KR0136023Y1 - 굴착장비의 드릴 구동장치 - Google Patents

굴착장비의 드릴 구동장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 건설장비인 지하시설공사시 천공하는 수직공을 천공하는 굴착드릴의 구동력을 발생하는 굴착장비의 드릴 구동장치에 관한 것으로 암반 등을 천공하기 위해서는 드릴축을 통하여 냉각 및 원활한 천공을 위한 고압공기나 시멘트가 섞인 물의 주입이 필수적인데 상기 종래의 구조에서는 주축기어가 상단면에 위치가 가능한 구조이므로 상기 주축기어의 중심부를 통하여 고압공기나 시멘트가 섞인 물을 원활히 공급할 수 있는 유체공급관의 설치가 용이하나 구동장치부의 기어배열이 수평적으로 설치되어 규격이 매우 커다랗게 구성될 수 밖에 없는 문제점이 있었다. 본 고안에서는 강력한 회전력을 발휘하도록 하면서도 각 부품간의 연결상태가 상호 조직적으로 수직상태로 구성되어 규모를 작게 구성되도록 하되 유체공급장치 또한 원활하게 하도록 하기 위하여 장비본체에 설치된 리더에 결합되며, 유압작용으로 회전 구동되어 지하수직구멍을 천공하도록 하는 드릴구동축을 구동시키는 구동장치에 있어서, 상기 구동장치는 별도의 유압펌프로 부터 공급되는 유압유의 압력에 의해 회전력을 발생시키는 유압모터와; 상기 유압모터의 수직하방에 설치되며, 고배율의 감속기능을 하도록 다단계의 유성기어가 조립구성된 감속기와; 상기 감속기에 고정되어 회전되는 드릴구동축의 측면부에 형성된 주입공을 통하여 연속적으로 유체공급기능이 이루어지도록 하는 유체공급장치부가 상호 수직배열상태로 구성됨을 특징으로 하는 것임.

Description

굴착장비의 드릴 구동장치
제1도는 본 고안의 사용상태도.
제2도는 본 고안의 요부 구성을 보인 단면도.
제3도는 본 고안의 감속기 내부 구조를 보인 분해사시도.
제4도는 본 고안의 드릴 유체공급장치의 구조를 보인 평단면도.
제5도는 본 고안의 다른 실시예로서 유압감속모터에 의한 윈치 구성상태도.
제6도는 종래의 드릴구동장치의 감속기 기어 평면배치 상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 장비본체 110 : 수직조정장치
120 : 리더 200 : 드릴구동장치
201 : 커버 202 : 지지판
203 : 지지대 210 : 유압모터
211 : 압유인입관 212 : 압유배출관
213 : 동력축 220 : 감속기
221 : 링기어 222 : 유성기어
223 : 선기어 224 : 트러스트베어링
228 : 감속기커버 230 : 유체공급장치부재
231 : 유체공급관 232 : 유체공급공간
233 : 베어링 234 : V 패킹
240 : 드릴구동축 241 : 주입공
본 고안은 건설장비에 관한 것으로 특히 지하시설공사시 천공하는 수직공을 천공하는 굴착드릴의 구동력을 발생하는 굴착장비의 드릴 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 토목공사에 있어서 지반을 튼튼하게 하기 위해 PC 파일 공사나 터파기 공사 즉 지하의 흙을 파낼 경우 붕괴를 방지하기 위하여 흙막이 가시설인 차수벽을 반드시 설치하여야 한다.
이와 같은 차수벽을 설치하기 위해서는 먼저 기초시설로서 지하에 수직구멍을 천공한 다음 빔을 축설하여야 한다. 즉 상기 차수벽을 설치하기 위한 토리판 공법의 경우 먼저 경계선 부분에 정확한 간격으로 수직구멍을 뚫은 다음 이에 H 빔을 넣고 상기 H 빔 사이에 나무를 끼워 넣어 흙막이 공사를 시행할 다음 굴착작업을 실시한다.
이와 같은 공정에 있어 가장 중요한 것을 H 빔을 정확하게 수직으로 설치하기 위한 수직구멍을 뚫어야 하는 정밀성이 요구된다.
이와 같은 요구조건을 만족시키기 위하여 본 출원인은 실용신안등록출원 제94-18847호를 제안한 바 있다.
즉 장비 본체와는 별도로 굴착장치부만을 조정하여 수직방향을 용이하게 조정하도록 하는 굴착장비의 수직방향 조정장치로서 본체와 굴착장치부의 연결부에 별도의 방향조정장치로서 유압에 의한 실린더에 의하여 회전가능한 축으로 연결된 굴착장치부를 조정하도록 한 것이다.
그런데 이와같은 굴착장비에 있어서 드릴축의 수직조정이 된 상태에서는 상기 드릴축을 안정적으로 구동시켜주는 구동장치가 요구되며, 특히 천공작업시에는 고압의 압축공기나 시멘트가 섞인 물을 연속적으로 드릴구동축을 통하여 공급하여야만 한다.
종래의 구동장치부는 제6도와 같은 구성으로된 기어박스가 사용되어지고 있다.
구동장치부는 기어박스(10)내에 구동기어(11)와 감속기어(12)와 드릴축이 연결된 주축기어(13)가 상호 수평한 상태로 배치되어 있고, 상기 기어박스(10)의 상단부에는 드릴축을 통하여 고압의 압축공기나 시멘트가 섞인 물을 지하 천공부로 연속 공급할 수 있도록 하는 공급관이 연결되어 있다.
즉 암반 등을 천공하기 위해서는 드릴축을 통하여 지하 천공부에 냉각 및 돌가루가 제거되도록 하여 원활한 천공작업이 이루어 지도록 하기 위하여 고압공기를 공급하여야 한다.
또한 지반이 무른 토질에서 천공작업을 할 경우에는 천공된 구멍의 붕괴를 막기 위하여 시멘트가 섞인 물의 주입이 필수적이다. 그런데 상기 종래의 구조에서는 주축기어(13)가 상단면에 위치가 가능한 구조이므로 상기 주축기어(13)의 중심부를 통하여 고압공기나 시멘트가 섞인 물을 원활히 공급할 수 있는 유체공급관의 설치가 용이하였다.
그러나 종래의 구조에서는 구동장치부의 기어배열이 수평적으로 설치되어 규격이 매우 커다랗게 구성될 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 본 고안에서는 강력한 회전력을 발휘하도록 하면서도 각 부품간의 연결상태가 상호 조직적으로 수직상태로 구성되어 규모를 작게 구성되도록 하되 유체공급 또한 원활하게 한 굴착장비의 드릴 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 장비본체에 설치된 리더에 결합되며, 유압작용으로 회전 구동되어 지하수직 구멍을 천공하도록 하는 드릴구동축을 구동시키는 구동장치에 있어서, 상기 구동장치는 별도의 유압펌프로부터 공급되는 유압유의 압력에 의해 회전력을 발생시키는 유압모터와; 상기 유압모터의 수직하방에 설치되며, 고배율의 감속기능을 하도록 다단계의 유성기어가 조립구성된 감속기와; 상기 감속기에 고정되어 회전되는 드릴구동축의 측면부에 형성된 주입공을 통하여 연속적으로 유체공급기능이 이루어지도록 하는 유체공급장치부가 커버내에 상호 수직배열상태로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.
이하 첨부된 도면에 의거하여 본 고안을 상세히 설명한다.
제1도는 본 고안이 적용 설치된 굴삭장비의 측면 형상을 보여주는 측면도이다.
장비본체(100)와 수직조정장치(110)에 의해 설치되어 수직조정되는 리더(120)에 결합되며, 별도의 유압 펌프에 의한 유압작용으로 회전 구동되는 드릴구동장치(200)에 연결고정된 드릴 구동축(240)이 회전되어 지하수직구멍을 천공하도록 하는 것이다.
상기 드릴구동장치(200)는 제2도에 도시된 바와 같이 별도의 유압펌프로부터 공급되는 유압유의 압력에 의해 회전력을 발생시키는 유압모터(210)와; 상기 유압모터(210)의 수직하방에 설치되며, 고배율의 감속기능을 하도록 다단계의 유성기어(222)가 조립구성된 감속기(220)와; 상기 감속기(220)에 고정되어 회전되는 드릴구동축(240)의 측면부에 형성된 주입공(241)을 통하여 연속적으로 유체공급기능이 이루어지도록 하는 유체공급장치부재(230)가 상호 수직배열상태로 구성된 것이다.
상기 유체공급장치부재(230)는 커버(201)의 하단에 형성된 지지판(202)에 지지대(203)에 의해 고정설치된다.
상기 유체공급장치부재(230)는 드릴구동축(240)의 상단 외측에 둘러싸여 설치되며, 외부로 부터 연속적인 유체공급기능이 이루어질 수 있도록 유체공급관(231)이 구비되어 있다.
상기 유체공급장치부재(230)는 중앙의 내주연 둘레에는 유체공급공간(232)이 형성되고, 상·하단에는 각각 베어링(233)과 V 패킹(234)에 의해 밀착 구성된다.
상기 유체공급장치부재(230)는 내주연에 형성된 유체공급공간(232)에 의해 상기 드릴구동축(240)의 측면부에 형성된 주입공(241)을 통하여 연속적으로 유체공급기능이 이루어지도록 한다.
상기 감속기(220)는 제3도에 도시된 바와 같이 링기어(221)내에 설치된 다단계의 유성기어(222)와 선기어(223)가 수직으로 설치 구성된 것으로 상기 유성기어(222)에는 수직하중에 대한 다수개의 트러스트베어링(224)이 삽입 설치되어 있다.
미설명부호(225)는 상기 유성기어(222)를 지지하는 캐리어이며, (226)은 하우징이고, (227)은 베어링이다.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 살펴본다.
본 고안은 장비 본체(100)를 작업장소로 이동시켜 리더(120)를 설치한 다음 수직조정장치(110)에 의해 상기 리더(120)가 정확하게 수직조정이 이루어진 상태에서 작업을 수행한다.
별도의 유압펌프에 의해 공급되는 유압유가 압유인입관(211)과 압유배출관(212)을 통하여 유압모터(210)를 순환하면서 동력을 전달하면 유압모터(210)는 회전력을 발생시키게 된다.
유압모터(210)에 의한 회전력이 동력축(213)을 통하여 감속기(220)내의 선기어(223)에 전달되면 통상의 유성기어의 작동원리에 의해 감속되어 감속기커버(228)에 회전동력이 전달된다.
즉, 드릴구동장치(200)의 작동은 제2도에 도시된 바와 같이 감속기(220) 내부에서 감속된 회전동력이 하우징(226)을 통하여 감속기커버(228)에 전달되면 상기 감속기커버(228)에 고정된 드릴구동축(240)이 회전되게 된다.
그런데 암반 등의 천공작업시에는 드릴날의 냉각 및 원활한 천공작업을 위하여 드릴구동축(240)을 통한 고압공기나 시멘트가 섞인 물의 공급이 필수적인데 본 고안의 경우 드릴구동축(240)의 상단부에 감속기(220)이 위치하므로 상기 드릴구동축(240)의 측면에서 고압공기나 시멘트가 섞인 물을 공급하여야 한다.
따라서 연속적으로 회전하는 드릴구동축(240)의 일정부분에서 연속적으로 공급하도록 제4도에 도시된 바와 같이 일측에 유체공급관(231)이 연결된 유체공급장치부재(230)가 지지대(203)에 의해 지지관(202)에 고정 설치된 것이다.
따라서 내부의 드릴구동축(240)이 회전되는 상태에서도 유체공급공간(232)에 의해 공급된 고압공기나 시멘트 물이 주입공(241)을 통하여 연속적으로 공급될 수 있게 된다.
상기 유체공급장치부재(230)의 상단부와 하단부에는 V 패킹(234)과 베어링(233)에 의해 밀착성을 가지면서 원활히 구동되면서 고압공기나 시멘트가 섞인 물의 공급이 이루어진다.
본 고안의 동력전달구조는 다른 실시예로서 제5도에 도시된 바와 같이 크레인 등의 윈치에도 적용시킬 수 있다.
즉 프레임(310)상에 유압감속모터(300)를 수평으로 배치하고 일측에 윈치휠(320)을 설치하여 와이어(330)를 감거나 풀어주도록 하는 것이다.
상기 유압감속모터(300)와 윈치휠(320)을 이중으로 설치하면 이중구조의 윈치구성도 용이하게 적용할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같이 본 고안은 동력원인 유압모터로부터 감속기 및 드릴구동축이 수직상태로 배열되어 동력전달이 용이함과 동시에 고압공기나 시멘트가 섞인 물의 공급을 원활히 하도록 하므로서 고출력의 천공장비에 용이하게 적용시킬 수 있는 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (3)

  1. 본체장비(100)에 설치된 리더(120)에 결합되며 유압작용으로 회전 구동되어 지하수직구멍을 천공하기 위한 드릴구동축(240)을 구동시키는 구동장치에 있어서, 상기 구동장치는 별도의 유압펌프로부터 공급되는 유압유의 압력에 의해 회전력을 발생시키는 유압모터(210)와; 상기 유압모터(210)의 수직하방에 설치되며, 고배율의 감속기능을 하도록 다단계의 유성기어(222)가 감속기커버(228)내에 조립구성된 감속기(220)와; 상기 감속기커버(229)에 결합 고정되어 회전되는 드릴구동축(240)의 외측에는 상기 드릴구동축(240)내에 연속적으로 고압공기나 시멘트가 섞인 물을 공급하도록 하는 유체공급장치부재(230)가 상호 수직배열상태로 구성됨을 특징으로 하는 굴착장비의 드릴 구동장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유체공급장치부재(230)는 일측에 유체공급관(231)이 구비되고 내주연 둘레에 유체공급공간(232)이 형성되며, 상·하단이 V 패킹(234)와 베어링(233)에 의해 밀착 구성되어 상호 상대회전운동하는 상기 드릴구동축(240)에 형성된 주입공(241)을 통하여 연속적으로 유체공급기능이 이루어지도록 함을 특징으로 하는 굴착장비의 드릴 구동장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 감속기(220)는 하나의 링기어(221)내에 설치된 유성기어(222)에 작용하는 수직하중에 대하여 대응할 수 있도록 한 다수의 트러스트베어링(224)이 삽입 설치됨을 특징으로 하는 굴착장비의 드릴 구동장치.
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