KR200297756Y1 - 리다 회동이 자유로운 드리프터 보링기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 드리프터 보링기 넓게는 천공기에 관한 것으로 특히, 유압모터씨스템에 의해 작동하는 가로회전수단과, 세로회전유압모터와 감속기를 포함하는 세로회전수단에의해 드리프터리다를 가로. 세로로 자유롭게 이동시켜 작업환경이 어려운 동굴속의 암반중 어느 부위도 용이하게 천공할 수 있는 리다 회동이 자유로운 드리프터 보링기이다.

그러나 종래의 보링기의 경우, 상하각도 조절실린더에의해 드리프터리다의 상하각도는 어느 정도 조절하지만, 측면에 구성된 유압실린더에 의한 좌우연동은 그 각도에 한계가 있다.

이점은 동굴을 형성시키기 위한 드리프터 보링기로서는 크나큰 약점이 된다.

이러한 문제점을 근원적으로 해결한 본 고안은 드리프터리다의 저면에 유압을 동력으로 하는 가로회전수단과 세로회전수단을 별개로 구성시켜 드리프터리다의 가로. 세로 연동이 자유롭기에 어떠한 작업환경에서도 정확한 작업을 할 수 있다.

Description

리다 회동이 자유로운 드리프터 보링기{The drifter boring machine to freely shift the body}

본 고안은 드리프터 보링기 넓게는 천공기에 관한 것으로 특히, 유압모터씨스템에 의해 작동하는 가로회전수단과, 세로회전유압모터와 감속기를 포함하는 세로회전수단에의해 드리프터리다를 가로. 세로로 자유롭게 이동시켜 작업환경이 어려운 동굴속의 암반중 어느 부위도 용이하게 천공할 수 있는 리다 회동이 자유로운 드리프터 보링기이다.

일반적으로 토목현장에서 암반을 뚫고 동굴을 형성시키려고 할 때 이 드리프터 보링기(= 천공기)가 사용된다.

즉, 도 1에 도시된 암반 토굴의 과정을 보인 예시도 에서처럼 큰 동굴(P)을 형성시키며 나아가려고 할 경우 전진하기 위한 암반(1)에 다수개의 구멍(도 1b에 도시;2 )을 천공한다. 이때 사용되는 기계가 드리프터 보링기(100)이며, 그 후에 천공된 구멍 속으로 암반파쇄기(3)를 꽂아 넣어 암반(1)에 금을 형성시킨다. 즉, 도 1a에서 보이듯 긴 봉의 형태로 생긴 암반파쇄기(3)를 천공된 구멍 속에 밀어 넣고, 유압을 부여하면 그 유압의 힘에 의해 원통형의 파쇄기(3) 외주면에 다수개 구성되어 있는 파쇄돌기(4)가 돌출되어 구멍의 내주면을 쳐올리며, 암반에 금을 가게 한다.

이렇게 금이간 동굴내의 암반에는 포크레인등의 굴착기를 이용하여 브레이커(일명 뿌레카)를 통해 깨부수면서 동굴을 형성시킨다.

물론 보링기의 천공작업후 그 구멍 내부에 화약을 채워 폭파시키는 방법으로 동굴을 형성시킬 수도 있다.

전술된 것처럼 동굴을 형성시킬 때 제일먼저 현장에 투입되는 드리프터 보링기는 그동안 많은 문제점이 있어 왔지만 이를 개선하지 못하고 사용되어 왔다.

즉, 도시된 도 3에 보이듯 가이드 레일(27) 위에 얹혀진 드리프터리다(20)는 그 전면에 상하각도조절실린더(22)에 의해 그 전단부의 각도를 조절할 수 있고, 좌우측에 구성된 유압실린더(P)에 의해 약간의 좌우연동을 가능하게 할 뿐이다.

이러한 종래의 드리프터 보링기는 상기한 구조에 따라 다음과 같은 결점을 가지고 있다.

즉, 상하각도조절실린더(22)에 의해 드리프터리다(20)의 상하각도는 어느정도 조절하지만, 측면에 구성된 유압실린더(P)에 의한 좌우연동은 그 각도에 한계가 있다.

이점은 동굴을 형성시키기 위한 드리프터 보링기로서는 크나큰 약점이 된다.

도시된 도 2는 종래의 드리프터 보링기로 천공할 수 있는 작업영역을 표시한 것으로 그 중심부에 도시된 4각형의 범위가 작업가능영역(Y)이며, 그 외부에 빗금 쳐진 부분을 작업할 수 없는 작업이불가능한영역(N)이 된다.

따라서 종래에는 이렇게 작업이 불가능한 영역에 동굴을 형성시키려 할 경우, 천공작업 없이 브레이카를 이용하여 직접 때려 부수거나, 사람이 손수 정이나 해머드릴을 이용하여 깨부수고 있다.

물론 이러한 방법은 작업의 시간이 배가되어 시공비가 증가될수 있음은 두말할 필요가 없다.

본 고안은 드리프터 보링기 넓게는 천공기에 관한 것으로 유압모터씨스템에 의해 작동하는 가로회전수단과, 세로회전유압모터와 감속기를 포함하는 세로회전수단에의해 드리프터리다를 가로. 세로로 자유롭게 이동시켜 작업환경이 어려운 동굴속의암반중 어느 부위도 용이하게 천공할 수 있는 리다 회동이 자유로운 드리프터 보링기이다.

이러한 드리프터 보링기의 가로회전수단은 메인기어와 유압모터기어가 내장되고 인써트공이 구성된 기어보호케이스와, 고정쇠를 기어보호케이스의 인써트공에 끼워 넣는 작동간과 탄성스프링, 상기 작동간을 필요시 잡아당길 수 있게 작동간의 일측단에 구성되는 작동수단(유압실린더, 고압실린더, 수동)들로 구성되어 필요시 드리프터리다를 회동시키고, 작업 시는 고정쇠와 작동간 및 탄성스프링의 탄성력에 의해 메인기어를 단단히 고정시킬 수 있어 작업의 능률을 높인 것에 특징이 있다.

도 1은 드리프터 보링기의 암반 토굴의 과정을 예시한 예시도.

도 2는 종래의 드리프터 보링기가 토굴할 수 있는 영역과 토굴이 불가능한 영역을 도시한 작업예시도.

도 3은 종래의 드리프터 보링기의 모습을 정면에서 도시한 정면도

도 4는 본 고안의 드리프터 보링기의 모습을 정면에서 도시한 정면도.

도 5는 본 고안의 드리프터 보링기의 작업영역을 도시한 작업예시도.

도 6은 본 고안의 드리프터 보링기의 가로회전수단의 모습을 도시한 세부 절개사시도.

도 7은 본 고안의 메인기어와 유압모터기어간의 결합을 요부 도시한 실시도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 암반 100 : 드리프트 보링기

23 : 전후진실린더 25 : 굴착비트

도 3의 정면도에서 보이는 본 고안의 디리프트 보링기(100)는, 상하각도조절실린더(22)에 의하여 드리프터리다(20)를 상하운동 시킨다. 물론 리다 저면에 체결된 전후진실린더(23)에 의한 전후진도 가능하다. 또한 드리프터리다(20)의 상부에는 도시된 것처럼 드리프트(21)에 의해 고속회전하는 회전로드(24)가 구성되며, 그 끝단에 굴착비트(25)가 체결되어있기에 이 굴착비트(25)가 암반을 갈아 부수면서 구멍을 형성하게 된다. 더불어 드리프터리다(20)의 최하단부에는 기체를 전 후진 가이드하는 전 후진 가이드레일(27)이 구성되어 동굴의 내부에서 전진과 후진을 자유롭게 할 수 있다.

전술된 드리프터 보링기(100)의 구성들은 종래의 보링기(100)나 본 고안에 의한 보링기(100)나 모두 갖추고 있는 기본사항이지만, 후술될 본 고안의 가로회전수단(B)과 세로회전수단(A)등은 본 고안만이 갖춘 독특하고 그 구성의 조합에 곤란성을 가진 구성요건들이다.

따라서 드리프터리다(20)의 저면에 축결합하여 리다(20)를 가로 회전시킬 수 있게 구성된 드리프터리다(20) 가로회전수단(B)은 뒤에서 상세히 설명하며, 전 후진 가이드레일(27)에 가이드구(28)를 통해 체결되고, 리다지지기둥(26)과 일체된 세로회전수단을 설명하려한다.

이러한 세로회전수단(A)은 도시된 도 3과 4에서 보이듯 크게 감속기(31)와 유압씨스템에의해 작동하는 유압모터(33)로 구성된다.

감속기(31)는 드리프터리다 가로회전수단(B)의 저면에 원통형의 형상으로 체결되어 있고, 감속기(31)에 축결합된 세로회전유압모터(33)가 씨스템화 되어 체결된다.

따라서 도 3,4,5에서 보이는 세로회전유압모터(33)가 그 유압력에 의해 회전하게 되면 감속기(31)는 그 회전속도를 변경시켜 드리프터리다(20)를 세로로 회전시키게 된다.

즉, 감속기는 유압모터의 빠른 회전이 그대로 적용될 경우, 작업에 위험이 따를 염려가 있기에 감속하여 회동시키기 위한 배려이다.

이러한 작동의 상태는 도시된 도 5에 상세히 도시되어 있는데, 도시된 듯이 동굴의 내부에 설치되어 원형의 굴속의 암반중 필요한 부위에 자유롭게 세로 회전하며 천공할 수 있는 것이다.

그럼 도4와 도 5 및 도 6의 세부확대사시도를 통해 확대된 가로회전수단(B)의 구성을 세밀히 살펴보자.

리다지지기둥(26)과 감속기몸체를 사이에 끼워져 이들을 유기적으로 연결하는 기어보호케이스(42)가 구성되어 있다.

물론 도시된 듯이 이 기어보호케이스(42)의 배면에는 적당한 크기의 고정쇠 인써트공(45)이 형성된다.

상기 기어보호케이스내에는 메인기어(도 7에 상세도시;50 )와 유압모터기어(51)가 내장된 상태인데, 그중 메인기어(50)는 90도 각도의 양방향(측면과 배면)으로 기어나사산(43,44)이 형성되어 있다. 메인기어(50)에 대응하여 메인기어(50)에 회전력을 부여하는 유압모터기어(51)에는 가로회전유압모터(41)가 축결합되어 있음은 당연하다.

따라서 도 3, 4에 도시된 듯이, 유압모터(41)가 그 엔진에서 발하는 유압력을 이용하여 회전하게 되면, 그 축에 고정된 유압모터기어(51)가 회전하고, 그 회전은 나사산 결합된 메인기어(50)를 회전시키게 된다. 물론 이 메인기어의 회전은 그 메인기어의 축에 일체된 드리프터리다(20)를 회전시킬 수 있기에 본 고안의 드리프터리다는 그 전방을 자유롭게 가로 세로로 회동할 수 있다.

그런데 일반적으로 드리프터 보링기(100)의 경우, 동굴속 암반에 구멍을 형성시키는 기계이기에, 그 작업의 형태가 큰 힘을 필요로 하는 경우가 대부분이며, 그에 따라 반향하는 부하의 크기도 상당하기에 드리프터리다(20)에 큰 힘을 받게 된다면, 유압의 힘으로 지지해 논 메인기어가 회전하여 대응되는 기어들이 서로 부서질 소지도 있기에 이를 방지하기 위한 수단이 강구되어야 한다.

본 고안은 바로 이러한 작용을 위해 기어보호케이스의 배면에 고정쇠 인써트공(45)을 형성시키고 이 인써트공(45) 내부로 고정쇠(46)가 드나들며 기어의 회전을 방지시키는 수단을 강구했다.

즉, 리다지지기둥(26)의 일측단에 구성된 회전축(48)에 끼워지되, 그 일측단에는 기어나사산이 형성된 고정쇠(46)가 체결되고, 타측은 작동수단에 의해 결합된 작동간(52)을 구성하는 것이다.

물론 도 5에 도시된 듯이, 회전축(48)을 중심으로 고정쇠(46)에 편향하여 항상 인장력을 발하는 탄성스프링(47)이 고정된다.

따라서 탄성스프링(47)의 탄성력은 항상 작동간(52)을 기어보호케이스(42)를 향하여 당기게 되며, 이에 따라 고정쇠(46)를 인써트공(45) 내부로 밀어 넣어 기어의 회전을 방지시키는 것이다. 앞에서 간략하게 설명되었지만, 기어 측면과 배면에 각각 기어나사산(43,44)을 형성시켜 논 메인기어(도 7에 상세히 도시;50 )에, 고정쇠(46)의 일측에 성형된 기어나사산이 끼워져 미끄럼을 방지시키는 작용을 할 수 있는 것이다.

그런데 작업상 필요로 할 경우, 고정쇠(46)를 후퇴시켜 드리프터리다(20)를 가로로 적당각도로 돌려놓고자 하면, 회전축을 중심으로 고정쇠 타측의 작동간(52)을 당기게 된다면, 고정쇠는 후퇴하고 유압모터의 힘으로 메인기어(50)를 회전시키게 된다.

바로 이때 작동간을 잡아당길 수 있게 일측단에 구성시키는 작동수단으로 유압실린더가 사용될 수 있다. 즉, 그 유압실린더의 축이 작동간의 끝단에 일체되어 있기에 그 축을 축소시키면 작동간이 당겨지게 하는 것이다.

물론 이 작동수단(55 ;도시된 도면에는 유압실린더에 의한 실시예가 도시되어 있다.)으로는 유압실린더 뿐만 아니라 공압실린더가 사용될 수도 있겠고, 손잡이로 만들어 작업자가 수동으로 작동시킬 수도 있겠다.

이렇게 드리프트리더가 가로방향으로 세로방향으로 자유롭게 회전할 수 있는 본 고안은 도시된 도 4,5에서 처럼, 종래의 드리프터 보링기로 작업할 수 없는 영역(도 2에도시;N )도 얼마든지 작업할 수 있을 뿐만 아니라, 그 작업환경의 변화에 따라 손쉽게 리더를 회전시켜 빠른 적응도 할 수 있다.

그럼 참고로 본 고안의 드리프터리더에 체결된 가로회전수단과 세로회전수단에는 유압모터씨스템이 선택되었는데, 이 유압씨스템을 간단히 살펴보자.

이 유압씨스템은 크게 그 구성이 엔진과 유압펌프, 유압탱크, 유압벨브, 컨트롤스위치부 및 유압모터가 사용된다. 물론 직선운동이 필요로 할 경우 유압모터 대신에 유압실린더가 채택될 터이지만 그 작동의 방식은 동일하다.

즉, 엔진에 의해 발생된 폭발력은 유압펌프를 작동시키고 유압탱크내의 유체를 이동시킨다. 이 유체는 유압벨브 내를 타고 돌면서 유압탱크 내로 돌아갈 때까지 회전하게 되는데, 이때 이 유체의 흐름위에 유압모터가 연결되어 있기에 그 축이 회전하는 것이다. 물론 그 회전수와 힘을 조절하기 위해서는 유체의 흐름을 조절하게 되는데, 이를 위해 필요한 구성이 컨트롤스위치부인 것이다.

따라서 본 고안의 유압모터의 경우도 상기한 구성들이 최소한 필수적으로 구성된다.

본 고안은 드리프터리다의 저면에 유압을 동력으로 하는 가로회전수단과 세로회전수단을 별개로 구성시켜 드리프터리다의 가로. 세로 연동이 자유롭기에 어떠한 작업환경에서도 정확한 작업을 할 수 있다.

또한 본 고안의 가로. 세로회전수단과 종래의 상하각도조절실린더간의 유기적인 결합에 의한 작동으로, 동굴의 천정이나 암벽의 사이사이에도, 정확한 위치 필요한 각도로 천공할 수 있기에 작업시간이 단축된다.

Claims (2)

1. 상하각도조절실린더에 의한 상하운동과, 전후진실린더에 의한 전후진도 가능한 드리프터리다와, 드리프터리다의 상부에 드리프터에 의해 고속회전하는 회전로드과 그 굴착비트, 기체를 전후진 가이드하는 전 후진 가이드레일로 구성된 드리프터 보링기에 있어서,

   드리프터리다의 저면에 축결합하여 리다를 가로회전시킬 수 있게 구성된 드리프터리다 가로회전수단과;

   드리프터리다 가로회전수단의 저면에 구성된 원통형의 감속기;

   감속기에 축결합된 세로회전유압모터씨스템;이 서로 유기적으로 결합하여 유압모터에 의해 작동하는 가로회전수단에 의해 드리프터리다를 가로로 연동시키고;

   세로회전유압모터에 의한 회전을 감속기로 변속하여 드리프터리다를 포함한 기체를 세로로 회전시키기에, 드리프터리다를 자유방향으로 회동가능하여 어떠한 환경내의 암반도 천공 가능한 것에 특징이 있는 리다회동이 자유로운 드리프터 보링기
2. 청구항 1에 있어서,

   드리프터리다 가로회전수단은,

   리다지지기둥과 감속기몸체를 일체로 연결되며, 그 배면에 고정쇠 인써트공이 구성된 기어보호케이스와;

   상기 기어보호케이스내에 90도 각도의 양방향(측면과 배면)으로 기어나사산이 구성된 메인기어;

   메인기어에 대응하여 메인기어에 회전력을 부여하게 유압모터의 축에 결합된 유압모터기어;

   리다지지기둥 일측에 구성된 회전축에 끼워지며, 그 끝단에 결합된 고정쇠를 기어보호케이스의 인써트공에 끼워 넣는 작동간;

   작동간을 필요시 잡아당길 수 있게 작동간의 일측단에 구성되는 유압실린더; 들로 구성되어 필요시 유압모터의 회전력이 유압모터기어를 회전시켜 메인기어와 축결합된 드리프터리다를 가로로 회전시키고;

   적당한 각도의 선택시 작동간 일측단에 결합된 작동수단의 견인력을 해체하면, 회전축을 중심으로 타측단에 고정된 탄성스프링의 탄성력에 의해 고정쇠는 인써트공 내부로 밀려들어가, 메인기어의 배면에 형성된 배면기어산에 끼워져 단단히 고정되기에 필요시 어떠한 각도의 회전이 가능하여 작업의 능률을 높인 것에 특징이 있는 리다회동이 자유로운 드리프터 보링기.