JPS6250636B2 - - Google Patents
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- JPS6250636B2 JPS6250636B2 JP22358182A JP22358182A JPS6250636B2 JP S6250636 B2 JPS6250636 B2 JP S6250636B2 JP 22358182 A JP22358182 A JP 22358182A JP 22358182 A JP22358182 A JP 22358182A JP S6250636 B2 JPS6250636 B2 JP S6250636B2
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- piston
- pressure
- chamber
- valve chamber
- air
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- 238000009527 percussion Methods 0.000 claims description 2
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- Earth Drilling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、空圧打撃式掘削装置に係り、特に圧
力エアによりピストンを上下動させ、そのピスト
ンの打撃エネルギによりドリルビツトに繰返し打
撃振動を与える空圧打撃式掘削装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pneumatic impact drilling device, and more particularly to a pneumatic impact drilling device that moves a piston up and down using pressurized air and repeatedly applies impact vibration to a drill bit using the impact energy of the piston. .
空圧打撃式掘削装置、即ちエアハンマは、筒状
のケーシング内にピストンを摺動自在に配置し、
ピストンの下方にピストン押し上げ用の第１圧力
室とピストン上方にピストン押し下げ用の第２圧
力室とを形成し、第１圧力室と第２圧力室とに交
互に圧力エアを送ることによりピストンを上下動
させ、ピストン下方のドリルビツトをピストンで
打撃するようにしている。 A pneumatic impact drilling device, or air hammer, has a piston slidably arranged inside a cylindrical casing.
A first pressure chamber for pushing the piston up is formed below the piston, and a second pressure chamber for pushing the piston down is formed above the piston, and the piston is moved by alternately sending pressurized air to the first pressure chamber and the second pressure chamber. The piston moves up and down to strike the drill bit below the piston.
従来のエアハンマは、特公昭57−35356号明細
書に記載されているように、第１、第２圧力室に
交互に送る圧力エアの切換えをエア供給源と連通
すると共に第１、第２圧力室に開口したポートを
開閉することによつて行つている。この為、従来
のエアハンマはピストンの打撃行程に於いて、ピ
ストンの打撃前に第１圧力室にピストン押上げ用
のエアが送られ、このエアはピストンの下降移動
に対して逆方向に作用しピストンの下降移動に対
してブレーキ力となる。また、従来のエアハンマ
はピストンの上昇行程に於いて、途中から第２圧
力室に押下げ用のエアが送られ、この為ピストン
のストローク長が制限される。このように従来の
エアハンマは第１、第２圧力室のエアがピストン
の動きに対して逆方向に作用し、エア圧力の供給
ロスが生じる不具合があつた。この為、従来のエ
アハンマで高い打撃エネルギを得ようとすれば、
必要以上の高圧エアを供給せざるを得なかつた。 As described in Japanese Patent Publication No. 57-35356, the conventional air hammer communicates with an air supply source to switch the pressure air that is alternately sent to the first and second pressure chambers, and also communicates with the first and second pressure chambers. This is done by opening and closing ports that open into the chamber. For this reason, in the conventional air hammer, air is sent to the first pressure chamber to push up the piston during the piston's impact stroke, and this air acts in the opposite direction to the downward movement of the piston. This acts as a braking force against the downward movement of the piston. Further, in the conventional air hammer, during the upward stroke of the piston, air for pushing down is sent to the second pressure chamber from the middle, and therefore the stroke length of the piston is limited. As described above, the conventional air hammer has a problem in that the air in the first and second pressure chambers acts in the opposite direction to the movement of the piston, resulting in loss of air pressure supply. For this reason, if you try to obtain high impact energy with a conventional air hammer,
We had no choice but to supply more high-pressure air than necessary.
本発明は、前記従来のエアハンマの欠点を排除
する為になされたもので、エア圧力のロスを無く
し低圧で高能率の掘削ができる空圧打撃式掘削装
置を提案することを目的としている。 The present invention was made in order to eliminate the drawbacks of the conventional air hammer, and an object of the present invention is to propose a pneumatic impact excavation device that eliminates air pressure loss and can excavate with low pressure and high efficiency.
本発明は、ケーシング内にビツト打撃用ピスト
ンを摺動自在に配置し、ピストン下方にピストン
を押上げる第１圧力室を形成すると共にピストン
上方にピストンを押下げる第２圧力室を形成し、
第１、第２圧力室に交互に送られる圧力エアの切
換えを弁を用いて行なうことを特徴としている。 In the present invention, a bit striking piston is slidably arranged in a casing, a first pressure chamber for pushing up the piston is formed below the piston, and a second pressure chamber for pushing down the piston is formed above the piston,
It is characterized in that a valve is used to switch the pressure air that is sent alternately to the first and second pressure chambers.
以下添付図面に従つて本発明に係る空圧打撃式
掘削装置の好ましい実施例を詳説する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the pneumatic percussion excavator according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
第１図に於いて、ケーシング１０は略円筒状に
形成され、その上部は図示しない掘管に連絡され
る。ケーシング１０の上端内部には給気通路１２
が形成され、この給気通路１２は図示しない圧力
エア供給源と連通され、圧力エアが供給される。
第１図に於いて示すように給気通路１２の下方に
は小径の給気通路１４が形成され、更に給気通路
１４の下方には断面がリング状の給気通路１６が
形成されている。給気通路１４と給気通路１６と
は逆止弁１８によつてその連通が断続される。逆
止弁１８はケーシング１０と一体的に形成された
円筒部２０内に摺動自在に配置され、円筒部２０
内に配設されたスプリング２２によつて弁座２４
に向けて付勢される。従つて逆止弁１８はスプリ
ング２２に付勢力に打勝つだけの圧力エアが上方
から供給されない限り開放しないようになつてお
り、これにより掘削孔内の水、孔内に残留してい
る掘削スライム等の逆流を防止する。 In FIG. 1, the casing 10 is formed into a substantially cylindrical shape, and the upper part thereof is connected to a not-shown tunnel. Inside the upper end of the casing 10 is an air supply passage 12.
This air supply passage 12 communicates with a pressure air supply source (not shown), and is supplied with pressure air.
As shown in FIG. 1, a small-diameter air supply passage 14 is formed below the air supply passage 12, and an air supply passage 16 having a ring-shaped cross section is further formed below the air supply passage 14. . Communication between the air supply passage 14 and the air supply passage 16 is interrupted by a check valve 18 . The check valve 18 is slidably disposed within a cylindrical portion 20 that is integrally formed with the casing 10.
A spring 22 disposed within the valve seat 24
is biased towards. Therefore, the check valve 18 will not open unless pressurized air sufficient to overcome the biasing force of the spring 22 is supplied from above, thereby preventing water in the borehole and excavation slime remaining in the borehole. etc. to prevent backflow.
第２図で詳細に示すように給気通路１６は連通
孔２６を介して下方の室２８と連通される。室２
８は、下方の通路３０並びに第１図、第２図、第
３図に示すように通路３０の周囲に形成された複
数の細孔３２と連通されている。更に、細孔３２
の周囲にはリング状の弁上室３４が形成され、弁
上室３４の下方にはリング状の弁下室３６が形成
されている。弁上室３４と弁下室３６との間には
隙間Ｃを残してリング状の弁体３８が配置され、
弁体３８は、孔３９内に位置する筒体３１並びに
弁体３８の周囲の凹部３５にガイドされて隙間Ｃ
だけ移動することができる。弁体３８が第２図で
示すように弁下室３６を塞いでいるときは細孔３
２は隙間Ｃを介して弁上室３４と連通し、弁体３
８が隙間Ｃだけ上方に移動して弁上室３４を塞ぐ
と通路３０は弁体３８の下方に形成された隙間Ｃ
を介して弁下室３６と連通される。弁上室３４
は、横溝４０，４２を介してケーシング１０とケ
ーシング１０の内側のシリンダ４４との間に形成
される第１加圧通路４６に連通され、この第１加
圧通路４６は下方に延在する。 As shown in detail in FIG. 2, the air supply passage 16 communicates with a lower chamber 28 via a communication hole 26. room 2
8 communicates with the lower passageway 30 and a plurality of pores 32 formed around the passageway 30 as shown in FIGS. 1, 2, and 3. Furthermore, the pore 32
A ring-shaped upper valve chamber 34 is formed around the upper valve chamber 34, and a ring-shaped lower valve chamber 36 is formed below the upper valve chamber 34. A ring-shaped valve body 38 is arranged between the upper valve chamber 34 and the lower valve chamber 36, leaving a gap C.
The valve body 38 is guided by the cylindrical body 31 located in the hole 39 and the recess 35 around the valve body 38 to form a gap C.
can only be moved. When the valve body 38 closes the lower valve chamber 36 as shown in FIG.
2 communicates with the upper valve chamber 34 via the gap C, and the valve body 3
8 moves upward by the gap C and closes the upper valve chamber 34, the passage 30 closes the gap C formed below the valve body 38.
It communicates with the subvalve chamber 36 via. Supravalvular chamber 34
is communicated with a first pressurizing passage 46 formed between the casing 10 and a cylinder 44 inside the casing 10 via the lateral grooves 40 and 42, and this first pressurizing passage 46 extends downward.
第１図に示すようにシリンダ４４内にはピスト
ン４８が軸方向に摺動自在に配置され、このピス
トン４８の下方にはピストン４８を押上げる第１
圧力室５０が形成され、ピストン４８の上方には
ピストン４８を押下げる第２圧力室５２が形成さ
れる。第１加圧通路４６はポート５４を介して第
１圧力室５０と連通される。また、弁下室３６か
らは下方に第２加圧通路５６が延在し、第２加圧
通路５６はポート５８を介して第２圧力室５２と
連通される。ピストン４８の中心には排気孔６０
が形成され、この排気孔６０は排気通路の一部を
構成する。ピストン４８の小径部６２はブツシユ
６４内に嵌入自在に形成され、ピストン４８が上
昇して小径部６２がブツシユ６４内から抜け去る
と第１圧力室５０は排気通路と連通されて減圧さ
れる。一方、第２圧力室５２の中央には筒体６６
が位置し、この筒体６６はピストン４８の排気孔
６０に嵌入自在である。ピストン４８が下降して
筒体６６が排気孔６０から抜け去ると、第２圧力
室５２は排気孔６０と連通されて減圧される。 As shown in FIG. 1, a piston 48 is disposed within the cylinder 44 so as to be able to freely slide in the axial direction.
A pressure chamber 50 is formed, and a second pressure chamber 52 that pushes down the piston 48 is formed above the piston 48. The first pressurizing passage 46 communicates with the first pressure chamber 50 via a port 54 . Further, a second pressurizing passage 56 extends downward from the lower valve chamber 36, and the second pressurizing passage 56 communicates with the second pressure chamber 52 via a port 58. There is an exhaust hole 60 in the center of the piston 48.
is formed, and this exhaust hole 60 constitutes a part of the exhaust passage. The small diameter portion 62 of the piston 48 is formed to be fit into the bush 64, and when the piston 48 rises and the small diameter portion 62 leaves the bush 64, the first pressure chamber 50 is communicated with the exhaust passage and depressurized. On the other hand, in the center of the second pressure chamber 52 is a cylinder 66.
is located, and this cylindrical body 66 can be freely fitted into the exhaust hole 60 of the piston 48. When the piston 48 descends and the cylindrical body 66 is removed from the exhaust hole 60, the second pressure chamber 52 is communicated with the exhaust hole 60 and the pressure is reduced.
ケーシング１０の下端部７０には、スプライン
結合７２によりビツト７４の本体７６が軸方向に
摺動自在に支持されている。従つてビツト７４の
上部７８にピストン４８の下端面が打撃力を与え
ると、ビツト７４は第１図上で下方向に移動す
る。尚ストツパリング８０はケーシング１０の下
端部７０に固定され、ビツト７４が下端部７０か
ら抜け去るのを防止する。ビツト７４の中央には
排気通路の一部を構成する排気孔８２が形成さ
れ、ピストン４８の作動に用いられたエアは排気
孔８２から外部に排出される。外部に排出された
エアはビツト歯先を洗浄すると共にスライム等を
地上に吹き上げ、掘削孔内のスライムを除去す
る。 A main body 76 of a bit 74 is supported by a spline connection 72 at the lower end 70 of the casing 10 so as to be slidable in the axial direction. Therefore, when the lower end surface of the piston 48 applies a striking force to the upper part 78 of the bit 74, the bit 74 moves downward in FIG. The stopper ring 80 is fixed to the lower end 70 of the casing 10 to prevent the bit 74 from coming off the lower end 70. An exhaust hole 82 constituting a part of the exhaust passage is formed in the center of the bit 74, and the air used to operate the piston 48 is exhausted to the outside from the exhaust hole 82. The air discharged to the outside cleans the tips of the bit teeth and blows up slime etc. to the ground, removing the slime inside the excavation hole.
尚、ポート８４はエア逃がし孔で、ビツト７４
が非掘削状態の時ポート８４からエアを排気通路
に逃がしてピストン４８の空打ちを防止する。 Note that port 84 is an air escape hole, and bit 74
When the piston 48 is in a non-excavation state, air is released from the port 84 to the exhaust passage to prevent the piston 48 from firing dry.
以上の如く構成された本発明に係る実施例の作
動は次の通りである。先ず、ピストン４８が第１
図に示す位置では、第１圧力室５０は排気孔６
０，８２との連通が断たれ、第２圧力室５２は排
気孔６０と連通している。従つて弁上室３４は弁
下室３６より圧力が高く、弁体３８は押下げられ
て下方に位置して弁下室３６を閉じ、細孔３２か
ら隙間Ｃを介して弁上室３４に圧力エアが供給さ
れる。弁上室３４の圧力エアは第１加圧通路４６
を介して第１圧力室５０に送られ、ピストン４８
を上方に付勢する。 The operation of the embodiment according to the present invention constructed as described above is as follows. First, the piston 48
In the position shown in the figure, the first pressure chamber 50 is located at the exhaust hole 6
0, 82 is cut off, and the second pressure chamber 52 communicates with the exhaust hole 60. Therefore, the pressure in the upper valve chamber 34 is higher than that in the lower valve chamber 36, and the valve body 38 is pushed down and positioned below to close the lower valve chamber 36, and the air flows from the pore 32 to the upper valve chamber 34 through the gap C. Pressurized air is supplied. The pressurized air in the upper valve chamber 34 flows through the first pressurizing passage 46
is sent to the first pressure chamber 50 via the piston 48
force upward.
ピストン４８が第４図の位置まで上昇すると、
第１圧力室５０は排気孔８２と連通され、減圧状
態となる。一方、第２圧力室５２は筒体６６がピ
ストン４８の排気孔６２内に嵌入して閉じられ、
徐々に圧力が高まる。ピストン４８が第５図に示
す位置にくると、弁下室３６の圧力が弁上室３４
の圧力より高くなり、弁体３８は押し上げられて
上方に位置して弁上室３４を閉じ、第１圧力室５
０には圧力エアは供給されない。一方、弁下室３
６には通路３０から隙間Ｃを介して圧力エアが供
給され、弁下室３６の圧力エアは第２加圧通路５
６を介して第２圧力室５２に送られ、ピストン４
８を押し下げる。 When the piston 48 rises to the position shown in FIG.
The first pressure chamber 50 communicates with the exhaust hole 82 and is in a reduced pressure state. On the other hand, the second pressure chamber 52 is closed by fitting the cylinder body 66 into the exhaust hole 62 of the piston 48.
The pressure gradually increases. When the piston 48 comes to the position shown in FIG.
The pressure becomes higher than the pressure of
No pressure air is supplied to 0. On the other hand, the lower valve chamber 3
6 is supplied with pressure air from the passage 30 through the gap C, and the pressure air in the lower valve chamber 36 is supplied to the second pressurizing passage 5.
6 to the second pressure chamber 52, and the piston 4
Press down on 8.
ピストン４８が下降して第６図に示す位置にく
ると、第１圧力室５０は小径部６２がブツシユ６
４内に嵌入して閉じられ、加圧状態となる。一
方、第２圧力室５２は排気孔６０と連通し、減圧
状態となる。弁上室３４は、第１図に示すピスト
ン４８の打撃直前状態で、弁下室３６より圧力が
高くなり、弁体３８は下方に位置して第１圧力室
５０に圧力エアを供給する。そして第１図に示す
位置でピストン４８はビツト７４を打撃する。以
下前記行程を繰返しながらケーシング１０に回転
力を与え、掘削する。 When the piston 48 descends to the position shown in FIG.
4 and is closed, creating a pressurized state. On the other hand, the second pressure chamber 52 communicates with the exhaust hole 60 and enters a reduced pressure state. The pressure in the upper valve chamber 34 is higher than that in the lower valve chamber 36 immediately before the impact of the piston 48 shown in FIG. Piston 48 then strikes bit 74 at the position shown in FIG. Thereafter, while repeating the above steps, rotational force is applied to the casing 10 to excavate.
以上説明したように本発明に係る空圧打撃式掘
削装置によれば、ケーシング内にビツト打撃用ピ
ストンを摺動自在に配置し、ピストン下方にピス
トンを押上げる第１圧力室を形成すると共にピス
トン上方にピストンを押下げる第２圧力室を形成
し、第１、第２圧力室に交互に送られる圧力エア
の切換えを弁を用いて行なうことにしているので
圧力エアの供給ロスが無くなり、低圧力で能率的
な掘削ができる。また、低圧力で高い打撃エネル
ギが得られるので、従来のコンプレツサと比べて
小容量のコンプレツサで足りる。 As explained above, according to the pneumatic impact excavation device according to the present invention, the bit impacting piston is slidably arranged in the casing, and the first pressure chamber for pushing up the piston is formed below the piston. A second pressure chamber is formed upward to push down the piston, and a valve is used to switch the pressure air that is alternately sent to the first and second pressure chambers, eliminating pressure air supply loss and reducing the Efficient excavation is possible with pressure. Furthermore, since high impact energy can be obtained at low pressure, a compressor with a smaller capacity is sufficient compared to conventional compressors.
第１図は本実施例の断面図、第２図は本実施例
の要部の拡大断面図、第３図は第１図上で−
線に沿う断面図、第４図乃至第６図は本実施例の
作動を示す断面図である。
１０……ケーシング、３４……弁上室、３６…
…弁下室、３８……弁体、４６……第１加圧通
路、４８……ピストン、５０……第１圧力室、５
２……第２圧力室、５６……第２加圧通路、６
０，８２……排気孔、７４……ビツト。
FIG. 1 is a sectional view of this embodiment, FIG. 2 is an enlarged sectional view of the main parts of this embodiment, and FIG.
4 to 6 are cross-sectional views taken along the line, showing the operation of this embodiment. 10...Casing, 34...Upper valve chamber, 36...
... Valve lower chamber, 38 ... Valve body, 46 ... First pressurizing passage, 48 ... Piston, 50 ... First pressure chamber, 5
2...Second pressure chamber, 56...Second pressure passage, 6
0,82...exhaust hole, 74...bit.
Claims (1)
後端部が掘管に連結された円筒状ケーシングと、
内部に排気通路の一部を構成する排気孔が形成さ
れると共にケーシング内で軸方向に摺動自在に支
持されてその下端部でビツトを打撃するピストン
と、ケーシング内に形成されエア供給源と連通可
能な弁上室並びに弁下室と、弁上室と弁下室との
間に移動可能に配置され両室の圧力差により移動
して弁上室又は弁下室を択一的にエア供給源と連
通させる弁体と、弁上室と連通した第１加圧通路
と、弁下室と連通した第２加圧通路と、ケーシン
グ内でピストンの下方に形成され第１加圧通路と
連通する第１圧力室と、ケーシング内でピストン
の上方に形成され第２加圧通路と連通する第２圧
力室と、を有し、弁体はピストンの下降ストロー
クエンド近傍でエア源と弁上室とを連通してピス
トンを上方向に付勢すると共に上昇ストロークエ
ンド近傍でエア源と弁下室とを連通してピストン
を下方向に付勢し、第１圧力室はピストンの上昇
ストロークエンド近傍に於いて排気通路と連通し
て減圧され、第２圧力室はピストンの下降ストロ
ークエンド近傍に於いて排気通路と連通して減圧
されることを特徴とする空圧打撃式掘削装置。1. A cylindrical casing whose tip part supports a bit slidably in the axial direction and whose rear end part is connected to a bore pipe;
An exhaust hole forming a part of the exhaust passage is formed inside the piston, and a piston is slidably supported in the axial direction within the casing and hits the bit with its lower end, and the piston is formed inside the casing and serves as an air supply source. It is movably arranged between the upper valve chamber and lower valve chamber that can communicate with each other, and the upper valve chamber and the lower valve chamber, and moves due to the pressure difference between the two chambers to selectively air the upper valve chamber or the lower valve chamber. A valve body communicating with the supply source, a first pressurizing passage communicating with the upper valve chamber, a second pressurizing passage communicating with the lower valve chamber, and a first pressurizing passage formed below the piston within the casing. The valve body has a first pressure chamber that communicates with the air source and a second pressure chamber that is formed above the piston in the casing and communicates with the second pressure passage, and the valve body connects the air source and the valve top near the end of the downward stroke of the piston. The first pressure chamber communicates with the valve chamber to urge the piston upward, and near the end of the upward stroke, the air source communicates with the lower valve chamber to urge the piston downward. 1. A pneumatic percussion excavation device characterized in that the pressure in the second pressure chamber is reduced by communicating with the exhaust passage near the end of the downward stroke of the piston, and the second pressure chamber is reduced in pressure by communicating with the exhaust passage near the end of the downward stroke of the piston.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22358182A JPS59114393A (en) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | Air impact type drilling apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22358182A JPS59114393A (en) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | Air impact type drilling apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59114393A JPS59114393A (en) | 1984-07-02 |
| JPS6250636B2 true JPS6250636B2 (en) | 1987-10-26 |
Family
ID=16800403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22358182A Granted JPS59114393A (en) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | Air impact type drilling apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59114393A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH058991Y2 (en) * | 1988-01-27 | 1993-03-05 | ||
| JP2013515182A (en) * | 2009-12-22 | 2013-05-02 | イン，スク シン | Air hammer for drilling equipment |
-
1982
- 1982-12-20 JP JP22358182A patent/JPS59114393A/en active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH058991Y2 (en) * | 1988-01-27 | 1993-03-05 | ||
| JP2013515182A (en) * | 2009-12-22 | 2013-05-02 | イン，スク シン | Air hammer for drilling equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59114393A (en) | 1984-07-02 |
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