨과 동시에 상기 공기유입홀(451) 사이로 다수의 수직홀(452)이 관통되어 상기 공기유입홀(451)은 에어플로우튜브(440) 측으로 공기를 배출하고, 상기 수직홀(452)은 튜브홀더(410)의 내부공간 측으로 공기를 배출하도록 구성되어 있다.An
그리고, 상기 케이스(100)의 내부로 압축챔버(400)와 탑서브(500) 사이에는 공급되는 공기의 역류를 방지하는 첵밸브(600)가 설치되며, 상기 첵밸브(600)는 에어디바이더(450)의 상단에 탄성부재(610)가 결합된 상태로 끼움결합되어 탑서브(500)의 공급유로(510)에 상기 첵밸브(600)가 탄성부재(610)의 탄성력을 이용해 면착됨에 따라 햄머장치(1)의 내부 압력에 의해 공기가 상기 탑서브(500)를 통해 외부로 역류되는 것을 방지하게 되는 것이며, 상기 첵밸브(600)는 일반적으로 햄머장치(1)에서 널리 사용되는 것이기 때문에 이에 대한 상세한 구조의 설명은 생략하도록 하겠다.A
아울러, 상기 튜브홀더(410)의 내측 상면과 스토퍼(430)의 저면에는 압력을 균일하게 상승시키기 위한 압력홈(414,434)이 각각 형성되어 있으며, 상기 튜브홀더(410)의 압력홈(414)은 튜브홀더(410)의 내측에 다수로 형성된 홀더공(411)의 원둘레를 따라 요(凹) 형태로 형성되고, 상기 스토퍼(430)의 압력홈(434)은 다수로 형성된 스토퍼공(431)의 원둘레를 따라 요(凹) 형태로 형성됨에 따라 상기 압력홈(414,434)을 통해 상기와 같이 다수로 형성된 홀더공(411)과 스토퍼공(431)을 상호 연결하여 압축공기가 상기 홀더공(411)과 스토퍼공(431)에 전반적으로 균일하게 유동되게 하는 것이다.
한편, 도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치의 작동 상태를 나타낸 도면들이다.5 to 9 are views showing operation states of a hammer device using compressed air with a push plate according to the present invention.
이에 따르면, 도 5는 상기와 같은 구조로 이루어진 햄머장치(1)를 이용해 지반 및 암석을 파쇄하여 구멍을 천공하는 과정 중 외부로부터 공급되는 압축공기를 이용해 케이스(100) 내의 피스톤(300)이 햄머비트(200)를 타격하는 작동과정을 나타낸 것으로, 햄머장치(1)의 케이스(100) 상단에 결합된 탑서브(500)로 외부 콤프레셔(미도시)와 연결되는 호스(미도시)가 체결되어 상기 탑서브(500)의 공급유로(510)에 공기를 공급하며, 상기 탑서브(500)로부터 공급된 공기는 압축챔버(400)의 에어디바이더(450)에 형성된 공기유입홀(451)과 수직홀(452)을 통해 튜브홀더(410)의 내부공간과 에어플로우튜브(440) 측으로 공급되게 된다.5 shows a state in which the
이때, 상기 에어플로우튜브(440) 측으로 공급된 공기는 에어플로우튜브(440)의 이송유로(441)를 따라 공기배출공(442)으로 배출되어 피스톤(300)의 하향으로 경사진 분기홀(310) 측으로 공급되며, 상기 분기홀(310)로 공급된 공기는 피스톤(300)의 분기확대홈(311)을 따라 케이스(100)의 공기유입홈(120)으로 유동됨에 따라 상기와 같은 공기의 유동작용에 의해 피스톤(300)이 햄머비트(200) 측으로 하강하여 상기 햄머비트(200)를 타격시키게 된다.At this time, the air supplied to the
그리고, 도 6은 외부로부터 공급되는 압축공기에 의해 케이스(100) 내의 피스톤(300)이 햄머비트(200)를 타격한 후 상기 피스톤(300) 측으로 공급되는 압축공기에 의해 햄머비트(200)와 피스톤(300) 사이 공간에 고압이 형성되어 상기 피스톤(300)이 복귀되는 상태를 나타낸 것으로, 상기 피스톤(300)의 분기홀(310) 및 분기확대홈(311)을 거쳐 케이스(100)의 공기유입홈(120) 측으로 유동된 공기는 피스톤(300)의 하부로 햄머비트(200)의 사이 공간에 유동된 상태에서 지속적으로 공급되는 공기에 의해 상기 피스톤(300)과 햄머비트(200)의 사이 공간에 고압이 형성되게 되어 피스톤(300)이 압축챔버(400) 측으로 상승하게 된다.6 shows a state in which the
이때, 상기 피스톤(300)이 압축챔버(400) 측으로 상승하면 상기 에어플로우튜브(440)의 공기배출공(442)을 통해 배출되는 공기는 피스톤(300)의 상향으로 경사진 분기홀(310)로 공급되어 피스톤(300)의 상승작용을 유도하게 되는 것이다.At this time, when the
그리고, 도 7은 복귀하는 피스톤(300)의 압축작용에 의해 압축챔버(400)와 피스톤(300) 사이 공간에 고압이 형성되는 과정을 나타낸 것으로, 상기 피스톤(300)이 케이스(100) 내에서 승강 작동하면 승강되는 피스톤(300)의 압축작용에 의해 상기 피스톤(300)과 압축챔버(400) 사이 공간에 고압이 형성되게 되며, 상기와 같이 형성된 고압은 튜브홀더(410)의 홀더공(411)을 통해 푸시판(420) 측으로 작용함에 따라 상기 푸시판(420)을 상측으로 서서히 승강시키게 된다.7 shows a process in which a high pressure is formed in a space between the
그리고, 도 8은 압축챔버(400)와 피스톤(300) 사이 공간에 형성된 고압에 의해 압축챔버(400) 내측에 구비된 푸시판(420)의 위치 가변작동에 의한 밀폐작용으로 피스톤(300)의 하강을 위한 고압이 형성되는 상태를 나타낸 것으로, 상기 피스톤(300)의 압축작용에 의해 압축챔버(400)에 구비된 푸시판(420)이 스토퍼(430)가 결합된 위치로 승강작동하면 상기 푸시판(420)의 측면이 스토퍼(430)에 형성된 스토퍼공(431)을 차단하여 압축챔버(400) 하부의 작동공간(412)을 밀폐하게 되며, 상기와 같이 압축챔버(400)의 작동공간(412)이 밀폐되면 피스톤(300)의 승강작용으로 압축된 공기가 배출될 수 있는 공기 유로가 차단됨에 따라 압축챔버(400)와 피스톤(300)의 사이 공간 및 상기 푸시판(420)이 승강된 부분으로 밀폐작용에 의한 큰 고압이 형성되게 된다.8 shows a state in which the
그리고, 도 9는 압축챔버(400) 내부에 구비된 푸시판(420)의 밀폐작용에 의해 피스톤(300)과 압축챔버(400)의 사이 공간에 형성된 고압으로 상기 피스톤(300)이 햄머비트(200) 측으로 하강하는 상태를 나타낸 것으로, 피스톤(300)과 압축챔버(400) 사이로 푸시판(420)의 밀폐작용에 의해 고압이 형성되면 복귀되는 피스톤(300) 측으로 고압에 의한 반발력이 형성됨에 따라 피스톤(300)을 햄머비트(200) 측으로 튕겨 내듯이 하강시키게 되며, 이의 작동과정을 보다 구체적으로 설명하면 복귀하는 피스톤(300)에 의해 형성되는 백 프레셔의 가압작용을 통해 작동공간(412) 내에서 상기 푸시판(420)이 상승함과 동시에 상기 피스톤(300)의 하강에 따른 압축챔버(400) 상부 부분과의 공기압에 따른 압력차에 의해 상기 푸시판(420)이 하강하면서 상기 작동공간(412) 내의 압력을 밀어 하강하는 피스톤(300)에 작용됨에 따라 고압에 의한 피스톤의 반발력이 높아짐으로써, 이를 통해 형성된 고압으로 상기 피스톤(300)이 햄머비트(200) 측으로 타격되는 힘과 속도가 증대되는 것이다.9 shows a state in which the
이에 따라, 상기 푸시판(420)을 통해 형성된 고압으로 피스톤(300)이 햄머비트(200) 측으로 타격되는 힘과 속도가 증대되어 효율적으로 지반 내의 암반을 파쇄함과 동시에 상기와 같은 전체 구조가 단순화되는 압축챔버(400)에 의해 햄머장치(1)의 제작이 간편화됨에 따라 제작비용이 절감됨과 동시에 햄머장치(1)의 유지보수가 용이한 특징적인 장점이 생기게 되는 것이다.
Accordingly, the force and speed at which the
이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.As described above. While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes, modifications, and alterations can be made by those skilled in the art.
1.햄머장치 100.케이스
110.나사부 120.공기유입홈
200.햄머비트 210.햄머
220.나사결합부 300.피스톤
310.분기홀 320.주배출홀
311.분기확대홈 400.압축챔버
410.튜브홀더 420.푸시판
430.스토퍼 440.에어플로우튜브
450.에어디바이더 500.탑서브
510.공급유로 600.첵밸브1.
110.
200.
220.
310. The
311.
410.
430.
450.
510.
Claims (5)
상기 압축챔버(400)의 내부에는 햄머비트(200)를 타격 후 상승복귀되는 피스톤(300)의 하강작용을 위해 상기 피스톤(300)의 일측으로 상향 경사지는 분기홀(310)을 통해 피스톤(300)의 상단부에 작용되는 압축공기에 의한 상승작용으로 위치가 가변작동되면서 상기 압축챔버(400)의 내부 공간을 일시적으로 밀폐하여 고압을 형성하는 푸시판(420)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치.
A case 100 having both ends open in a hollow and serving as the main body of the hammer device; A hammer bit 200 coupled to a lower end of the case 100 and perforating a hole in a ground and a rock by a hitting action by reciprocating movement of the piston 300; The hammer bit 200 is inserted into the case 100 on the upper side of the hammer bit 200 and is reciprocated linearly on the case 100 by the action of compressed air supplied from the outside, (300); An air divider 450 fixedly connected to the upper side of the piston 300 through the tube holder 410 and coupled to one end of the tube holder 410 and an inner side of the tube holder 410, A compression chamber 400 for discharging air to the piston 300 through an air flow tube 440 penetrating through the compression chamber 400; And a top sub (500) coupled to an upper end of the case (100) and supplying air supplied from the outside to the compression chamber (400) side, the hammer device (1)
The piston 300 is inserted into the compression chamber 400 through the branch hole 310 which is sloped upward to one side of the piston 300 in order to lower the piston 300 that is raised and returned after the hammer bit 200 is struck. And a push plate 420 that temporarily closes an inner space of the compression chamber 400 to form a high pressure by being operated in a position where the compression chamber 400 is operated by a synergistic action of compressed air acting on the upper end of the compression chamber 400. [ A hammer device using compressed air with a push plate.
상기 푸시판(420)은 원판 형태로 금속, 합성수지, 고무재질 중 어느 하나로 선택 제작되는 것을 특징으로 하는 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치.The method according to claim 1,
Wherein the push plate (420) is selected from a metal, a synthetic resin, and a rubber material in a disc shape.
상기 튜브홀더(410)의 내측 상면과 스토퍼(430)의 저면에는 압축공기를 균일하게 유동시키기 위한 압력홈(414,434)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치.The method according to claim 1,
And a pressure groove (414, 434) for uniformly flowing compressed air is further formed on an inner upper surface of the tube holder (410) and a bottom surface of the stopper (430).
상기 튜브홀더(410)는 다단의 턱이 형성된 내부공간을 갖으며, 상기 튜브홀더(410)의 다단 턱에는 푸시판(420)의 상승 위치를 고정하는 스토퍼(430)가 결합되어 상기 스토퍼(430)와 내측으로 푸시판(420)의 작동공간(412)이 형성되고, 상기 작동공간(412)으로 푸시판(420)이 삽입된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치.The method according to claim 1,
A stopper 430 for fixing the lifted position of the push plate 420 is coupled to the multi-stepped jaws of the tube holder 410 so that the stopper 430 And a push plate 420 is inserted into the operating space 412. The pusher 420 includes a pusher 420 and a pusher 420. The pusher 420 is inserted into the operating space 412, Device.
상기 에어디바이더(450)는 상기 튜브홀더(410)의 상단에 결합된 상태에서 상기 에어플로우튜브(440) 및 스토퍼(430)와 푸시판(420)을 고정시키며, 상기 에어디바이더(450)의 내측에 형성된 다방향의 공기유입홀(451) 및 수직홀(452)을 통해 튜브홀더(410)의 내부공간과 상기 에어플로우튜브(440) 측으로 공기를 배출하는 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 푸시판이 구비된 압축공기를 이용한 햄머장치.5. The method of claim 4,
The air divider 450 fixes the air flow tube 440 and the stopper 430 and the push plate 420 while being coupled to the upper end of the tube holder 410, And a structure for discharging air to the inner space of the tube holder 410 and the air flow tube 440 through the multi-direction air inlet holes 451 and the vertical holes 452 formed in the tube holder 410. [ Wherein the compressed air is supplied to the hammer device.
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KR1020130011369A KR101399384B1 (en) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | Down the hole hammer device for using compression air |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101592238B1 (en) | 2015-07-20 | 2016-02-11 | 주식회사 성원중기계 | Hammer bits for excavators |
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KR20110070838A (en) * | 2011-02-08 | 2011-06-24 | 홍승모 | Hammer of drilling machune |
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KR20120041669A (en) * | 2010-10-21 | 2012-05-02 | 센터 락, 인코포레이티드. | Down-the-hole drill hammer having a sliding exhaust check valve |
-
2013
- 2013-01-31 KR KR1020130011369A patent/KR101399384B1/en active IP Right Grant
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