KR200258972Y1 - A piercing machine using an air hammer - Google Patents
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Abstract
본 고안은 천공기에 관한 것이다.The present invention relates to a perforator.
종래에는 해머의 피스톤이 일정압으로 공급되는 압축공기에 의해 승하강되면서 비트를 타격토록 되어 있어 작업능률이 매우 떨어지는 원인으로 작용하게 되었고, 또 천공작업시 회전축은 그 길이가 일정하여 천공작업도중에 회전축을 연결시켜주어야 한다. 하지만 그때마다 천공기의 작동을 정지한 상태에서 작업을 수행토록 해야한다. 이때 지하수의 높은 수압에 의해 비트의 공기유도구멍으로 지하수가 역류되어 실린더의 내부로 각종 흙이나 돌가루들과 같은 협잡물들이 유입됨에 따라 실린더의 내벽면과 피스톤의 내벽면을 소손시키고, 해머의 고장을 일으키게 되는 등 막대한 피해를 입게 되는 폐단이 있다.Conventionally, the piston of the hammer is raised and lowered by the compressed air supplied at a constant pressure, which causes the bit to hit, causing the work efficiency to be very low. In addition, the length of the rotating shaft during the drilling operation is constant so that the rotating shaft during the drilling operation Should be connected. But each time, the work should be carried out with the drilling machine stopped. At this time, groundwater is flowed back into the air inlet hole of the bit by high water pressure, and various impurities such as soil or stone are introduced into the cylinder, causing damage to the inner wall of the cylinder and the inner wall of the piston. There is a lot of damage that will cause such damage.
본 고안은 실린더의 상부에 피스톤의 승강시 압축되었다가 하강시 압축공기와 함께 피스톤에 탄성력을 가하여 비트를 타격토록 하므로써 보다 천공능률을 향상시킬 수 있도록 하였고, 또한 천공기의 비트 내에 형성된 공기유도구멍의 하부에 공기의 분출시에는 개방되고 공기의 분출이 정지된 상태에서 수압이 발생하면 닫혀지는 뜨개볼을 설치하여 높은 지하수의 수압이 작용하더라도 지하수의 역류가 방지되므로 내부의 피스톤과 실린더를 지하수 및 협잡물로부터 보호할 수 있어 작업의 능률을 향상 및 공기단축과 비용을 절감할 수 있도록 하였다.The present invention is designed to improve the drilling efficiency by applying elastic force to the piston along with compressed air when descending the piston on the upper part of the cylinder to strike the bit, and also improve the drilling efficiency. When the air is blown out at the lower part, it is open and the ball is closed when the water pressure is generated while the air is stopped.Therefore, it is possible to prevent the backflow of the groundwater even if the water pressure of the high ground water is applied. It can be protected from damage, improving work efficiency, reducing airflow and reducing costs.
Description
본 고안은 공기해머 및 비트를 포함하는 천공기에 관한 것으로, 특히 피스톤의 항타작업시 피스톤의 승강시 스프링을 압축하여 그 공기 압력을 가하여 하강시킬 때 압축된 스프링의 탄성력을 가세토록 하여 타격 하므로써 보다 천공능률을 향상시킬 수 있도록 하고, 또 비트의 내부에 공기의 분출시에는 개방되고 공기의 분출이 정지된 상태에서 수압이 발생하면 닫혀지는 뜨개볼을 설치하여 지하수의 역류를 방지하므로써 내부의 피스톤과 실린더를 보호하여 작업의 능률을 향상하도록 하는 천공기에 관한 것이다.The present invention relates to a perforator including an air hammer and a bit, and more particularly, by punching the spring when the piston is raised and lowered by applying the air pressure when the piston is raised and lowered by the elastic force of the compressed spring. The internal piston and cylinder can be installed by installing a float ball that opens when the air is blown out and closes when water pressure is generated while the air is stopped. It relates to a perforator to protect the work to improve the efficiency of the work.
일반적으로 지하수, 온천 및 농업용수를 개발할 때 또는 토목공사시 기초작업을 수행할 때 지하깊이 천공작업이 수반된다.In general, deep underground drilling is involved when developing groundwater, hot springs and agricultural water, or when performing basic work in civil engineering.
이러한 천공작업은 천공기를 통해 이루어지는데, 천공기는 하부에 비트를 설치한 해머의 상부에 축을 연결하여 해머로 공기를 고압으로 주입하면서 회전시켜 지면을 천공하도록 되어 있다.Such a drilling operation is performed through a punching machine, which is connected to a shaft at an upper portion of a hammer having a bit installed at the bottom thereof, and rotates while injecting air at a high pressure with the hammer to drill the ground.
고압으로 주입되는 공기는 내부의 피스톤을 빠른 속도로 승하강시켜 타격을 하고, 이와 동시에 공기는 비트끝을 통해 분사되어 천공시 발생되는 각종 흙이나 돌가루들을 상부로 밀어 올리도록 한다.The air injected at high pressure strikes the piston at a high speed, and at the same time, the air is injected through the end of the bit to push up various soils or stones generated during drilling.
그러나 종래의 해머는 일정하게 공급되는 공기의 압력 만으로만 피스톤을 작동시켜 천공을 하게 되므로 지반의 상태에 따라 작업능률이 떨어질 수밖에 없는 실정이다.However, the conventional hammer is only a pressure of the air supplied to the constant pressure only to operate the piston so that the working efficiency is inevitably deteriorated depending on the condition of the ground.
또한 비트를 회전시키는 축은 그 길이가 한정되어 있어 깊이에 따라 축을 연결시켜주어야만 하는데, 이때 어쩔 수 없이 천공기의 작동을 정지한 상태에서 작업을 수행토록 해야한다. 그런데 지면의 깊이에 따라 지하수의 수압이 높이지는 관계로 비트는 강한 수압을 받게 된다. 이 수압에 의해 고압공기가 분사되는 비트의 끝에 형성된 분출구멍으로 지하수가 역류되게 되어 피스톤이 승하강 작동하는 실린더의 내부로 각종 흙이나 돌가루들과 같은 협잡물들이 유입된다. 물론 실린더의 상부에 체크밸브가 설치되어 있기는 하지만 지하의 깊이가 깊으면 깊을 수록 그 수압이 높아져 실린더의 내부로 침투될 수밖에 없다.In addition, the axis of rotation of the bit is limited in length, and the axis must be connected according to the depth. At this time, the work must be performed while the boring machine is stopped. However, as the groundwater pressure increases according to the depth of the ground, the bit is subjected to strong water pressure. Under this water pressure, groundwater flows back to the jet hole formed at the end of the bit into which the high pressure air is injected, and various impurities such as soil and stone are introduced into the cylinder in which the piston moves up and down. Of course, the check valve is installed on the upper part of the cylinder, but the deeper the depth of the underground, the higher the water pressure is forced to penetrate the inside of the cylinder.
이와 같이 협잡물들이 실린더 내로 유입되게 되면 작동시 실린더의 내벽면과 피스톤의 내벽면을 마모시키게 되고, 천공기의 고장을 일으키게 되는 등 해머의 작동이 불능상태가된다.In this way, when the contaminants are introduced into the cylinder, the inner wall surface of the cylinder and the inner wall surface of the piston are worn during operation, and the operation of the hammer becomes impossible such as a failure of the perforator.
따라서 천공작업을 전면 중지하고 해머를 외부로 빼어낸 후 이물질을 제거한 다음 다시 원래의 깊이로 삽입시켜야 하기 때문에 많은 시간을 필요로 한다. 따라서 공사 기간이 늘어나게 되고 그에 따른 엄청난 비용이 소모되는 폐단이 있었다.Therefore, it requires a lot of time because the drilling operation must be stopped completely, the hammer should be pulled out, the foreign material should be removed, and then inserted back to the original depth. As a result, the construction period was extended, resulting in huge costs.
따라서 본 고안은 이러한 종래의 폐단을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 피스톤의 항타작업시 압축공기로 피스톤을 승강시킬 때 스프링을 압축시키도록 하고 하강시 압축된 스프링의 탄성력을 부가하여 타격토록 하므로써 보다 천공능률을 향상시킬 수 있도록 하는 천공기의 해머를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve such a conventional closed end, and its purpose is to compress the spring when raising and lowering the piston with compressed air during the piercing operation of the piston, and to add the elastic force of the compressed spring during the lowering to strike it. Therefore, to provide a hammer of the drilling machine to improve the drilling efficiency.
또한 본 고안의 다른 목적은, 천공기의 비트내에 공기의 분출시에는 개방되고 수압에 의해 지하수가 역류할 때에는 닫혀지는 뜨개볼을 설치하여 지하수와 함께 흙이나, 돌가루가 실린더 내로 역류하는 것을 방지하므로써 내부의 피스톤과 실린더를 보호하여 작업의 능률을 향상하도록 하는 천공기의 비트를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a float ball that is opened when the air is ejected into the bit of the puncher and closed when the groundwater flows back due to water pressure, thereby preventing backflow of soil or stone with the groundwater into the cylinder. The purpose of the present invention is to provide a bit of a perforator that protects the internal piston and cylinder to improve the efficiency of the work.
도 1은 본 고안에 따른 해머와 비트를 포함하는 천공기의 구조를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing the structure of a perforator including a hammer and a bit according to the present invention;
도 2는 본 고안의 실린더 상부에 스프링이 설치된 해머의 구조를 나타낸 단면상세도,2 is a cross-sectional detail view showing a structure of a hammer provided with a spring on the upper cylinder of the present invention,
도 3a,3b는 본 고안에 따른 천공기의 비트의 동작상태를 나타낸 단면도이다.Figure 3a, 3b is a cross-sectional view showing the operating state of the bit of the perforator according to the present invention.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
10 - 해머 11 - 슬리브 12 - 실린더10-hammer 11-sleeve 12-cylinder
13 - 피스톤 14 - 체크밸브13-Piston 14-Check Valve
15 - 압축스프링15-compression spring
20 - 비트 21 - 공기유도구멍 23 - 공기분출구20-Bit 21-Air guide hole 23-Air outlet
24 - 뜨개볼 25 - 내부관24-Floating Ball 25-Inner Tube
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 원통형의 슬리브 내측에 설치되고 상부에 체크밸브가 위치되는 실린더 내에 고압공기에 의해 승하강되면서 비트를 타격하는 피스톤을 갖되 상기 피스톤의 상부에 승강시 압축되어 하강시 탄성력을 부가하는 압축스프링을 갖는 해머와, 상기 해머의 하부에 설치되며 중앙부에 공기유도구멍을 갖고 하부에 적어도 두 개 이상의 가닥으로 분할 형성된 공기분출구를 갖되 상기 공기유도구멍과 상기 공기분출구가 만나는 부분에 뜨개볼이 삽입되고 공기분출구 내부에 상기 뜨게볼과 이격되게 억지끼움식으로 삽입된 내부관을 갖는 비트를 포함한다.The present invention for achieving the above object is provided with a piston that strikes the bit while being lowered by the high pressure air in the cylinder is installed inside the cylindrical sleeve and the check valve is located on the upper side of the piston is compressed and lowered during the lift A hammer having a compression spring that adds elastic force at the same time, and an air outlet installed at a lower portion of the hammer and having an air induction hole at the center and divided into at least two strands at the bottom thereof, wherein the air induction hole and the air outlet are met. A portion of the knitting ball is inserted into the portion and includes a bit having an inner tube inserted into the air outlet so as to be spaced apart from the knitting ball.
이 구조에 의해 수압이 작용하여 지하수와 함께 협잡물들이 역류하게 되면 뜨개볼이 공기유도구멍을 차단하게 되므로 지하수의 역류를 방지하게 된다.This structure prevents backflow of groundwater because the float ball blocks the air induction hole when the contaminants flow back together with the groundwater.
또한 피스톤의 상부에 탄성력을 축적하는 스프링을 설치하여 피스톤의 하강시 축적된 탄성력을 부가토록 하므로써 보다 강하게 비트를 타격할 수 있도록 하여 달성된다.In addition, by installing a spring that accumulates the elastic force in the upper portion of the piston to achieve the addition of the elastic force accumulated during the lowering of the piston to achieve a stronger hitting the beat.
이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 고안에 따른 해머와 비트를 포함하는 천공기의 구조를 나타낸 단면도, 도 2는 본 고안의 실린더 상부에 스프링이 설치된 해머의 구조를 나타낸 단면상세도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a perforator including a hammer and a bit according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional detail view showing the structure of a hammer installed a spring on the cylinder top of the present invention.
참조번호 11은 해머의 외부를 이루는 원통형상의 슬리브이고, 14는 실린더 상부에 설치되는 체크밸브이다.Reference numeral 11 is a cylindrical sleeve forming the outside of the hammer, 14 is a check valve installed on the upper cylinder.
도시된 바와 같이, 슬리브(11) 내부에 설치된 실린더(12)를 통해 승하강하는 피스톤(13)의 상부에 압축스프링(15)이 고정 설치되어 있다.As shown, the compression spring 15 is fixedly installed on the upper portion of the piston 13 which is raised and lowered through the cylinder 12 installed inside the sleeve 11.
슬리브(11)의 하부에는 비트(20)가 설치되어 있고, 실린더(12)의 내부에는 압축공기에 의해 승하강되면서 비트(20)의 상부를 타격하는 피스톤(13)이 설치되어 있다.The lower part of the sleeve 11 is provided with a bit 20, and the inside of the cylinder 12 is provided with a piston 13 that strikes the upper part of the bit 20 while descending by compressed air.
이러한 구조에 의해 해머(10) 상부를 통해 실리더(12) 내부로 압축공기가 주입되게 되면 피스톤(13)이 압축공기의 힘에 의해 승강되다가 비트(20)의 공기 주입구(도면에 도시 안됨)가 개방되면 실린더(12) 내부의 압축공기가 공기 주입구를 통해 비트(20)로 신속하게 주입되면서 피스톤(13) 또한 신속하게 하강하여 비트(20)를 타격하게 된다. 이러한 피스톤(13)의 승하강 작용에 의해 비트(20)가 회전하면서 천공작업을 수행하게 되는데, 종전까지는 피스톤(13)에 가해지는 타격력은 일정한 압력으로 해머(10)에 공급되는 압축공기의 힘에 의해서만 결정되었다.When the compressed air is injected into the cylinder 12 through the upper portion of the hammer 10 by this structure, the piston 13 is lifted by the force of the compressed air and then the air inlet of the bit 20 (not shown). When is opened, the compressed air inside the cylinder 12 is rapidly injected into the bit 20 through the air inlet, and the piston 13 is also rapidly lowered to strike the bit 20. The bit 20 is rotated by the lifting and lowering action of the piston 13 to perform the drilling operation. Until now, the force applied to the piston 13 is the force of the compressed air supplied to the hammer 10 at a constant pressure. Decided only by
만일 피스톤(13)이 하강할 때 더욱더 큰 힘을 부가하여준다고 한다면 당연히 더 큰 힘으로 비트(20)를 타격하게 되므로 훨씬더 천공능률이 향상될 것이다.If the piston 13 adds even more force when descending, of course, it will hit the bit 20 with a greater force, so the drilling efficiency will be improved even more.
도면에 도시된 바와 같이 실린더(12)의 상부에 압축스프링(15)을 설치해 두면, 피스톤(13)이 압축공기에 의해 승강될 때 스프링(15)을 압축시키면서 승강되며 이 피스톤(13)이 하강할 때 압축공기의 힘과 더불어 압축된 스프링(15)의 탄성력이 부가되어 더욱더 큰 힘으로 비트(20)를 타격할 수 있게 된다.As shown in the figure, if the compression spring 15 is installed on the upper portion of the cylinder 12, when the piston 13 is elevated by the compressed air, it is elevated while compressing the spring 15, the piston 13 is lowered When the compressed air 15 and the elastic force of the compressed spring 15 is added to be able to hit the bit 20 with even greater force.
비트(20)가 승강되면서 스프링(15)을 압축시킬 때 스프링(15)의 압축에 의해 손실되는 힘에 의해 피스톤(13)의 작동이 느려질 우려가 있을 것으로 염려되나 실제 주입되는 고압공기의 압력은 피스톤(13)만 승강시키는 속도와 스프링(15)을 압축시키면서 피스톤(13)을 승강시키는 속도가 너무 미세하여 무시해도 될 정도이므로 아무 문제가 없다.When the bit 20 is raised and lowered, the piston 13 may be slowed down by the force lost by the compression of the spring 15 when the spring 15 is compressed. However, the pressure of the high pressure air actually injected is Since the speed of raising and lowering the piston 13 and the speed of raising and lowering the piston 13 while compressing the spring 15 are so fine that they can be ignored, there is no problem.
하지만 반대로 압축되었던 스프링(15)의 탄성력이 압축공기에 의해 하강하는 피스톤(13)에 순간적으로 가해질 경우에는 그 효과는 엄청나게 증폭되는 효과를 가져오게 된다. 이러한 구조에 의해 천공작업이 보다 빠르고 신속하게 이루어질 수 가 있게 되는 것이다On the contrary, when the elastic force of the spring 15, which has been compressed, is momentarily applied to the piston 13 descending by the compressed air, the effect is greatly amplified. With this structure, drilling can be done more quickly and quickly.
도 3a,3b는 본 고안에 따른 천공기의 비트의 동작상태를 나타낸 단면도이다.Figure 3a, 3b is a cross-sectional view showing the operating state of the bit of the perforator according to the present invention.
도시된 바와 같이 비트(20)의 중앙부에 공기유도구멍(21)이 형성되어 있고, 공기유도구멍(21)의 하부에는 여러 갈래로 갈라진 공기분출구(23)가 형성되어 있다.As shown in the drawing, an air induction hole 21 is formed in the center of the bit 20, and an air outlet 23 divided into several branches is formed in the lower part of the air induction hole 21.
공기유도구멍(21)와 공기분출구(23)가 갈라지는 위치에는 뜨개볼(24)이 삽입되는데, 뜨개볼(24)은 공기유도구멍(21)보다 직경이 약간 작게 형성되어 공기유도구멍(21)의 상부를 통해 삽입된다. 뜨개볼(24)이 삽입된 후에는 공기유도구멍(21)내로 합성수지로 된 내부관(25)이 삽입된다. 내부관(25)은 그 상단을 비트(20)의 공기유도구멍(21) 상부에 억지끼움식으로 박아 고정시킨다. 이때 내부관(25)의 하단부는 뜨개볼(24)로부터 적당한 간격으로 이격되게하여 공기의 흐름에 따라 뜨개볼(24)이 상하 적당한 간격으로 유동할 수 있을 정도의 충분한 공간이 확보되도록 한다.At the position where the air induction hole 21 and the air ejection port 23 are separated, a knitting ball 24 is inserted, and the knitting ball 24 is formed to be slightly smaller in diameter than the air induction hole 21 so that the air induction hole 21 is formed. It is inserted through the top of the. After the knitting ball 24 is inserted, the inner tube 25 made of synthetic resin is inserted into the air induction hole 21. The inner tube 25 is fixed by driving the upper end of the bit 20 to the upper portion of the air induction hole 21. At this time, the lower end of the inner tube 25 is spaced apart from the knitting ball 24 at an appropriate interval so that enough space is secured enough for the knitting ball 24 to flow at an appropriate interval up and down according to the flow of air.
이러한 비트(20)를 해머(10)에 연결하여 천공작업을 수행하게 되면 압축공기가 공기유도구멍(21)으로 주입되면 뜨개볼(24)은 공기압에 의해 도 3a와 같이 최하단부로 하강하여 공기분출구(23)로 분사되는 공기의 흐름에 전혀 지장을 주지 않게 된다. 또한 천공작업도중 축을 연결하기 위해 천공작업을 정지하게 되어 압축공기의 주입이 정지하게 되면 지하수 수압에 의해 물이 공기분출구(23)로 역류하게 되는데, 이때 뜨개볼(24)이 지하수위에 의해 뜨면서 지하수가 비트(20)의 공기유도구멍(21)으로 유입되기전 공기유도구멍(21)의 하부를 도 3b와 같이 차단하게 된다. 이 작용에 의해 지하수는 절대로 역류하지 못하게 된다.When the bit 20 is connected to the hammer 10 to perform the drilling operation, when the compressed air is injected into the air induction hole 21, the knitting ball 24 descends to the lowest end as shown in FIG. It does not interfere at all with the flow of air injected into (23). In addition, the drilling operation is stopped to connect the shaft during the drilling operation, and when the injection of compressed air is stopped, the water flows back to the air outlet 23 by the groundwater pressure, where the float ball 24 floats by the groundwater level The lower portion of the air induction hole 21 is blocked as shown in FIG. 3B before the gas flows into the air induction hole 21 of the bit 20. This action prevents groundwater from backflowing.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 피스톤의 항타작업시 스프링의 축적된 탄성력을 압축공기의 힘과 함께 피스톤에 가하여 비트를 타격토록 하므로써 보다 천공능률이 향상되는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of improving drilling efficiency by applying the accumulated elastic force of the spring to the piston along with the force of the compressed air when the piston is driven.
또한 천공기의 비트 내에 형성된 공기유도구멍의 하부에 공기의 분출시에는 개방되고 공기의 분출이 정지된 상태에서 수압이 발생하면 닫혀지는 뜨개볼에 의해 지하수의 역류가 방지되므로 내부의 피스톤과 실린더를 지하수 및 협잡물로부터 보호할 수 있어 작업의 능률을 향상 및 공사의 기간 단축과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the air is blown into the lower part of the air guide hole formed in the bit of the perforator, the ground ball is prevented by the ball of the ball which is opened when the water pressure is generated while the air is stopped. And it can be protected from contaminants to improve the efficiency of work, it is possible to reduce the period and cost of construction.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |