KR20050122219A - 유압 드릴 스트링 장치, 특히 유압 인-홀 암반 드릴링 머신 - Google Patents

Abstract

유압 드릴 스트링 장치는 관통 축 구멍(51)을 갖고 상기 구멍 내로 튜브(35)가 신장된 피스톤 해머(50)를 구비한 충격식 유압 인-홀 드릴 머신일 수 있다. 튜브는 스풀 밸브(62)로부터 플러싱 유체를 위한 채널을 형성하고 튜브 벽이 밸브를 제어하는 피스톤 해머와 협력하는 포트(41, 42)를 구비한 채널(40)을 포함한다.

Description

유압 드릴 스트링 장치, 특히 유압 인-홀 암반 드릴링 머신{A HYDRAULIC DRILL STRING DEVICE, IN PARTICULAR A HYDRAULIC IN-HOLE ROCK DRILLING MACHINE}

본 발명은 지각층에 시추공을 뚫는 드릴 스트링에 사용되는 유압 드릴 스트링 장치에 관한 것이다.

미국 특허 제 5,107,944호에서, 충격식 드릴링 머신의 형태인, 유압 드릴 스트링 장치가 기술되어 있다. 상기 기술된 충격식 드릴링 머신에는 하우징 체스트에 설치된 실린더에서 왕복 운동하는 환형 구동 피스톤이 제공된다. 구동 피스톤은 가압된 구동 액체와 상호 작용하는 구동 표면을 갖는다. 구동 피스톤은 충격식 해머와 일체형 부품으로 형성되며, 충격식 해머는 피스톤에 의해 구동되는 드릴 스트링의 외측 케이스에 의해 형성된 챔버 내에서 왕복 운동을 수행하도록 배치된다. 충격식 해머는 그 전진 운동으로 드릴 비트에 충격을 줄 수 있도록 배치된다.

환형 구동 피스톤은 하우징 체스트에 수용된다. 환형 구동 피스톤의 중심 시추공에는 환형 구동 피스톤 내부로 연장하는 중심 덕(duct) 또는 튜브인 우회 통로가 제공됨으로써, 구동 피스톤의 구동 표면을 우회하고 드릴 비트에 저압 플러싱 액체의 통행을 가능하게 한다. 환형 피스톤의 외면에 위치한 하우징 체스트에는 구동 표면을 우회하는 가압 액체의 통행을 위한 채널이 제공된다.

이러한 채널들은 구동 피스톤의 왕복 피스톤에 따라서 구동 피스톤의 주변 외부 표면에 제공된 환형 오목부와 연속적으로 또는 단속적으로 연결된다. 단속적으로 연결된 오목부는 가압 액체에 대한 타이밍 포트나 제어 홈(groove)을 형성한다. 그 결과 단속적으로 타이밍 제어된 가압 액체는 환형 피스톤 구동 표면의 구동 액체의 공급과 방출을 제어하는 제어 밸브를 구동한다.

본 발명은 이후로 상세한 실시 예와 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 1a, 도 1b, 및 도 1c는 도 3과 도 4의 1-1선을 따라 절단된 드릴링 머신의 종단면을 함께 형성하며, 도 1a는 머신의 전 방부를 도시한 횡단면도, 도 1b는 머신의 중반부를 도시한 횡단면도, 도 1c는 머신의 후미 부를 도시한 횡단면도.

도 2는 도 1b에 상응하나 다른 관련 위치에서 몇몇 소자를 도시한 도면.

도 3은 도 1b의 3-3선을 따라 절단된 횡단면도.

도 4는 도 1b의 4-4선을 따라 절단된 횡단면도.

본 발명의 목적은 유압 드릴 스트링에 의해 가해질 수 있는 힘을 증가시키는 것에 관한 것이다.

본 발명에 따라서, 지각층에 시추공을 뚫는 드릴 스트링에 이용하는 유압 드릴 스트링 장치가 제공되며, 이 드릴 스트링 장치는 하우징, 하우징과 관련되어 왕복 운동을 하고 소정의 공구를 구동하도록 배치되고 하우징 내에 제공되는 환형 피스톤 수단을 포함하고, 상기 환형 피스톤 수단이 구동 액체와 상호 작용을 하는 구동 표면을 구비하고, 상기 드릴 스트링 장치는 액체가 구동 표면을 우회하도록 환형 피스톤 수단 내로 연장하는 우회 통로를 더 포함하며, 우회 통로는 2 이상의 분리 채널을 포함한다.

이러한 배치에서, 우회하는 통로의 채널 중 하나는 상대적으로 낮은 압력에서 예를 들면, 플러싱 액체의 통행을 허용하는데 이용될 수 있는 있는 반면, 다른 하나는 상대적으로 높은 압력에서, 예를 들면, 구동 액체나 제어 액체의 형태인 가압 유체의 통행을 허용하는데 이용될 수 있다. 그러므로, 하우징 체스트 내의 1 또는 그 이상의 채널은 없을 수도 있어서, 하우징 체스트가 차지하는 횡단면적을 감소시킨다. 따라서 이용 가능하게 된 공간은 외측 테두리 상의 환형 피스톤의 구동 표면을 증가시키는데 사용되어서, 환형 피스톤에 더 큰 힘이 전달될 수 있게 한다.

특히, 환형 피스톤의 구동 표면은 그 외측 테두리 상에서 더 확대되기 때문에, 구동 표면의 활동 영역 증가는 그 중심 쪽으로 구동 표면을 증가시키는 것에 비교해서 상당히 크다. 그러므로, 채널을 하우징 체스트로부터 환형 피스톤 내부로 연장하는 우회 통로까지 이르게 하는 것이 그 중심의 몇몇 피스톤 구동 표면을 희생시키는 것에 의해서만 가능하다고 할지라도, 구동 표면의 이용될 수 있는 활동 영역은 더욱 더 증가한다.

바람직한 실시예에서, 환형 피스톤 수단의 주변 내부 표면에는 2 이상의 분리 채널 중 하나 또는 그 이상의 채널과 연속적이거나 단속적인 유체 전달이 가능하도록 배치된 1 또는 그 이상의 오목부들이 제공된다. 이러한 오목부는 우회 통로의 1 또는 그 이상의 분리 채널과 협력하여 타이밍 포트 기능을 수행할 수 있다. 이 방법으로 제어 채널이 우회 통로에 포함될 수 있다.

전술한 바와 같이, 두 개의 분리 채널 중 하나는 공급 채널 입구와 공급 채널 출구를 구비한 공급 채널일 수 있는데, 공급 채널 입구는 가압 액체 공급원에 연결하기 위해 배치된다. 그러므로, 가압 액체는 구동 표면을 우회할 수 있고 대신 다른 장소에서 이용되어 질 수 있다.

이런 공급 채널를 포함하는 본 발명의 보다 바람직한 실시예에서, 유압 드릴 스트링 장치는 제어 채널 입구와 제어 채널 출구를 갖는 제어 채널을 더 포함하며, 이에 의하여 환형 피스톤 수단의 주변 내부 표면의 1 또는 그 이상의 오목부 중 하나가 환형 피스톤 수단의 상기 왕복 운동에 따라 공급 채널 출구와 제어 채널 입구 사이에 단속적으로 유체 전달을 확립하도록 배치된다. 이러한 실시예에서, 환형 피스톤 수단의 왕복 운동은 제어 채널을 단속적으로 가압하여, 모듈화된 압력이 환형 피스톤 수단과 동시에 소정 영역을 단속적으로 가압시키는 제어 압력로서 이용될 수 있다.

바람직하게는 공급 채널과 제어 채널 양자는 우회 통로 내에 분리 채널로서 제공된다. 이 방법으로 피스톤 수단의 구동 표면은 2회 우회될 수 있어, 공급 채널 입구로서 피스톤 수단의 구동 표면의 동일한 면에 제어 압력까지 접근할 수 있다.

본 발명의 특별한 실시예에서, 2 이상의 채널 중 하나는 압력 챔버와 유체 연통된 압력 방출 채널 입구, 및 방출 공간에 연결될 수 있는 압력 방출 채널 출구를 구비한 압력 방출 채널이다.

상기 압력 방출 채널의 보다 바람직한 실시예에서, 환형 피스톤 수단의 주변 내측 원주에 있는 하나 이상의 오목부 중 하나는 압력 방출 채널 출구와, 작동시 압력 챔버보다 더 낮은 압력으로 유지될 수 있는 방출 공간 사이에 단속적인 유체 연통을 확립하도록 배치된다. 이러한 방출 공간은 플러싱 채널 형태로 제공될 수 있다. 이러한 실시예에서, 압력 챔버는 피스톤 수단의 왕복 운동과 동조되어 단속적으로 압력이 완화된다.

바람직하게, 유압 드릴 스트링 장치는 상기 제어 채널과 상기 압력 방출 채널 양자를 포함하고, 이점에 의하여 제어 채널 입구는 공급 채널 출구와 단속적으로 유체 연통되고 선택적으로 압력 방출 채널 출구는 방출 공간과 유체 연통된다. 이 방법으로 압력 챔버는 선택적으로 가압되고 압력이 피스톤 왕복에 동조되어 완화되는 것이 달성된다.

보다 더 바람직한 실시예에서, 압력 방출 채널과 제어 채널은 하나의 일체 채널로 결합된다. 이것은 복잡한 구조를 간단화시키기 위한 바람직한 선택이다.

소정의 실시예에서, 유압 드릴 스트링 장치는 구동 표면에 구동 액체의 공급 및 방출을 제어하기 위한 밸브 수단을 더 포함한다. 이러한 실시예에서, 제어 채널 및/또는 방출 채널은 환형 피스톤 수단의 왕복 위치에 따라 공급 위치 또는 방출 위치에 관여하는 밸브 수단을 제어하기 위해 유익하게 채용된다. 이 방법으로 피스톤의 구동 표면으로의 구동 액체의 공급 및 방출은 환형 피스톤 수단의 왕복으로 작동되는 밸브 수단에 의해 제어되어, 환형 피스톤 수단이 전진 운동으로 이를 구동하기 위해 그 후미 위치에 있을 때 구동 액체는 구동 표면과 상호 작용하기 위해 공급되며, 상기 구동 액체는 환형 피스톤 수단을 후미로 운동시키기 위해 방출된다.

본 발명의 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 유압 드릴 스트링 장치는 충격식 유압 인-홀 암반 드릴링 머신의 형태일 수 있다. 이러한 유압 인-홀 암반 드릴링 머신은 충격식 해머와 드릴 비트를 연결하는 연결 수단을 포함할 수 있고, 이에 의해 환형 피스톤 수단이 충격식 해머를 구동하여 왕복 운동하도록 배치되고 충격식 해머가 연결됐을 때 드릴 비트에 충격을 가하도록 배치된다.

그러므로, 본 발명의 특히 바람직한 실시예는 다음의 소자를 포함하는 유압 인-홀 암반 드릴링 머신으로 정의될 수 있다.

하우징;

상기 하우징의 전방 단부에 장착되고 축 방향 관통 플러싱 유체 채널을 구비한 드릴 비트;

축 방향 관통 채널을 구비하고 상기 드릴 비트에 충격을 가하도록 배치되는, 하우징 내의 피스톤 해머;

튜브 모양의 드릴 스트링에 상기 머신을 연결하는 수단;

상기 드릴 스트링으로부터 가압된 유압 구동 유체를 유입시키는 입구;

상기 하우징에 고정되고 상기 피스톤 해머의 상기 축 방향 채널 후미 환형 단부에 미끄럼 결합되게 연장하는 튜브;

상기 피스톤 해머를 후미로 이동시키기 위한 제 2 환형 실린더 챔버의 상기 피스톤 해머의 제 2 환형 피스톤 표면;

상기 입구에 연결되며, 상기 제 1 실린더 챔버를 가압시키기 위한 제 1 작동 위치와 상기 튜브로 상기 제 1 실린더 챔버를 배관하기 위한 제 2 작동 위치를 구비하여 상기 피스톤 해머를 왕복시키고 상기 드릴 비트에 플러싱 유체를 제공하는 밸브;

상기 피스톤 사이에서 상기 밸브가 시프팅 되도록 작동시키기 위해 상기 피스톤 해머의 상기 축 피스톤에 의해 제어되는 포트 수단을 구비한 제어 도관을 포험하며;

상기 피스톤 해머의 후미 환형 끝 부분이 상기 피스톤 해머를 전방으로 이동시키기 위한 제 1 환형 실린더 챔버 내에 제 1 피스톤 표면을 형성함으로써;

상기 피스톤 해머가 상기 튜브와 미끄럼 결합하는 상기 피스톤 해머 표면에 제 1 및 제 2 환형 오목부를 구비하며;

통로 수단이 상기 제 1 오목부를 가압하기 위해 배치되고;

상기 제어 도관이 상기 피스톤 해머의 상기 운동에 대응하여 상기 제 1 및 제 2 오목부에 선택적으로 개방되도록 배치된 상기 포트 수단을 구비하고 상기 튜브 내에서 연장되며;

상기 제 2 오목부가 적어도 상기 피스톤이 후미 위치에 있을 때 상기 피스톤 해머의 채널에 전달되도록 배치된다.

도면에 도시된 유압 인-홀(in-hole) 드릴 머신은 머신 구비하며, 머신 머신 하우징 튜브(11), 튜브(11)에 고정되는 예를 들면 튜브에 나사 고정되는 전방 끝 부분 부실(12), 및 바람직하게는 나사 결합에 의해 하우징 튜브(11)에 고정되는 드릴 스트링 어댑터(13)의 형태인 백 헤드를 포함한다.

전방 끝 부분 부상(12)은 종래의 형태대로 드릴 비트(15)를 보유한다. 드릴 비트(15)는 헤드(16)와 구비한다. 생 크는 스플라인 없는 부분(19)과, 푸싱(12)과의 스플라인 연결 부분(18)을 구비한다. 링(20)은 부상(12)과 머신 튜브(11) 사이에 고정되어 드릴 비트가 밖으로 빠지는 것을 방지한다. 링(20)은 축 방향으로 분리되어 장착될 수 있다. 그리하여 드릴 비트(15)는 헤드가 부시(12)의 단부에 대하여 지지가 될 때 보이는 드릴 비트의 후방 위치와 스플라인의 후미 부분(21)이 링(20)에 놓일 때의 전방 위치 사이에서 축 방향으로 이동될 수 있다. 드릴 비트(15)는 플러싱 유체를 공급하기 위해 비트의 전방 끝 부분까지 통하는 중심 플러싱 유체 채널을 구비한다.

어댑터(13)는 머신 하우징 튜브(11)의 전방 단부에 있는 내부 대하여 일렬의 요소들을 크람 고정한다. 이러한 일렬의 소자는 라이너를 형성하는 환형 소자(23), 후미 환상 안내소자(24), 슬라브(distance sleeve; 25), 전방 환형 안내소자(26), 및 부상(27)을 포함한다.

어댑터(13) 내부에 있는 것은 라이너(23)에 대하여 크람 고정되는 헤드(31)을 구비한 홀더(30)이다. 헤드(31)는 한 세트의 경사 형 판 스프링(32)과 인접 부를 형성하여 링(33)을 통해 경사 형 판 스프링이 라이너(23) 안의 내부 대하여 슬리브(34)와 튜브(35)를 크람 고정한다. 헤드(31)와 스프링은 중심 구멍을 구비하고 노즐(37)이 배치되어 홀더(strainer holder) 밖으로 흐름을 허용한다. 또는 필터(28)는 홀더에 장착되고 드릴 스트링으로부터 액체가 통해 흐르게 하여 홀더(30)의 구멍(29)을 통해 방출시킨다. 포트(43)는 환형 공간(44)에 개방된다. 튜브(35)는 포트들(41, 42, 43)을 구비한 다수의 채널(40)을 가지고 있다. 튜브는 또한, 포트들(47, 48)의 형태인 공급 채널 입구와 공급 채널의 출구를 갖는 다수의 공급 채널(46)을 구비한다.

피스톤 섹션과 해머 섹션을 포함하는 통합 부품인 피스톤 해머(50)는 정해진 공간 안내소자(24, 26)들에 의해 안내되고 확대된 후미 부분(52)을 구비한 길이 방향 채널(51)을 갖는다. 피스톤 해머의 후미 끝 부분은 튜브(35)와 라이너(23) 사이의 환형 실린더 공간으로 미끄럼 식으로 연장되고 후미 끝 부분 표면(53)은 제 1 환형 실린더 있게 된다. 제 2 환형 실린더 챔 버(55)는 라이너(23)와 피스톤 해머의 바깥 표면 그리고 피스톤 해머 헤드(57)의 환형 피스톤 표면(56) 사이에 형성된다. 두 개의 안내소자(24, 26)들은 피스톤 해머를 안내하기 위해 동일한 내부 지름을 가지고 있어 이들 사이의 공간은 해머의 왕복 운동 동안 일정한 부피를 유지한다. 해머의 채널(51)의 확대된 부분(52)의 벽은 튜브(35)의 바깥 표면에 접촉하여 미끄럼 된다. 해머의 내부 벽에는 제 1 환형 오목부(58)와 제 2 환형 오목부(59)가 있다. 피스톤 해머의 전방 끝 부분에는 지름감소부분(60)이 있어 댐 핑 형성된다.

밸브 수풀(62) 형태의 밸브 소자는 슬라브(34) 안에서 미끄럼 될 수 있는데도 2에 이것의 전방 위치와 도 1b에 이것의 후방 위치가 도시되어 있다. 그러므로 슬래브(34)는 밸브 수풀용 실린더이다.

다수의 채널들(63)은 홀더(30)의 바깥쪽에 있는 환형 공가(64)로부터 포트(48)로 개방된 실린더 환형 오목부(65)로 통한다. 환형 공간(64)은 라이너(23)의 바깥쪽 공간(66)에서 슬라브(34)의 포트(67)까지 연장된다. 그러므로 어댑터(13)와 공간(64)은 드릴 스트링으로부터의 모티브 액체에 대한 입구를 형성한다. 슬래부(34)에 포트(69)를 구비한 다수의 채널(68)은 실린더 통한다.

밸브 수풀(62)은 속이 비어 있고 바깥쪽과 안쪽 표면 사이에 일렬의 구멍(70)들과 환형 오목부(71a)에 구멍 단 부을 구비하여 각도 위치와 독립적인 수풀의 기능을 한다. 도 1b에 도시된 수풀의 후미 위치에서, 밸브 수풀은 그 구멍(70)을 통해, 제 1 환형 실린더 수풀의 내부에 연결하고, 그에 의해 수풀 내부에 의해 형성된 플러싱 유체 채널, 튜브(35), 피스톤의 중심 채널(51), 및 드릴 비트의 플러싱 유체 채널을 연결한다. 도 2에서 도시된 수풀의 전방 위치에서, 밸브 수풀(62)은 대신에 홀더(30)의 바깥쪽에 있는 공간(64)을 밸브 수풀의 허리 부(71)를 통해 제 1 환형 실린더 연결한다. 허리 부(71)의 전방 수풀의 외경이 후방의 외경보다 약간 더 커서 상이한 표면(72)이 형성되어, 도 2의 밸브 위치로 밸브 수풀을 전방으로 편향시키기 위한 고압을 연속적으로 받는다. 밸브 수풀은 또한 환형 제어 표면(73)을 구비하고, 이는 제어 표면(72)보다 더 크고, 예를 들면, 두 배 더 크고, 이 제어 표면(72)은 제어 표면(72)까지 항상 확장되는 환형 공간(44)에 연결된다. 그러므로 튜브(35)의 통로(40)와 환형 공간(44)은 밸브 위치의 위한 제어 채널을 형성한다. 제어 채널(40)은 압력을 받을 때, 밸브가 도 1b에 도시된 위치로 이동하며, 제어 채널(40)이 저압으로 연결될 때, 유출 채널로 작동하여 밸브가 도 2에 도시된 위치로 이동한다.

도시된 바와 같이, 튜브(35)와 채널들(40, 46)에 있는 중심 구멍은 피스톤 표면(53)과 실린더 우회하는 채널들을 형성한다.

안내 부실(24, 26) 형태인 안내소자는 동등한 지름을 구비하여 그들 사이의 공간은 피스톤 해머가 이동할 때 일정한 부피로 유지된다. 그러므로 예상되는 내구 기간을 증가시키는 어떤 동적 밀폐도 필요하지 않다. 안내 부상(24, 26)과 피스톤 해머는 바람직하게 소위 경질금속(hard metal), 즉, 카바이드 또는 상응하는 재료로 구성될 수 있고 이는 마모를 최소화할 수 있고 예상 내구 기간을 증가시킨다. 튜브(35)와 접하는 피스톤 해머의 미끄럼 표면은 또한 예정 내구기간에 중요하며 튜브도 또한 바람직하게는 카바이드로 구성되어야 한다. 동일한 방법으로, 수풀 밸브와 그 경금속으로 구성되어야 한다.

도시된 바와 같이 경금속을 이용하여 어떤 동적 밀폐 없이, 구동 유체로서 물을 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 부유 상태로 고체를 포함하는 다른 액체 또는 물을 이용할 수 있다. 아주 미세한 파편들이 제거되지 않는다 할지라도 파편들을 제거한 후에 그 부유 상태를 재활용하는 것도 가능하다.

카바이드의 열팽창은 금속 열팽창보다 훨씬 더 작으며 카바이드 부품을 크람 고정하는 경사 형 스프링(32)은 기계가 가열되더라도 스틸과 카바이드 부분 사이에 어떤 간극도 발생하지 않게 방지한다. 기계가 가스 탐사 드릴로 이용되면, 온도가 매우 높아질 수 있다.

노즐(37)은 교체 가능하며 플러싱 유체 흐름이 실제 필요에 적합하도록 선택된다. 노즐은 어떤 추가적인 플러싱 유체도 필요하지 않다면 플러그에 의해 대체될 수도 있다.

작동 설명

작동중에, 본 시추기는 암반 안의 시추공 내에 있고, 드릴 스트링은 회전하여 공급하는 힘을 시추기에 적용시켜서 드릴 비트(15)가 시추공의 바닥을 향하여 힘을 받고, 고압 액체 모티브 유체가 드릴 스트링을 통해 어댑터, 즉 시추기의 주입구에 공급된다. 피스톤 해머(50)는 왕복운동을 하면서 드릴 비트(15)의 몸체(17) 끝 부분 표면에 충격을 준다. 도 1a과 도 1c에서, 피스톤 해머(50)는 몸체 표면에 충격을 가하는 위치에 도시되어 있다. 피스톤 해머(50)가 그 작업 행정에서 충격을 주는 위치로 도달하기 전에, 포트(42)는 제 1 환형 오목부(58)로 개방되어 제 1 환형 오목부(58)가 공급 채널(46)로부터 압력을 받고, 채널(40, 44)이 압력을 받아 환형의 제어 표면(73)에 가해진 압력은 도 1b에서 도시된 위치로 밸브 수풀(62)을 이동시켜서 상기 밸브 수풀(62)이 상기 피스톤 해머를 관통하는 플러싱 유체 도관까지 제 1 환형 실린더 방출한다. 그리하여, 제 2 환형 실린더 압력은 피스톤 해머(50)가 귀환 행정에서 후미로 움직이도록 한다. 상기 피스톤 해머(50)의 귀환 행정 동안, 상기 제어 채널(40)을 배수시킬 수 있도록 상기 제어 채널(40,44)의 포트(41)는 제 2 환형 오목부(59)스로 개방되고, 결국, 상기 밸브 수풀(62)은 도 2에서 도시된 피스톤 해머의 위치로 전환되고, 상기 밸브 수풀(62)의 허리 부(71)가 고압으로 상기 실린더 연결되어 피스톤 해머(50)의 후미 끝 부분 표면(53)에 상기 압력이 상기 피스톤 해머를 지연시키고 반전시켜 작업 행정을 시작하게 한다. 그리고 나서 다시, 상기 밸브는 상기 피스톤 해머가 드릴 비트에 충격을 가하기 직전에 위치를 이동하고 상기 해머는 회귀 행정을 시작하며 상기 사이클은 반복된다. 충격 주파수는 예를 들면 50~100Hz 사이일 수 있다.

Claims (20)

1. 하우징, 및

   상기 하우징에 제공되며 상기 하우징과 관련된 왕복 운동을 수행하고 소정의 공구를 구동하도록 배치된 환형 피스톤 수단을 포함하고,

   상기 환형 피스톤 수단이 구동 액체와 상호 반응하는 구동 표면을 구비하며,

   상기 구동 표면을 액체가 우회할 수 있도록 상기 환형 피스톤 수단 내측으로 연장된 우회 통로를 더 포함하며,

   상기 우회 통로가 2 이상의 분리 채널을 포함하는,

   지각층에 시추공을 뚫는 드릴 스트링에 이용하기 위한 유압 드릴 스트링 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 환형 피스톤 수단의 주변 내측 원주 면이 상기 2 이상의 분리 채널 중 하나 이상과 연속적으로 또는 단속적으로 유체 연통 되도록 배치되는,

   유압 드릴 스트링 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 2 이상의 분리 채널 중 하나가 가압 유체의 공급원에 연결될 수 있는 공급 채널 입구와 공급 채널 출구를 갖는 공급 채널인,

   유압 드릴 스트링 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   제어 채널 입구와 제어 채널 출구를 구비한 제어 채널을 더 포함함으로써,

   상기 내측 원주 면의 오목부가 상기 환형 피스톤 수단의 상기 왕복 운동으로 상기 공급 채널 출구와 상기 제어 채널 입구 사이의 단속적인 유체 연통이 가능하게 배치되는,

   유압 드릴 스트링 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 우회 통로가 상기 제어 채널뿐만 아니라 상기 공급 채널을 포함하는,

   유압 드릴 스트링 장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 2 이상의 채널 중 하나가 압력 챔버와 유체 연통 되는 압력 방출 채널 입구, 및 방출 공간에 연결될 수 있는 압력 방출 채널 출구를 구비한 압력 방출 채널인,

   유압 드릴 스트링 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 환형 피스톤 수단의 상기 내측 원주 면의 상기 오목부가 상기 압력 방출 채널 출구와 작동시 상기 압력 챔버보다 더 낮은 압력으로 유지될 수 있는 방출 공간 사이의 단속적인 유체 연통이 가능하도록 배치되는,

   유압 드릴 스트링 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 방출 공간이 플러싱 채널인,

   유압 드릴 스트링 장치.
9. 제 4항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어 채널 입구가 상기 공급 채널 출구와 단속적으로 유체 연통되고, 선택적으로, 상기 압력 방출 채널 출구가 상기 플러싱 채널과 유체 연통 되는,

   유압 드릴 스트링 장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 압력 방출 채널과 상기 제어 채널이 일체형 채널로 결합하는,

    유압 드릴 스트링 장치.
11. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 우회 통로가 상기 하우징에 대하여 고정되고 상기 환형 피스톤 내로 미끄람 결합하여 연장되며 상기 구동 표면을 우회하는 튜브를 포함하는,

    유압 드릴 스트링 장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 튜브는 외측 튜브 내부로 연장되는 내측 튜브에 제공되고, 상기 환형 피스톤이 외측 튜브와 미끄럼 결합함으로써, 둘 이상의 분리 채널 중 하나 이상이 상기 내측 튜브와 외측 튜브 사이에 형성되는 환형 공간 내부로 연장되는,

    유압 드릴 스트링 장치.
13. 충격식인-홀 암반 드릴링 머신 형태인 제 1항에 따른 장치로서,

    하우징(11);

    상기 하우징의 전방 단부에 장착되고 축 관통 플러싱 유체 채널을 구비한

    드릴 비트(15);

    축 방향 관통 채널(51)을 구비하고 상기 드릴 비트에 충격을 가하도록 배치되는 상기 하우징 내의 피스톤 해머(50);

    튜브 모양의 드릴 스트링에 상기 드릴링 머신을 연결하는 수단(13);

    상기 드릴 스트링으로부터 가압된 유압 구동 유체를 수용하는 입구(64);

    상기 하우징에 고정되고 상기 피스톤 해머의 상기 축 방향 관통 채널(51) 후미 끝 부분으로 미끄럼 결합되게 연장하는 튜브(35);

    상기 피스톤 해머를 후미로 이동시키기 위한 제 2 환형 실린더 챔버(55) 내에 있는 상기 피스톤 해머의 제 2 환형 피스톤 표면(56);

    상기 입구(64)에 연결되며, 상기 제 1 실린더 챔버(54)를 가압시키기 위한 제 1 작동 위치와 상기 튜브(35)로 상기 제 1 실린더 챔버를 배관하기 위한 제 2 위치를 구비함으로써, 이에 따라 상기 피스톤 해머를 왕복시키고 상기 드릴 비트에 플러싱 유체를 제공하는 밸브(62);

    상기 제 1 및 제 2 위치 사이에서 상기 밸브가 시프팅 되도록 작동시키기 위해 상기 피스톤 해머의 축 방향 위치에 의해 제어되는 포트 수단(41, 42)을 구비한 제어 도관(40)을 포함하며,

    상기 피스톤 해머의 후미 환형 단부가 상기 피스톤 해머를 전방으로 이동시키기 위한 제 1 환형 실린더 챔버(54)의 제 1 피스톤 표면(53)을 형성하는,

    충격식 인-홀 암반 드릴링 머신인 제 1 항에 따른 장치에 있어서,

    상기 피스톤 해머(51)는 상기 튜브(35)와 미끄럼 결합되는 상기 피스톤 해머 표면의 제 1 및 제 2 환형 오목부(각각 58, 59)를 구비하며,

    상기 통로 수단(46)이 상기 제 1 오목부(58)를 가압하도록 배치되며,

    상기 제어 도관(40)은 상기 피스톤 해머의 운동에 대응하여 상기 제 1 및 제 2 오목부(58, 59)에 선택적으로 개방되도록 배치되는 상기 포트 수단(41, 42)을 구비하고 상기 튜브(35) 내측으로 연장되며,

    상기 제 2 오목부(59)는 적어도 상기 피스톤이 후미 위치에 있을 때 상기 피스톤 해머의 채널(51)과 유체 연통 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는,

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14. 제 13 항에 있어서,

    상기 제 1 피스톤 표면(53)의 피스톤 영역이 상기 제 2 피스톤 표면(56)의 피스톤 영역보다 더 큰 것을 특징으로 하는,

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15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,

    상기 제 2 오목부(59)가 상기 제 1 오목부(58)의 전방에 있는 것을 특징으로 하는,

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16. 제 13 항 내지 제 15 항에 있어서,

    상기 제 2 실린더 챔버(55)가 상기 피스톤 해머의 바깥쪽에 있는 것을 특징으로 하는,

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17. 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 밸브가 상기 튜브(35)와 동축인 스풀 밸브(62)인 것을 특징으로 하는,

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18. 제 17 항에 있어서,

    상기 스풀 밸브(62)가 카바이드 밸브 하우징(34)에 대항하여 미끄럼 되는 카바이드 밸브인 것을 특징으로 하는,

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19. 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 피스톤 해머(50)는 동일한 내경을 갖는 두 개의 축방향으로 이격된 안내 부싱(24, 26)으로 안내되어 상기 피스톤 해머가 이동할 때 상기 부싱 사이에 형성된 공간이 일정한 부피를 갖는 것을 특징으로 하는,

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20. 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 피스톤 해머(50)가 두 개의 축 방향으로 이격된 카바이트 안내 부싱(24, 26)으로 안내되고, 상기 피스톤 해머가 카바이드로 제조되는 것을 특징으로 하는,

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