KR100762426B1

KR100762426B1 - 굴삭기에 장착하는 암반천공기의 수평회전장치

Info

Publication number: KR100762426B1
Application number: KR1020070030481A
Authority: KR
Inventors: 신수호
Original assignee: (주)수호산업개발
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2007-10-02

Abstract

본 발명은 굴삭기에 장착하는 암반천공기에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 굴삭기 장착부 및 천공기 장착부가 분리 형성된 암반천공기에 있어서 상기 굴삭기 장착부 및 천공기 장착부를 회전축에 의해 결합함으로써 천공기를 굴삭기로부터 수평회전할 수 있는 암반천공기의 수평회전장치에 관한 것이다.

상하수도 및 각종 관로의 터파기 공사나 지하 터파기 우각 부분의 공사시 발견되는 암반을 해체하기 위한 천공작업을 수행해야 하는 경우와 같이 작업공간이 충분히 확보될 수 없는 상황은 피할 수 없는 것인 바, 이 경우 종래와 같이 동일한 방향으로 고정된 굴삭기와 천공기 장착부는 이렇듯 협소한 공간에서의 작업 자체를 불가능하게 하는 문제가 있었다.

이에 본 발명은 기기의 규모를 거의 증가시키지 않으면서도 90°이상의 회전각도를 제공할 수 있는 암반천공기의 수평회전장치의 제공을 목적으로 한다.

암반천공장치, 수평회전

Description

굴삭기에 장착하는 암반천공기의 수평회전장치{Direction controller for rock drill}

도 1은 종래 암반천공장치의 사용 예시도

도 2는 본 발명에 따른 암반천공장치의 제1실시예

도 3은 상기 제1실시예의 회전축 결합구조 상세도

도 4는 본 발명에 따른 암반천공장치의 제2실시예

도 5는 본 발명에 따른 암반천공장치의 제3실시예

도 6은 상기 제3실시예의 변형 실시예

도 7은 본 발명에 따른 암반천공장치의 제4실시예

<도면의 주요부호에 대한 설명>

1 : 굴삭기 장착부 2 : 천공기 장착부

3 : 회전축 4 : 동력전달부

31 : 연결부

일반적으로, 암반천공기는 도 1에서 보는 바와 같이 굴삭기 장착부(1)를 굴삭기(A)에 장착한 상태에서 하부 천공기 장착부(2)에 장착된 천공기(B)를 암반 위에 고정하여 암반에 일정 크기의 구멍을 뚫을 수 있도록 구성된 장치로서 이와 같이 형성된 구멍에 암파쇄기를 넣어 암반을 균열시키게 된다.

종래의 암반천공기는 굴삭기와 연동되어야 하기 때문에 전체적인 기기의 규모가 상당하여 넉넉한 작업공간의 확보가 선행되어야 한다.

그러나 상하수도 및 각종 관로의 터파기 공사나 지하 터파기 우각 부분 공사시 발견되는 암반을 해체하기 위한 천공작업을 수행해야 하는 경우와 같이 작업공간이 충분히 확보될 수 없는 상황은 피할 수 없는 것인 바, 이 경우 종래와 같이 동일한 방향으로 고정된 굴삭기(A)와 천공기 장착부(2)는 이렇듯 협소한 공간에서의 작업 자체를 불가능하게 하는 문제가 있었다.

따라서 굴삭기 장착부(1)와 천공기 장착부(2)가 각기 회전할 수 있는 수평회전장치를 도입하여 어떠한 상황에서도 천공기가 자유자재로 수평 회전하며 작업할 수 있도록 하는 기술이 절실하다.

본 출원인은 이와 관련 기술(등록특허 제10-0637677호)을 보유하고 있으나, 현재 기술 수준으로서는 회전 각도 30°~ 45°정도로 미미하고 그나마 회전각도를 극대화하기 위해서는 굴삭기 장착부를 회전시키는 유압실린더의 길이를 1m가량으로 연장하여야 하므로 천공기 장착부의 수평 전장을 증가시켜 좁은 공간에서의 작업을 오히려 어렵게 하는 문제가 있어 현장에 적용에 한계가 있었다.

따라서 본 출원인은 오랜 시행착오 끝에 암반천공장치에 적용할 수 있는 수평회전장치는 천공기 장착부를 90°이상 회전시킬 수 있어야 하고 천공기 장착부 및 전체 기기의 규모를 증가시키지 않아야만 기대하는 효과를 달성할 수 있음을 발견하게 되었고 이를 위한 가장 효율적인 구체적 구조를 도출하기에 이르렀다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 암반천공장치에 적용되는 수평회전장치의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 기기의 규모를 거의 증가시키지 않으면서도 90°이상의 회전각도를 제공할 수 있는 암반천공기의 수평회전장치의 제공을 목적으로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 굴삭기와의 결합이 가능한 굴삭기 장착부; 및 적어도 하나의 천공기를 장착할 수 있는 천공기 장착부;가 분리형성되어 회전축에 의해서 수직 결합한 암반천공장치에 있어서, 상기 회전축은 굴삭기 장착부 및 천공기 장착부 중 어느 하나와는 함께 회전할 수 있도록 고정결합구조로 연결되고(이하 '고정 연결'이라 함); 나머지 하나와는 회전축이 이탈되지 않으면서도 회전축의 회전력에 영향받지 않도록 외링과 내링 사이에 볼베어링을 개재시킨 링베어링 또는 단턱을 이용한 단턱 링의 유동결합구조(이하 '유동 연결'이라 함)로 연결되며; 상기 회전축은 동력전달부로부터 동력을 전달받아 회전할 수 있도록 동력전달부가 직접 결합할 수 있는 연결부를 제공하고; 상기 동력전달부는 굴삭기 장착부 및 천공기 장착부 중 회전축과 고정되지 아니한 측에 일측이 결합하며; 상기 연결부와 결합된 동력전달부가 동력부에 의해 구동되어 상기 회전축을 회전시켜 굴삭기에 의해 지지되는 굴삭기 장착부를 중심으로 천공기 장착부가 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 암반천공기의 수평회전장치를 제공한다.

즉, 동력전달부가 회전축에 직접 작용하여 동력을 굴삭기 장착부 또는 천공기 장착부로 전달함으로써 회전각도를 극대화할 수 있고 기기의 규모에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 하는 것이 본 발명의 기술사상이며 이를 토대로 한 구체적인 실시예는 다음과 같다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 상세히 설명한다.

실시예가 다르더라도 동일하게 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며, 동일하게 적용되는 구성 및 작용에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하고 이전의 설명으로 갈음한다.

-제1실시예-

도 2는 분리형성된 굴삭기 장착부(1) 및 천공기 장착부(2)가 회전축(3)에 의해 수직 결합하되, 상기 회전축(3)은 굴삭기 장착부(1)와는 함께 회전할 수 있도록 고정 연결되고, 천공기 장착부(2)와는 유동 연결된 상태에서, 상기 천공기 장착부 의 상부판(21) 하부에서 회전축(3) 하단에는 연결부(31)가 고정 형성되며 상기 연결부(31)에는 유압실린더로서의 동력전달부(4)가 결합되고 상기 동력전달부(4)는 일단이 천공기 장착부(2)의 후부판(22)에 결합되어 있다.

상기 연결부(31)는 동력전달부(4)와 회전축(3)을 연결하는 결합구조로서, 상기와 같이 일단이 천공기 장착부 후부판(22)에 결합된 동력전달부(4)의 타단을 수용하여 결합한다.

상기 유압실린더로서의 동력전달부(4)는 1개 이상을 도입하고 동력부(미도시)에서 발생하는 동력으로 피스톤 운동으로 신축하며 회전축(3)에 동력을 제공한다.

회전축의 회전에 따라 이와 고정연결된 굴삭기 장착부(1)는 함께 회전하나, 유동연결된 천공기 장착부는 회전하지 않으므로 결과적으로는 굴삭기에 연결되어 지지되고 있는 굴삭기 장착부(1)를 중심으로 천공기 장착부(2)가 상대 회전하게 된다.

여기서 회전축(3)과 연결부(31)가 고정결합함은 당연한 것인바, 이를 위해 도 3에서 보는 바와 같이 회전축 외면과 연결부 내면에 다수의 홈을 일정 간격으로 형성하여 키(Key)와 축을 하나로 만든 스플라인축을 구비하여 이를 맞물리도록 하여 결합할 수 있다. 이 밖에도 당업자가 용이하게 채택할 수 있는 구조이면 무엇이든 무방하다.

마찬가지로 회전축과 굴삭기 장착부의 고정연결방법도 스플라인축 결합, 볼트 결합 등이 도입될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 결합구조 자체는 본 발명의 특징이 아니므로 다양한 변형실시가 가능한 부분이다.

한편, 회전축과 천공기 장착부의 유동연결은 앞서 설명한 바와 같이 천공기 장착부가 회전축으로부터 이탈되지 않고 제 위치를 유지할 수 있도록 하되 회전축의 회전에는 영향을 받지 않을 수 있도록 연결되어야 한다는 것인바, 그 구체적인 구조는 볼베어링이 개재된 링 베어링 또는 단턱을 이용한 단턱 링 등의 종래 기술 중에서 용이하게 구현할 수 있는 것으로 본 발명의 상기 기술사상을 충족할 수 있는 구조이면 무엇이든 적용가능하다.

상기 동력전달부는 회전축이 유동연결된 부분(천공기 장착부)에 장착되어야 고정연결된 상기 굴삭기 장착부(1)를 회전시킬 수 있는바, 본 실시예와 같이 회전축이 굴삭기 장착부(1)에 고정연결되는 경우에는 유압실린더로서의 동력전달부(4)의 일단은 천공기 장착부 후부판(22)에 그 일단을 결합하고 타단은 회전축에 형성된 연결부(31)와 결합하여야 한다.

-제2실시예-

도 4는 본 발명에 따른 또 다른 실시예로서, 회전축(3)이 굴삭기 장착부와 고정연결되고, 연결부는 굴삭기 장착부 하부판(11)의 하부에서 회전축에 형성되며, 유압실린더로서의 동력전달부(4)가 상기 회전축 연결부(31)에 직접 연결되고, 동력전달부의 타단은 천공기 장착부(2)의 후부판(22)에 결합되어, 상기 유압실린더로서의 동력전달부가 신축함에 따라 천공기 장착부가 회전할 수 있는 구조이다.

이때 상기 회전축은 외링(32)과 내링(33)사이에 볼베어링(미도시)을 개재시 킨 링베어링 또는 단턱을 이용한 단턱 링으로서 외링(32)은 굴삭기 장착부의 하부판(11)에 고정연결되고, 내링은 천공기 장착부의 상부판(21)에 고정되며, 상기 연결부는 외링에 형성하여 회전력은 외링에만 전달되며, 그 사이에 개재된 볼베어링또는 단턱 링에 의해서 회전력이 내링에는 전달되지 않아 천공기 장착부와는 유동 연결된 것이다.

즉, 상기 회전축(3)이 굴삭기 장착부와 함께 회전가능하게 되는 것이나, 굴삭기 장착부는 굴삭기에 의해 고정되어 있으므로 결과적으로는 상기 동력전달부(4)가 신축할 때 굴삭기 장착부를 중심으로 천공기 장착부(2)가 상대 회전할 수 있는 것인바, 제1실시예와 다른 점은 회전축의 구조와 연결부 및 동력전달부의 위치이다.

이 경우에도 1개 이상의 동력전달부가 회전축 연결부(31)에 직접 결합함으로써 동력전달부의 피스톤 운동에 따른 신축에 의해 회전각도를 극대화할 수 있어 90°이상의 회전각도를 제공하면서도, 동력전달부의 길이는 크게 줄일 수 있어 좁은 공간에서도 쉽게 작업할 수 있는 장점이 있다.

-제3실시예-

도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 회전축이 굴삭기 장착부에 고정연결되고 천공기 장착부와는 유동 연결되며, 동력전달부로서 래크기어(Rack Gear) 유압실린더를 채택하고 연결부로서는 상기 동력전달부에 대응되는 일반기어인 스퍼기어(Spur Gear)를 구비한 경우이다.

천공기 장착부 상부판(21)의 하면에 동력전달부(4)로서의 래크기어가 유압실린더로 고정되고 이와 맞물려 회전축을 회전시키는 스퍼기어로서의 연결부(31)가 상기 동력전달부와 맞물려 결합할 수 있는 위치(천공기 장착부 상부판(21)의 하부에서 회전축의 하단부)에 형성됨으로써 동력부(미도시)에 의해 발생하는 동력으로 상기 동력전달부(4)를 유압실린더에 의해 피스톤 운동할 수 있도록 하여 이와 맞물리는 스퍼기어를 통해 회전축 및 이에 고정된 굴삭기 장착부를 회전시킬 수 있는 것이다.

상기 래크기어로서의 동력전달부(4)는 회전축의 양측에 형성하여 회전과 역회전의 구동을 도모할 수도 있으나, 도 6과 같이 회전축의 일측에만 형성하여도 무방하다.

본 실시예의 경우, 동력전달부가 천공기 장착부 상부판(21)의 하부 범위 내에서 고정되므로 기기의 규모를 증가시키지 아니하며, 회전각도는 동력전달부의 길이에 따라 다르지만 최소한 90°이상의 회전각도를 손쉽게 구현할 수 있다.

-제4실시예-

도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 회전축(3)이 굴삭기 장착부(1)와 고정 연결되고 천공기 장착부(2)와는 유동연결되며, 동력전달부(4)로서는 천공기 장착부 상부판(21)의 상면에 고정되는 웜기어를 구비하고, 회전축에는 상기 동력전달부(4)와 맞물려 결합할 수 있는 연결부(31)로서 웜(Worm)을 상기 굴삭기 장착부 하부판(11)의 하부에 구비하여 상기 동력전달부의 회전에 따라 무한 회전(또는 역 회전)가능한 구조이다.

본 실시예에 따르면, 동력부(미도시)로부터 제공되는 동력은 상기 동력전달부를 회전하게 하고 상기 동력전달부(4)는 회전축에 형성된 연결부에 결합하여 회전축(3)을 회전시키며 이와 고정 연결된 굴삭기 장착부에 회전력이 전달되나, 유동연결된 천공기 장착부에는 회전력이 작용하지 아니한다.

그러나 결과적으로는 굴삭기 장착부는 굴삭기에 지지되어 고정되므로 하부의 천공기 장착부가 상대 회전하여 천공기를 수평회전시킬 수 있게 된다.

단, 도시된 바와 같이 상기 동력전달부(4)는 회동측부(41)에 수동구동부(5)를 더 포함하여 동력부(유압모터)에 의하지 않고도 상기 수동구동부를 수동으로 조작함으로써 상기 동력전달부를 회전시킬 수 있다.
상기 수동구동부(5)는 회동측부(41)에 결합하여 상기 동력전달부(4)를 수동으로 회전시킬 수 있는 수단으로서, 종래 기술을 이용한 다양한 구현이 가능하다.
도 7을 보면, 그 일실시예로서 회동측부(41)에 각이 진 내부홈(51)이 형성되어 있고, 이 내부 홈(51)에 끼움결합 할 수 있는 수동회전부(52)가 분리 형성되어 수동 구동시에 상기 수동회전부(52)를 상기 내부홈(51)에 끼운 후 상기 수동회전부(52)를 회전시킴으로서 동력전달부(4)를 수동회전시킬 수 있음을 알 수 있다.

지금까지 회전축이 굴삭기 장착부에 고정연결되는 경우 굴삭기 장착부를 회전축과 함께 회전시켜 천공기 장착부를 상대 회전시키는 실시예를 중심으로 본 발명의 기술사상을 살펴 보았다.

그러나 상기 회전축은 천공기 장착부와 고정연결되어 천공기를 직접회전시킬 수 도 있는 것인바, 이 경우에는 동력전달부가 굴삭기 장착부에 고정되어 천공기 장착부와 고정 연결된 회전축을 회전시키는 구조여야 할 것이다.

또한 천공기는 다수일 수도 있는바, 이 경우 천공기 장착부는 다수의 천공기가 장착될 수 있는 구조를 제공하게 될 것이고, 이 경우에도 본 발명에 따른 수평 회전장치가 동일하게 적용될 수 있다.

본 발명은 동력전달부가 회전축에 직접 작용할 수 있도록 하는 기술 사상을 제공하여 천공기 장착부의 수평회전 각도를 극대화하면서도 수평회전장치의 규모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

따라서 본 발명에 의하면 90°이상의 천공기 장착부의 회전각도를 제공할 수 있고 수평회전장치가 기기의 전체적인 규모를 증가시키지 않기 때문에 어떠한 상황에서도 천공기 장착부를 자유자재로 회전시키며 편리하게 작업할 수 있는 장점이 있다.

Claims

굴삭기와의 결합이 가능한 굴삭기 장착부; 및 적어도 하나의 천공기를 장착할 수 있는 천공기 장착부;가 분리형성되어 회전축에 의해서 수직 결합한 암반천공장치에 있어서, 상기 회전축은 굴삭기 장착부 및 천공기 장착부 중 어느 하나와는 함께 회전할 수 있도록 고정결합구조로 연결되고; 나머지 하나와는 회전축이 이탈되지 않으면서도 회전축의 회전력에 영향받지 않도록 외링과 내링 사이에 볼베어링을 개재시킨 링베어링 또는 단턱을 이용한 단턱 링의 유동결합구조로 연결되며; 상기 회전축은 동력전달부로부터 동력을 전달받아 회전할 수 있도록 동력전달부가 직접 결합할 수 있는 연결부를 제공하고; 상기 동력전달부는 굴삭기 장착부 및 천공기 장착부 중 회전축과 고정되지 아니한 측에 일측이 결합되며; 상기 연결부와 결합된 동력전달부가 동력부에 의해 구동되어 상기 회전축을 회전시켜, 굴삭기에 의해 지지되는 굴삭기 장착부를 중심으로 천공기 장착부가 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 암반천공기의 수평회전장치.
제 1항에 있어서, 상기 회전축은 상기 천공기 장착부와는 유동연결되고 상기 굴삭기 장착부와는 함께 회전할 수 있도록 고정 연결되는 것을 특징으로 하는 암반천공기의 수평회전장치.
제 2항에 있어서, 상기 동력전달부는 적어도 1개 이상의 유압실린더로서 일단은 천공기 장착부 상부면의 하부에서 회전축에 형성된 연결부와 결합하고, 타단은 천공기 장착부의 후부판에 결합되어, 상기 동력전달부가 피스톤 운동을 하며 신축할 때 상기 회전축과 동력전달부를 연결하는 회전축 연결부가 상기 동력전달부에 의해 회전하면서 회전축을 회전시키고, 상기 회전축과 고정결합된 굴삭기 장착부에 회전력이 작용하여 천공기 장착부가 상대 회전하는 것을 특징으로 하는 암반천공기의 수평회전장치.
제 2항에 있어서, 상기 동력전달부는 적어도 1개 이상의 유압실린더로서 일단은 굴삭기 장착부 하부판의 하부에서 회전축에 형성된 연결부와 결합하고, 타단은 천공기 장착부의 후부판에 결합되며, 상기 회전축은 외링과 내링 사이에 볼베어링이 개재된 링베어링으로서 상기 연결부는 상기 외링에 형성된 것을 특징으로 하는 암반천공기의 수평회전장치.
제 2항에 있어서, 상기 동력전달부는 1개 이상의 유압실린더식 래크기어로서 천공기 장착부 상부판의 하면에 고정되고 상기 연결부는 스퍼기어로서 상기 동력전달부에 대응하여 결합할 수 있도록 천공기 장착부 상부판의 하부에서 상기 회전축에 형성되는 것을 특징으로 하는 암반천공기의 수평회전장치.
제 2항에 있어서, 상기 동력전달부는 1개 이상의 웜기어로서 천공기 장착부 상부판의 상면에 고정되고 상기 연결부는 상기 동력전달부에 대응할 수 있는 웜으 로서 상기 동력전달부에 맞물려 결합할 수 있도록 굴삭기 장착부 하부판의 하부에서 회전축에 형성되는 것을 특징으로 하는 암반천공기의 수평회전장치.
제 6항에 있어서, 상기 동력전달부는 회동측부에 형성되는 내부홈 및 상기 내부 홈에 끼움결합되는 수동회전부를 포함하는 수동구동부를 더 구비하여 끼움결합된 상기 수동회전부를 수동으로 회전시킴으로써 상기 동력전달부가 회전되도록 구성된 것을 특징으로 하는 암반천공기의 수평회전장치.