KR101960692B1

KR101960692B1 - 머드로 구동되는 천공용 해머

Info

Publication number: KR101960692B1
Application number: KR1020180089057A
Authority: KR
Inventors: 이채구; 김창록
Original assignee: 창신인터내셔날 주식회사
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2019-03-20
Anticipated expiration: 2038-07-31

Abstract

본발명은 머드로 구동되는 천공용 해머에 관한 것으로, 백헤드(90)가 원통형상의 케이스(200)의 상부에 결합되며, 상기 케이스(200)의 하부에는 비트(110)가 결합되는 머드로 구동되는 천공용 해머에 있어서, 상기 케이스 (200)내부에는 피스톤(60)이 설치되어 유체에 의해 상하로 왕복운동하며 하부의 비트(110)를 가격 후 상승하면서 회전시켜 천공하는 것으로,
본발명은 해머 내부 피스톤(Piston)의 직선 왕복운동을 비트(Bit)의 회전운동으로 변환시켜 DTH(Down The Hole) 해머(Hammer)를 회전시키지 않고 해머(Hammer)만 작동해도 비트(Bit)를 회전 시킬 수 있으므로, 구조가 간단하며 작업효율이 높고 하자발생이 적은 현저한 효과가 있다.

Description

머드로 구동되는 천공용 해머{Mud down the hole(DTH) hammer}

본발명은 머드로 구동되는 천공용 해머에 관한 것으로, 보다 상세하게는 백헤드가 원통형상의 케이스의 상부에 결합되며, 상기 케이스의 하부에는 비트가 결합되되, 상기 케이스 내부에는 피스톤이 설치되어 유체(머드)에 의해 상하로 왕복운동하며 하부의 비트를 가격 후 상승하면서 회전시켜 천공하는 머드로 구동되는 천공용 해머에 관한 것이다.

일반적으로 지면을 굴착하는 해머는 공기 또는 워터와 같은 유체를 사용하여 굴착하는 힘을 얻게 되며, 또한 해머의 동작을 제어한다. 상기 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 10-1629294호에는 지하암반을 타격하는 천공용 해머에 있어서, 상기 천공용 해머는 에어튜브(7)와 피스톤(8) 및 비트(12)로 이루어지되, 상기 피스톤(8)은 에어튜브(7)에 공급된 압축공기를 피스톤(8)의 상부에 위치한 상부챔버(16)로 공급하는 상부챔버 이동관로(8b)와 피스톤(8)의 하부에 위치한 하부챔버(17)로 공급하는 하부챔버 이동관로(8a)가 별개로 형성되어, 에어튜브(7)로부터 상부챔버(16)와 하부챔버(17)로 압축공기를 번갈아 공급함으로써 피스톤(8)이 상승과 하강을 반복하는 것으로, 상기 피스톤(8)은 상·하부의 면적이 동일하게 형성된 것이며, 상기 피스톤(8)의 상부 중심에는 피스톤(8)의 중공부분으로 삽입되는 에어튜브(7)의 외부 직경보다 크게 오목홈(8c)이 형성되어 있는 것이 특징인 천공용 해머가 공개되어 있다.

또한, 등록실용신안공보 등록번호 20-0273989호에는 에어해머는 그 몸체부를 구성하는 원통상으로 된 하우징의 중공부에 굴착용 비트가 설치되고, 상기 비트의 하단부에는 초경소재로 된 다수의 볼이 박힌 고정이빨과 외향으로 확대되도록 조립된 확경이빨이 구비되고, 그러므로 굴착하기 위한 장소에 에어해머의 하우징을 수직으로 거치시킨 상태에서 그 중공부에 설치된 비트를 구동시킴에 따라, 준비상태로부터 비트의 헤드부 하단에 구비된 고정이빨과 확경이빨이 일체로 하우징의 하단으로 돌출됨과 아울러 상기 확경이빨이 그 자웅에 의해 외형으로 확대된 상태에서 비트가 회전과 동시에 고압의 공기압을 분사시키게 됨으로써 토사 또는 암반층을 굴착하게 되는 것이 공개되어 있다.

그러나 상기 종래의 천공용 해머는 비트 피스톤을 직선왕복하고 별도로 비트를 회전시켜야 하므로 타격력이 낮으며 작업이 복잡하고 해머의 효율이 낮은 단점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본발명은 해머 내부 Piston의 직선 왕복운동을 Bit의 회전운동으로 변환시켜 DTH Hammer를 회전시키지 않고 Hammer 만 작동해도 Bit를 회전 시킬 수 있으므로, 구조가 간단하며 작업효율이 높고 하자발생이 적은 머드로 구동되는 천공용 해머를 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 머드로 구동되는 천공용 해머에 관한 것으로, 백헤드(90)가 원통형상의 케이스(200)의 상부에 결합되며, 상기 케이스(200)의 하부에는 비트(110)가 결합되는 머드로 구동되는 천공용 해머에 있어서, 상기 케이스 (200)내부에는 피스톤(60)이 설치되어 유체에 의해 상하로 왕복운동하며 하부의 비트(110)를 가격 후 상승하면서 회전시켜 천공하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 해머 내부 피스톤(Piston)의 직선 왕복운동을 비트(Bit)의 회전운동으로 변환시켜 DTH(Down The Hole) 해머(Hammer)를 회전시키지 않고 해머(Hammer)만 작동해도 비트(Bit)를 회전 시킬 수 있으므로, 구조가 간단하며 작업효율이 높고 하자발생이 적은 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명 해머의 상부 부분 조립도
도 2는 본발명 해머의 상부 부분 조립도
도 3은 본발명 해머의 중간 부분 조립도
도 4는 본발명 해머의 하부 부분 조립도
도 5는 본발명 해머의 백헤드 외관도
도 6은 본발명 해머의 밸브커버 외관도
도 7은 본발명 해머의 밸브 하우징 외관도
도 8은 본발명 해머의 밸브 외관도
도 9는 본발명 해머의 핀 외관도
도 10은 본발명 해머의 슬라이딩튜브 외관도
도 11은 본발명 해머의 피스톤 외관도
도 12는 본발명 해머의 피스톤 절개도
도 13은 본발명 해머의 피스톤 링 외관도
도 14는 본발명 해머의 피스톤 부쉬 외관도
도 15는 본발명 해머의 피스톤 부쉬 절개도
도 16은 본발명 해머의 디스텐스 파이프 외관도
도 17은 본발명 해머의 비트 외관도
도 18은 본발명 해머의 비트링 외관도
도 19는 본발명 해머의 척 외관도
도 20은 본발명 해머의 케이스(웨어슬리이브) 외관도
도 21은 본발명 해머의 케이스(웨어슬리이브) 절개도

또한, 상기 백헤드(90) 하부에는 케이스(200)가 결합되되 상기 케이스(200) 내부에는 밸브커버(20)와, 내부에 밸브 및 슬라이딩 튜브가 설치되는 밸브 하우징(50)과, 피스톤(60)과, 비트(110)가 상부에서 하부로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브 하우징 내부의 밸브(30), 슬라이딩 튜브(10)는 핀에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피스톤(60)은 원통형상으로 상하부 지름이 중간부분 지름보다 작게 형성되어 상부, 하부 단차(61, 62)가 형성되며, 상부에는 내부에 스플라인이 형성되어 슬라이딩 튜브 하부와 결합되며, 하부에는 외부에 스플라인이 형성되어 피스톤 부쉬 상부와 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피스톤(60)의 반지름방향으로는 동심원상으로 디스텐스 파이프(130)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피스톤(60)의 하부단차에는 피스톤 링(70)이 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브(30) 하부와 슬라이딩 튜브(10) 상부는 핀(40)에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 피스톤(60)과 비트(110)사이에는 피스톤 부쉬(70)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비트(110) 의 외주연에는 비트링홈(111)이 형성되어 상기 비트링홈(111)과 피스톤 부쉬(70) 내주연 사이에는 비트링(100)이 설치되되, 상기 비트링 홈(111)은 상하로 길게 형성되어 상기 비트링홈(111)이 형성된 피스톤(60)이 비트링(100)에 대해 상하로 움직일 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비트(110) 의 비트링홈(111)의 하부 위치에는 척(120)의 상부가 결합되는 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본발명 해머의 상부 부분 조립도, 도 2는 본발명 해머의 상부 부분 조립도, 도 3은 본발명 해머의 중간 부분 조립도, 도 4는 본발명 해머의 하부 부분 조립도, 도 5는 본발명 해머의 백헤드 외관도, 도 6은 본발명 해머의 밸브커버 외관도, 도 7은 본발명 해머의 밸브 하우징 외관도, 도 8은 본발명 해머의 밸브 외관도, 도 9는 본발명 해머의 핀 외관도, 도 10은 본발명 해머의 슬라이딩튜브 외관도, 도 11은 본발명 해머의 피스톤 외관도, 도 12는 본발명 해머의 피스톤 절개도, 도 13은 본발명 해머의 피스톤 링 외관도, 도 14는 본발명 해머의 피스톤 부쉬 외관도, 도 15는 본발명 해머의 피스톤 부쉬 절개도, 도 16은 본발명 해머의 디스텐스 파이프 외관도, 도 17은 본발명 해머의 비트 외관도, 도 18은 본발명 해머의 비트링 외관도, 도 19는 본발명 해머의 척 외관도, 도 20은 본발명 해머의 케이스(웨어슬리이브) 외관도, 도 21은 본발명 해머의 케이스(웨어슬리이브) 절개도이다.

본발명 해머는 백헤드(90)가 원통형상의 케이스(200)의 상부에 결합되며, 상기 케이스(200)의 하부에는 비트(110)가 결합되는 머드로 구동되는 천공용 해머이다. 특히 상기 케이스 (200)내부에는 피스톤(60)이 설치되어 유체(머드)에 의해 상하로 왕복운동하며 하부의 비트(110)를 가격 후 상승하면서 회전시켜 천공하게 된다.

또한, 상기 백헤드(90) 하부에는 케이스(200)가 결합되되 상기 케이스(200) 내부에는 밸브커버(20)와, 내부에 밸브 및 슬라이딩 튜브가 설치되는 밸브 하우징(50)과, 피스톤(60)과, 피스톤 부쉬(70)와, 비트(110)가 상부에서 하부로 연결된다.

특히 상기 피스톤(60)은 원통형상으로 상하부 지름이 중간부분 지름보다 작게 형성되어 상부, 하부 단차(61, 62)가 형성되며, 상부에는 내부에 스플라인이 형성되어 슬라이딩 튜브 하부와 결합되며, 하부에는 외부에 스플라인이 형성되어 피스톤 부쉬 상부와 결합된다.

상기 피스톤(60)의 반지름방향으로는 동심원상으로 디스텐스 파이프(130)가 설치되며,

상기 피스톤(60)의 하부단차에는 피스톤 링(70)이 결합되는 것이다.

그리고 상기 밸브(30) 하부와 슬라이딩 튜브(10) 상부는 핀(40)에 의해 연결된다.

그리고 본발명의 피스톤(60)과 비트(110)사이에는 피스톤 부쉬(70)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 비트(110) 의 외주연에는 특히 비트링홈(111)이 형성되어 상기 비트링홈(111)과 피스톤 부쉬(70) 내주연 사이에는 비트링(100)이 설치되되, 상기 비트링홈(111)은 도면에 도시된 바와 같이, 상하로 길게 형성되어 상기 비트링홈(111)이 형성된 피스톤(60)이 비트링(100)에 대해 상하로 움직일 수 있는 것이다.

그리고 상기 비트(110)의 비트링홈(111)의 하부 위치에는 척(120)의 상부가 결합된다.

보다 구체적으로 설명하면,

기존 DTH(Down The Hole) 해머(Hammer)는 장비에서 해머(Hammer)를 회전시키면 해머(Hammer) 내부 척(Chuck)의 스플라인(Spline)을 통해 비트(Bit)에 전달하여 회전을 구현한다.

본 발명에서 진행하는 머드(Mud) DTH(Down The Hole) 해머(Hammer)는 해머(Hammer) 내부 피스톤(Piston)의 직선 왕복운동을 비트(Bit)의 회전운동으로 변환시켜 장비가 DTH(Down The Hole) 해머(Hammer)를 회전시키지 않고 해머(Hammer) 만 작동해도 비트(Bit)를 회전 시킬 수 있게 만든 것이다.

앞서 설명한 기능을 위해 기존과 달라진 점은 아래와 같다.

척(Chuck)과 비트(Bit) 간 스플라인을 제거한다.

비트(Bit)와 피스톤 부쉬(Piston Bush) 간 스플라인을 구성한다.

피스톤 부쉬(Piston Bush)와 피스톤(Piston) 하부간 스플라인을 구성한다.

피스톤(Piston) 상부와 슬라이딩 튜브(Sliding Tube) 간 스플라인을 구성한다.

본발명의 작동 방식은

비트(Bit)와 피스톤 부쉬(Piston Bush)는 스플라인(Spline)을 통해 항시 연결되어있다.

해머(Hammer) 작동시 피스톤(Piston) 하부와 피스톤 부쉬(Piston Bush)는 스플라인(spline)을 통해 항시 연결 되어 있다.

피스톤(Piston) 상부와 슬라이딩 튜브(Sliding Tube)간 스플라인(Spline)은 피스톤(Piston)이 상향 운동시 연결되고 하향 운동시 연결이 해제된다.

피스톤(Piston) 상부와 슬라이딩 튜브(Sliding Tube) 간 연결이 되는 과정에서 스플라인(Spline)의 빗면을 통해 피스톤(Piston)이 조금씩 회전하면서 연결되게 된다. 곧 피스톤이 하강시는 비트가 회전되지 않고 상승될시 회전되는 것이다.

피스톤(Piston) 하부와 피스톤 부쉬(Piston Bush)는 항상 스플라인(Spline)을 통해 연결 되어 있기 때문에 피스톤(Piston) 상부와 슬라이딩 튜브(Sliding Tube)간 운동으로 발생된 회전력은 피스톤 부쉬(Piston Bush)로 전달된다.

피스톤 부쉬(Piston Bush)는 비트(Bit)로 회전력을 전달한다.

10 : 슬라이딩 튜브 20 : 밸브커버
30 : 밸브 40 : 핀
50 : 밸브하우징 60 : 피스톤
61 : 상부단차 62 : 하부단차
70 : 피스톤 링 80 : 피스톤 부쉬
90 : 백헤드 100 : 비트링
110 : 비트 111 : 비트링홈
120 : 척
130 : 디스텐스 파이프
140 : 핀 200 : 케이스

Claims

백헤드(90)가 원통형상의 케이스(200)의 상부에 결합되며, 상기 케이스(200)의 하부에는 비트(110)가 결합되는 머드로 구동되는 천공용 해머에 있어서, 상기 케이스 (200)내부에는 피스톤(60)이 설치되어 유체에 의해 상하로 왕복운동하며 하부의 비트(110)를 가격 후 상승하면서 회전시켜 천공하는 머드로 구동되는 천공용 해머에 있어서,
상기 백헤드(90) 하부에는 케이스(200)가 결합되되 상기 케이스(200) 내부에는 밸브커버(20)와, 내부에 밸브 및 슬라이딩 튜브(10)가 설치되는 밸브 하우징(50)과, 피스톤(60)과, 피스톤 부쉬(70), 비트(110)가 상부에서 하부로 연결되는 것이며,
상기 밸브 하우징(50) 내부의 밸브(30)와, 슬라이딩 튜브(10)의 상부는 핀에 의해 연결되는 것이며,
상기 피스톤(60)은 원통형상으로 상하부 지름이 중간부분 지름보다 작게 형성되어 상부, 하부 단차(61, 62)가 형성되며, 상부에는 내부에 스플라인이 형성되어 슬라이딩 튜브(10) 하부와 결합되며, 하부에는 외부에 스플라인이 형성되어 피스톤 부쉬(70) 상부와 결합되는 것이며,
상기 피스톤(60)의 반지름방향으로는 동심원상으로 디스텐스 파이프(130)가 설치되는 것이며,
상기 피스톤(60)의 하부단차에는 피스톤 링(70)이 결합되는 것이며,
상기 피스톤(60)과 비트(110) 사이에는 피스톤 부쉬(70)가 설치되는 것이며,
상기 비트(110)의 외주연에는 비트링홈(111)이 형성되어 상기 비트링홈(111)과 피스톤 부쉬(70) 내주연 사이에는 비트링(100)이 설치되되, 상기 비트링홈(111)은 상하로 길게 형성되어 상기 비트링홈(111)이 형성된 피스톤(60)이 비트링(100)에 대해 상하로 움직일 수 있는 것이며,
상기 비트(110)의 비트링홈(111)의 하부 위치에는 척(120)의 상부가 결합되는 것이며,
상기 피스톤(60) 상부와 슬라이딩 튜브(10)간 스플라인은 피스톤(60)이 상향 운동시 연결되고, 하향 운동시 연결이 해제되는 것으로, 상기 피스톤(60) 상부와 슬라이딩 튜브(10) 간 연결이 되는 과정에서 스플라인의 빗면을 통해 피스톤(60)이 회전하면서 연결되는 것이되, 피스톤(60)이 하강시는 비트(110)가 회전되지 않고 상승될시 회전되는 것이며,
상기 피스톤(60) 하부와 피스톤 부쉬(70)는 항상 스플라인을 통해 연결 되어 있기 때문에 피스톤(60) 상부와 슬라이딩 튜브(10)간 운동으로 발생된 회전력은 피스톤 부쉬(70)로 전달되고, 상기 피스톤 부쉬(70)는 비트(110)로 회전력을 전달하는 것을 특징으로 하는 머드로 구동되는 천공용 해머
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