KR200342739Y1

KR200342739Y1 - 굴삭기를 이용한 암반천공장치

Info

Publication number: KR200342739Y1
Application number: KR20-2003-0035461U
Authority: KR
Inventors: 강성봉
Original assignee: 강성봉
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2004-02-18

Abstract

본 고안은 토목공사시 굴삭기를 이용하여 지반을 굴착할 때 지표면이나 지하에 묻혀있는 암반을 제거하기 위하여 사용되는 암반천공장치에 관한 것으로, 굴삭기의 붐대 선단에 착탈가능하게 장착되는 부착용 브라켓과, 상기 부착용 브라켓의 저부에 좌,우로의 각도조절이 가능하게 설치되는 본체와, 상기 본체의 내부에 서로 나란하도록 수직상으로 고정 설치되는 안내봉과, 상기 안내봉에 승강작동이 가능하게 설치되는 승강체와, 상기 승강체의 상부에 고정설치된 채 회전축이 승강체를 관통하여 하부로 돌출되어 있는 천공용 유압모터와, 상기 천공용 유압모터의 회전축에 연결된 원통형 천공기를 포함하여 구성되는 암반천공장치에 있어서,

상기 본체의 내측 중간부에 위치하며, 상기한 안내봉의 후방측에 수직상으로 회전가능하게 입설되어 있는 스크류축과;

상기 승강체의 후방측에 돌출된 지지부에 장착된 채 상기 스크류축을 감싼 상태로 나사조립되어 있는 너트체와;

상기 본체의 상단에 고정 설치된 채 스크류축을 회전작동시켜주기 위한 회전용 유압모터;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고안이다.

Description

굴삭기를 이용한 암반천공장치{Drilling device}

본 고안은 토목공사시 굴삭기를 이용하여 지반을 굴착할 때 지표면이나 지하에 묻혀있는 암반을 제거하기 위하여 사용되는 암반천공장치에 관한 것이다.

토목공사시 지반을 정리하는 작업이나 굴착하는 작업에는 굴삭기가 많이 사용되고 있다.

굴삭기는 고르지 못한 지면에서도 기동성이 뛰어나고 특히 작업조건에 따라 붐대의 선단에 지반을 굴착하거나 흙을 퍼내는 작업에 사용되는 포크식 버켓이나 또는 암반을 깨뜨리는 브레이커(breaker), 콘크리트 구조물을 철거하는데 사용되는 크러셔(crusher) 등의 장비를 선택적으로 장착할 수 있다는 이점이 있어 각종 토목공사에 많이 사용되고 있다.

상기와 같이 여러 장비를 선택적으로 사용할 수 있는 굴삭기를 이용하여 지반굴착작업을 할 때에는 국삭기의 붐대 선단에 포크식 버켓을 장착하고 굴착작업을 하게 되며, 굴착작업시 지표면 또는 지하에 버켓으로 제거하기 곤란한 큰 크기의 암반이 묻혀있을 때에는 버켓을 해체하고 브레이커를 장착하여 암반을 제거하게 되는데, 상기한 브레이커는 유압으로 타격공구를 왕복운동시켜서 암반을 타격하여 깨뜨리게 된다.

그러나 상기한 브레이커의 타격공구가 암반을 타격할 때 타격소음이 매우 크게 발생될 뿐 아니라 분진이 많이 발생되고 또 진동도 심하게 나타나는 단점이 있으며, 이러한 단점은 공사현장이 건물이 밀집해 있는 현장이나 가축을 사육하고 있는 축사가 인접해 있을 경우 민원의 대상이 되어 공사를 진행하는데 많은 어려움이 뒤따르게 된다.

따라서 위와 같은 점을 감안하여 브레이커를 사용하지 않는 대신 소음 및 진동을 최대한 억제하면서 암반을 천공할 수 있는 암반천공장치를 사용하여 암반에 구멍을 뚫어주는 작동으로 암반을 파괴하고 있다.

종래 기술의 암반천공장치는 유압모터에 의해 회전하면서 암반을 뚫어주는 원통형 천공기를 유압실린더로 승강시키도록 구성된 것이 사용되고 있다.

그 일례로서 본원인에 의해 선제안 것으로서, 실용신안등록 제 317937 호로 등록된 고안이 도 8에 도시되어 있다.

상기한 도 8에 도시된 암반천공장치는, 붐선단 및 분선단에 장착된 유압실린더에 연결 장착되는 부착용 브라켓(100)과, 이 부착용 브라켓의 저부에 좌,우측을 향해 경사지게 틸팅시킬 수 있도록 힌지결합되는 본체(200)와, 이 본체의 내측에 좌,우 양측으로 수직입설되어 있는 승강안내봉(300)과, 이 승강안내봉을 타고 상하로 승강이동하는 승강체(400)와, 이 승강체의 상부에 장착되는 천공용 유압모터(500)와, 상기 승강체(400)의 저부에 회전가능하게 장착된 상태에서 상기한 천공용 유압모터(500)에 의해 회전동력을 전달받아 암반을 뚫어주는 원통형 천공기(600)와, 실린더몸체의 상단은 상기 본체의 상단 저부에 지지되고 피스톤로드는 상기 승강체(400)의 후방측에 돌출된 지지판(401)에 고정 연결된 승강용 유압실린더(700)로 구성되어 있는 바, 이러한 종래 기술의 암반천공장치는 전체 길이가 타 장비(브레이커, 크래셔 등)의 길이보다 훨씬 길어지게 된다는 것이 단점으로 지적되고 있다.

즉, 승강용 유압실린더(700)의 피스톤로드를 출현작동시켜서 암반을 뚫어주는 원통형 천공기(600)의 상단부분이 본체(200)의 하단까지 하강시키기 위해서는 승강용 유압실린더(700)의 길이(L₁)가 원통형 천공기(600)의 길이(L₂)에 비하여 길거나 또는 적어도 같아야만 승강용 유압실린더(700)의 피스톤로드가 몰입작동하였을 때 원통형 천공기(600)의 하단(암반을 뚫어주기 위한 비트가 장착된 부분)을 본체(200)의 하단까지 상승시킬 수 있게 되고, 이와 반대로 승강용 유압실린더(700)의 피스톤로드가 출현작동을 하였을시에는 원통형 천공기(600)의 상단부분이 본체(200)의 하단까지 하강하거나 또는 그 하단을 조금 벗어난 위치까지 하강할 수 있게 되는데, 이와 같이 원통형 천공기(600)를 본체(200)의 하단 상측으로 상승시키거나 본체의 하단 하측으로 승강시키기 위해서는 반드시 승강용 유압실린더(700)의 길이(L₁)를 원통형 천공기(600)의 길이(L₂)와 같거나 조금 길게 형성해야 하기 때문에 본체(200)의 길이가 길어지게 되며, 이에 따라 암반천공장치 자체의 총 길이가 길어지게 될 수밖에 없게 된다.

또한 암반천공장치의 길이가 타 장비에 비하여 길 경우에는 운반이 불편하고 특히 봄대의 길이가 짧은 소형의 굴삭기에 사용하기에는 적합하지 않다는 것이 단점으로 나타나게 된다.

그리고 암반을 천공할 때에는 상기 본체(200) 자체를 고정시켜야 하기 때문에 상기 본체(200)와 부착용 부라켓(100)을 각도조절용 유압실린더(800)로 연결시키고 있는데, 상기한 각도조절용 유압실린더(800)에 고장이 발생되어 유압의 제어가 안될 때에는 상기한 유압실린더(800) 자체가 본체(200)를 고정시킬 수 없게 되며, 이때에는 그 고장난 유압실린더의 고장수리를 완료할 때까지 또는 새로운 유압실린더로 교체할 때까지 암반천공작업을 중단할 수밖에 없었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 사항을 감안하여 제안된 것으로, 암반천공장치의 전체 길이는 축소시킬 수 있도록 하므로서 운반취급에 편리성을 추구함과 동시 중,대형의 굴삭기에는 물론이고 붐대의 길이가 짧은 소형의 굴삭기에도 장착하게 되더라도 그 붐대를 원활하게 작동시킬 수 있으며, 또한 원통형 천공기의 상승작동시에는 그 하단부분을 암반천공장치의 본체 하단까지 완전히 상승시킬 수 있을 뿐 아니라 원통형 천공기의 하강작동시에는 그 상단부분을 본체의 하단까지 완전히 하강시키거나 또는 본체의 하단을 벗어난 위치까지 하강시킬 수 있도록 하는데 목적을 두고 있으며, 또한 굴삭기의 붐대 선단에 부착되는 부착용 브라켓과 원통형 천공기가 장착된 본체를 연결시킴과 동시 본체의 설치각도를 조정케 하는 각도조절용 유압실린더에 고장이 발생될 경우에도 그 고장난 유압실린더의 고장수리 또는 교체하지 않고도 본체를 일시적으로 고정시킬 수 있도록 하므로서 앞서 진행하던 암반천공작업을 중단없이 계속적으로 진행할 수 있도록 하는데 다른 목적을 두고 고안한 것이다.

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

굴삭기의 붐대 선단에 착탈가능하게 장착되는 부착용 브라켓과, 상기 부착용 브라켓의 저부에 각도조절이 가능하게 설치되는 본체와, 상기 본체의 내부에 서로 나란하도록 수직상으로 고정 설치되는 안내봉과, 상기 안내봉에 승강작동이 가능하게 설치되는 승강체와, 상기 승강체의 상부에 고정설치된 채 회전축이 승강체를 관통하여 하부로 돌출되어 있는 천공용 유압모터와, 상기 천공용 유압모터의 회전축에 연결된 원통형 천공기를 포함하여 구성되는 암반천공장치에 있어서,

상기 본체의 상단에 고정 설치된 채 스크류축을 회전작동시켜주기 위한 회전용 유압모터;

를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 부착용 브라켓과 본체를 연결시킴과 동시 본체의 설치각도를 조절 가능하게 설치되는 각도조절용 유압실린더의 실린더몸체 후단과 피스톤로드 선단 각각을 회전가능하게 연결시키기 위한 상,하측 핀축을 상,하측 브라켓에서 돌출되도록 형성하며, 상기 상,하측 핀축에 끼워지는 상,하측 핀결합공이 형성된 고정용 연결바를 더 포함하여 상기 각도조절용 유압실린더의 고장발생시 상기 고정용 연결바로서 본체를 고정시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 고안을 설명하기 위한 정면도.

도 2는 본 고안의 배면도.

도 3 및 도 4는 본 고안의 측면도로 나타낸 작동상태도.

도 5는 본 고안의 각도조절용 유압실린더의 고장시 본체를 고정시키기 위하여 상,하측 핀축에 고정용 연결바를 조립하는 것을 나타낸 측면도.

도 6 및 도 7은 본 고안의 본체를 고정시키는 고정용 연결바의 설치상태를 보여주기 위한 배면도.

도 8은 종래 기술

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 암반천공장치 2 : 붐대

3a,3b : 각도조절용 유압실린더 4 : 원통형 천공기

5 : 안내봉 6 : 승강체

7 : 천공용 유압모터 8 : 스크류축

9 : 회전용 유압모터 11 : 부착용 브라켓

12 : 본체 15 : 힌지핀

61 : 지지부 62 : 너트체

71 : 회전축 81 : 지지베어링

본 고안의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안을 설명하기 위한 정면도이며, 도 2는 본 고안의 배면도이고, 도 3 및 도 4는 본 고안의 측면도로 나타낸 작동상태도이며, 도 5는 본 고안의 각도조절용 유압실린더의 고장시 본체를 고정시키기 위하여 상,하측 핀축에 고정용 연결바를 조립하는 것을 나타낸 측면도이고, 도 6 및 도 7은 본 고안의 본체를 고정시키는 고정용 연결바의 설치상태를 보여주기 위한 배면도를 도시한 것이다.

도면부호 1은 암반천공장치를 나타내는 것으로, 상기 암반천공장치(1)의 부착용 브라켓(11)은 굴삭기의 붐대(2) 선단에 회전가능하게 부착됨과 동시 봄대(2)에 설치된 유압실린더(21)에 의하여 전,후방을 향해 회전할 수 있도록 설치된다.

상기 암반천공장치(1)의 본체(12)는 상기한 부착용 브라켓(11)의 저부에 좌,우측으로의 회전작동이 가능하게 부착되어 있는데, 이를 위해 부착용 브라켓(11)의 저부에 하향으로 돌출된 한쌍의 상측힌지부(13)와 본체(12)의 상단에 상향으로 돌출된 한쌍의 하측힌지부(14)이 힌지핀(15)에 의해 회전가능하게 연결되어 있으며, 또한 상기 암반천공장치(1)의 부착용 브라켓(11)과 본체(12)는 후방측에 상호 대칭상으로 설치되는 한쌍의 각도조절용 유압실린더(3a)(3b)에 의하여 연결되어 있으며, 유압실린더(3a)(3b)에 의하여 본체(12)가 좌측 또는 우측으로 경사지게 각도조절할 수 있게 된다.

상기 암반천공장치(1)의 본체(12)에는 암반을 천공하는 원통형 천공기(4)를 회전작동 및 승강장동시키기 위한 각 구성요소들이 설치되어 있는데, 이들의 구성상태를 설명하면, 상기 본체(12)의 내측으로서 전방을 향해 편중된 위치의 좌,우 양측에는 두개의 안내봉(5)이 수직상으로 나란히 입설되어 있고, 상기 양측 안내봉(5)에는 승강체(6)가 승강가능하게 끼워진 상태로 설치되어 있으며, 상기 승강체(6)의 상단에는 회전축(71)이 하향을 향해 관통하는 천공용 유압모터(7)가 설치되어 있다.

본 고안의 특징은, 상기 본체(12)에 수직상으로 설치되는 스크류축(8)과 이 스크류축을 회전시키는 회전용 유압모터(9)를 설치하는 구성으로서 상기 승강체(6)를 승강작동시킬 수 있도록 한 것에 있으며, 이와 같은 구성으로 암반천공장치(1)의 전체 길이를 종래 기술에 비하여 훨씬 짧아지게 단축시킬 수 있게 된다.

상기 스크류축(8)은 본체(12)의 후방측 중간부분에 수직상으로 입설하되, 그 상단은 본체(12)의 상단에 고정 설치되는 회전용 유압모터(9)의 축으로부터 회전동력을 전달받을 수 있도록 연결시키는 한편, 그 하단은 본체(12)의 하단에 설치된 지지용 베어링(81)에 회전이 자유롭게 지지되어 있으며, 상기 승강체(6)에는 스크류축(8)를 향해 돌출된 지지부(61)와, 이 지지부에 고정된 채 상기 스크류축(8)을 감싼 상태로 나사조립되어 스크류축(8)이 좌 또는 우측으로 회전함에 따라 승강체(6)를 상,하로 이동시켜주기 위한 너트체(62)가 형성되어 있다.

상기와 같은 구성은 승강체(6)를 최대한으로 본체(12)의 상단에 근접시킨 상태에서 너트체(62)를 스크류축(8)에 나사조립할 수 있게 되므로서 본체(12)의 길이를 축소시킬 수 있게 되는 것이다.

본 고안의 다른 특징은, 상기 각도조절용 유압실린더(3a)(3b)에 고장이 발생되어 유압의 제어가 안될 때 본체(12)를 고정시킬 수 있도록 한 것에 있다.

이를 위해, 상기 각도조절용 유압실린더(3a)(3b)의 실린더몸체 후단과 피스톤로드 선단 각각을 부착용 브라켓(11)의 저부 양측에 부착된 상측 브라켓(31)과 본체(12)의 후방 상측에 수평상으로 설치되어 있는 가로바(121)에 부착된 하측 브라켓(32) 각각의 상,하측 핀축(33)(34)에 회전가능한 상태로 연결함에 있어, 상기 상,하측 핀축(33)(34)의 일단은 상,하측 브라켓(31)(32)의 후방을 향해 일정길이로 돌출된 상태로 형성하는 구조로서 그 상,하측 핀축(33)(34)에 고정용 연결바(35)의 상,하부를 고정시킬 수 있도록 하는데, 상기 고정용 연결바(35)의 상부에는 상측 핀축(33)에 끼워줄 수 있는 하나의 상부 결합공(351)이 형성되어 있으며, 그 하부에는 하측 핀축(33)에 선택적으로 끼워줄 수 있도록 복수개(구체적으로는 도면과 같이 3개)의 하부 결합공(352)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하기로 한다.

상기 암반천공장치(1)는 종래 기술과 마찬가지로 부착용 브라켓(11)을 붐대(2)의 선단과 유압실린더(21)에 장착되어 상,하로 이동하는 작동과 함께 양측의 각도조절용 유압실린더(3a)(3b)에 의하여 좌,우로의 경사각도를 조정하면서 암반의 천공작업을 수행하게 되는 것이다.

도 1 내지 도 3의 도시와 같이 원통형 천공기(4)가 암반을 천공하기 전 상태에서는 승강체(6)가 본체(12)의 상단에 근접한 높이까지 상승된 상태가 되며, 이 경우 원통형 천공기(4)의 하단부분은 적어도 본체(12)의 하단에 수평을 이루는 높이에 위치하게 된다.

상기와 같이 상기 승강체(6)를 본체(12)의 상단에 근접한 위치까지 상승시킨 상태에서 암반천공작업을 행할 때에는 천공용 유압모터(7)와 회전용 유압모터(9)를 함께 구동시켜서 암반천공작업을 개시하는데, 상기 회전용 유압모터(9)를 승강체를 하강시킬 수 있는 방향으로 구동시키게 되면 스크류축(8)도 같은 방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 스크류축(8)에 나사조립되어 있는 너트체(62)가 스크류축을 타고 하향으로 이동하면서 승강체(6)를 하강시키게 되고, 또 승강체(6)가 하강함에 따라 원통형 천공기(4)는 하강하게 됨과 동시에 천공용 유압모터(7)에 의해 회전하게 되므로서 암반을 천공하게 되는 것이다.

상기와 같이 하강작동과 회전작동으로 암반을 천공하는 원통형 천공기(4)는 도 4의 도시와 같이 승강체(6)가 본체(12)의 하단까지 하강이동할 때까지 이루어질 수 있으며, 상기 원통형 천공기(4)를 설정된 깊이까지 하강시킨 후에는 회전용 유압모터(9)를 반대방향으로 구동시키게 되면 스크류축(8)도 역회전하게 되므로서 너트체(62)는 스크류축을 타고 상향이동하면서 승강체(6)를 상승시키게 되는데, 이와 같이 승강체(6)를 상승시킬 때에도 천공용 유압모터(9)를 구동시키게 되면 원통형 천공기(4)가 회전하는 상태가 되어 앞서 암반을 뚫고 들어갔던 원통형 천공기(4)가 쉽게 빠져나울 수 있게 되는 것이다.

다음, 암반천공작업을 진행할 때에는 양측 각도조절용 유압실린더(3a)(3b)를 작동시켜서 부착용 브라켓(11)에 대하여 본체(12)가 수직상으로 고정되게 하거나 또는 일측 방향으로 경사진 상태로 각도조정하여 암반을 천공하게 되는 것인데, 상기한 각도조절용 유압실린더(3a)(3b) 모두 또는 어느 하나에 고장이 발생되어 유압을 제어할 수 없게 될 때에는 본체(12)를 고정시킬 수 없게 되어 실질적으로 암반천공작업을 진행할 수 없게 된다.

상기와 같이 각도조절용 유압실린더(3a)(3b)가 고장났을 경우에는 도 5의 도시와 같이 각도조절용 유압실린더의 실린더몸체 후단 및 피스톤로드 선단을 연결시키는 상,하측 핀축(33)(34) 각각의 돌출단부에 고정용 연결바(35)의 상,하부 결합공(351)(352)를 각각 끼워주는데, 상부 결합공(351)은 하나만 형성되어 있으므로 그 상부 결합공(351)은 상측 핀축(33)에 끼워주는 한편, 하부 결합공(352)는 3개가 형성되어 있기 때문에 어느 하나를 선택하여 하측 핀축(34)에 끼워주므로서 부착용 브라켓(11)에 대하여 본체(12)를 일직선상으로 고정시킬 수 있으며(도 6 참조), 또는 본체(12)를 일측으로 기울어진 상태로 고정시킬 수 있게 된다.(도 7 참조)

따라서 암반천공작업 도중에 각도조절용 유압실린더(3a)(3b)가 고장이 났을 때에도 고정용 연결바(35)를 사용하여 본체(12)를 일시적으로 고정시킬 수 있게 되어 암반천공작업을 계속하여 진행할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 본 고안에 의하면 굴삭기의 붐대에 사용되는 암반천공장치의 원통형 천공기를 스크류축으로 승강작동시키도록 구성하는 수단으로서, 승강체를 본체의 상단에 최대한으로 근접시킬 수 있게 되어 종래 기술과 같이 승강체를 본체의 상단에서 유압실린더에 실린더몸체 길이만큼 이격시켜 구성하는 것에 비하여 본체의 길이를 축소시킬 수 있는 효과가 있으며, 이에 따라 암반청공장치의 전체 길이를 축소시킬 수 있게 되어 붐대의 길이가 짧은 소형 굴삭기의 경우에도 암반천공장치를 자유자재로 작동시킬 수 있게 하는 효과를 제공하며, 또한 암반천공장치의 전체 길이가 축소되어 운반이 용이하고, 또 본체의 길이를 축소시킨 만큼 제작비를 절감할 수 있게 하는 이점을 제공하는 것이며, 또 암반천공작업 중 각도조절용 유압실린더에 고장이 발생될 때에는 고정용 연결바를 이용하여 본체를 고정시킬 수 있으므로서 암반천공작업을 중단없이 계속적으로 진행할 수 있는 것이다.

Claims

굴삭기의 붐대 선단에 착탈가능하게 장착되는 부착용 브라켓과, 상기 부착용 브라켓의 저부에 좌,우로의 각도조절이 가능하게 설치되는 본체와, 상기 본체의 내부에 서로 나란하도록 수직상으로 고정 설치되는 안내봉과, 상기 안내봉에 승강작동이 가능하게 설치되는 승강체와, 상기 승강체의 상부에 고정설치된 채 회전축이 승강체를 관통하여 하부로 돌출되어 있는 천공용 유압모터와, 상기 천공용 유압모터의 회전축에 연결된 원통형 천공기를 포함하여 구성되는 암반천공장치에 있어서,

상기 본체의 내측 중간부에 위치하며, 상기한 안내봉의 후방측에 수직상으로 회전가능하게 입설되어 있는 스크류축과;

상기 승강체의 후방측에 돌출된 지지부에 장착된 채 상기 스크류축을 감싼 상태로 나사조립되어 있는 너트체와;

상기 본체의 상단에 고정 설치된 채 스크류축을 회전작동시켜주기 위한 회전용 유압모터;

를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 암반천공장치.
제 1 항에 있어서,

상기 부착용 브라켓과 본체를 연결시킴과 동시 본체의 설치각도를 조절 가능하게 설치되는 각도조절용 유압실린더의 실린더몸체 후단과 피스톤로드 선단 각각을 회전가능하게 연결시키기 위한 상,하측 핀축을 상,하측 브라켓에서 돌출되도록형성하며, 상기 상,하측 핀축에 끼워지는 상,하측 핀결합공이 형성된 고정용 연결바를 더 포함하여 상기 각도조절용 유압실린더의 고장발생시 상기 고정용 연결바로서 본체를 고정시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 암반천공장치.