KR100724072B1

KR100724072B1 - 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치

Info

Publication number: KR100724072B1
Application number: KR1020027008149A
Authority: KR
Inventors: 카데뜨베르나드
Original assignee: 몬타베르트 에스.에이.
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 2000-11-07
Publication date: 2007-06-04
Also published as: US6883620B1; JP2003533646A; KR20020080349A; FR2802970B1; ZA200204984B; EP1240403A1; NO20023016L; BR0016649A; CA2394643A1; WO2001048350A1; NO20023016D0; IL150339A0; FR2802970A1; AU781874B2; CN1425101A; AU1400201A

Abstract

본 발명은, 충격식 회전 천공 장치에 유압을 공급하는 장치로서, 충격식 회전 천공 장치가, 일 방향 또는 다른 방향으로 회전 구동되는 천공 공구(3), 그 천공 공구를 회전 구동시키기 위한 회전 구동 장치(4), 상기 회전과는 독립하여 작동하는 충격 장치(5), 상기 천공 공구가 지면에 대한 지탱력을 발생할 수 있게 하는 유압 전진 장치(9), 및 유압 모터에 의해 구동되고 천공 암설(岩屑)을 빨아 올리기 위한 장치(14)를 포함하고, 여러 가지 유압 작동 부재들이 유압 흐름 분할기(16), 분배기(17, 18, 19, 20)들의 집합체, 및 장치 외부의 호스 또는 파이프들의 집합체를 통해 압력 하의 작동유원으로부터 구동되는 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치에 관한 것이다. 상기 유압 공급 장치는, 상기 회전 구동 장치(4)로부터의 복귀 흐름을 상기 충격 장치에 공급되는 흐름에 부가하도록, 상기 회전 구동 장치(4)의 복귀 파이프(22)를 상기 충격 장치(5)에의 공급 라인(23)에 접속하기 위해 장치 외부에 배치되는 파이프(24)를 포함한다.

충격식 회전 천공 장치, 천공 공구, 충격 장치

Description

충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치{Device for hydraulic power supply of a rotary apparatus for percussive drilling}

본 발명은 충격식 회전 천공 장치에 유압을 공급하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명과 관련된 충격식 회전 천공 장치는 암석 및 광석을 추출하기 위한 구멍을 천공하기 위해 사용되는 것으로, 회전 운동이 주어지고, 또한 그 회전과는 독립하여 작동하는 충격 장치에 의한 충격으로 구동되는 천공 공구(drilling tool)를 포함한다. 이 장치는 천공 공구가 천공 중에 지면에 지지력을 발생시킬 수 있게 하는 전진 장치(advance device)에 장착된다.

도 1은 공지된 타입의 충격식 회전 천공 장치를 나타낸다.

이 장치는, 회전 구동 장치(4) 및 충격 장치(5)와 연관된 천공 공구(3)를 구비한 천공 해머(perforating hammer)(2)를 포함한다. 분배기(6)에 의해, 충격 장치(5)의 피스톤(7)이 왕복 운동을 행한다. 천공 해머(2)는 슬라이드 상에 장착된 전진 장치(9)의 도움으로, 천공될 지면에 대하여 운동할 수 있도록 장착되어 있다. 전진 장치(9)는 유압 램(hydraulic ram)을 포함하고, 그 유압 램의 로드(10)는 고정점(12)에 지탱되어 있다. 전진 장치는 슬라이드(13)에 의해 안내된다.

또한, 상기 장치는 유압 모터(15)에 의해 구동되는, 암설(岩屑)을 빨아 올리기 위한 장치(14)도 포함한다.

압력 하의 작동유원(source of hydraulic liquid)으로부터, 예를 들어, 기어 타입 또는 정적(靜的) 타입의 흐름 분할기(flow splitter)(16)를 통하여 여러 가지 운동이 얻어진다. 그 흐름 분할기는 4개의 분배기(17, 18, 19, 20)를 통해 각각, 회전 구동 장치의 유압 모터, 충격 장치, 전진 장치의 유압 램, 및 암설을 빨아 올리기 위한 장치의 유압 모터에 작동유를 공급한다.

접속은 일련의 호스에 의해 이루어진다.

공지의 충격식 회전 천공 장치는 유발되는 운동에 따라 유량 및 압력이 상이한 것을 특징으로 한다. 최고 압력은 암설을 빨아 올리기 위한 장치(14)의 압력과 전진 장치(9)의 압력이다. 충격 장치(5)의 압력은 최고 압력의 대략 3분의 2이고, 회전 구동 장치(4)의 압력은 최고 압력의 대략 3분의 1이다.

이 장치의 본질적인 장점은, 여러 가지 운동의 공급이 서로 독립적이고, 모든 기능을 행하기 위해 분배기 이외의 구성부재를 필요로 하지 않기 때문에 구조가 간단하다는 것이다.

이 장치의 분질적인 단점은, 흐름 분할기(16)의 본체들 사이에 상당한 압력차가 있다는 것이다. 이러한 타입의 유압 구성부재에 이 기술을 사용하면, 이들 상당한 압력차에 의해 흐름 분할기 본체들 사이에서 작동유의 누출이 일어나고, 이것에 의해 천공 장치의 유압 공급 장치의 유압 효율이 저하한다.

본 발명의 목적은, 여러 가지 엑츄에이터(actuator)들 사이의 압력차를 최소화하여, 특히, 유압의 관점에서 보아 복잡한 기술적 해결 방안을 이용함이 없이 장치의 유압 효율을 향상시킬 수 있게 하는 유압 공급 장치를 제공하는데 있다.

이 목적을 위해, 본 발명에 따르면, 충격식 회전 천공 장치에 유압을 공급하는 장치로서, 충격식 회전 천공 장치가, 일 방향 또는 다른 방향으로 회전 구동되는 천공 공구, 그 천공 공구를 회전 구동시키기 위한 회전 구동 장치, 상기 회전과는 독립하여 작동하는 충격 장치, 상기 천공 공구가 지면에 대한 지탱력을 발생할 수 있게 하는 유압 전진 장치, 및 유압 모터에 의해 구동되고 천공 암설을 빨아 올리기 위한 장치를 포함하고, 여러 가지 유압 작동 부재들이 유압 흐름 분할기, 분배기들의 집합체, 및 장치 외부의 호스 또는 파이프들의 집합체를 통해 압력 하의 작동유원으로부터 구동되는 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치에 있어서, 상기 회전 구동 장치로부터의 복귀 흐름을 상기 충격 장치에 공급되는 흐름에 부가하도록, 상기 회전 구동 장치의 복귀 파이프를 상기 충격 장치에의 공급 라인에 접속하기 위해 장치 외부에 배치되는 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치가 제공된다.

바람직하게는, 상기 회전 구동 장치의 복귀 파이프를 상기 충격 장치에의 공급 라인에 접속하기 위한 상기 파이프의 단부들 중 한쪽 단부가 회전 구동 장치에의 공급을 제어하는 분배기에 접속되어 있다.

상기 회전 구동 장치의 복귀 파이프를 상기 충격 장치에의 공급 라인에 접속하기 위한 상기 파이프는 회전 및 충격을 위한 2개의 유압 엑츄에이터의 외부에 배치되어 있고, 이것은, 장치에 내장되어 있거나 또는 장치로부터 독립하여 있는 유압 모터를 이용하는 공지 구조의 장치가 이용될 수 있다는 것을 의미하고, 이와 동시에, 접속 파이프의 설치 및 유지 모두에서 간단한 기술적 해결 방안을 제공하는 것을 의미한다. 그 이유는, 이러한 접속이 이 장치의 주요 부분의 외부에서 이루어지기 때문이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 회전 구동 장치의 복귀 파이프를 상기 충격 장치에의 공급 라인에 접속하기 위한 상기 파이프는 상기 충격 장치에의 공급을 제어하는 분배기의 상류측에서 상기 충격 장치에의 공급 라인에 접속되어 있는, 상기 회전 구동 장치로부터의 작동유를 제거하는 라인으로 이루어져 있다.

삭제

이 경우, 중요한 것은 회전 구동 장치로부터 작동유를 배출하는 라인을 유압 저장기에 직접 연결하는 대신에, 충격 장치에의 공급 라인에 간단히 연결하는 것이다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 회전 구동 장치의 복귀 파이프를 상기 충격 장치에의 공급 라인에 접속하기 위한 상기 파이프는 충격 장치에의 공급을 제어하는 분배기의 하류측에서 충격 장치에의 공급 라인에 접속된다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 상기 회전 구동 장치의 복귀 파이프를 상기 충격 장치에의 공급 라인에 접속하기 위한 상기 파이프는, 한편에서는, 상기 충격 장치에의 공급 라인에 접속되어 있고, 다른 한편에서는, 상기 회전 구동 장치의 복귀 파이프를 상기 충격 장치에의 공급 라인에 연결하기 위한 밸브에 접속되어 있으며, 이 밸브는 상기 충격 장치가 작동될 때 2개의 회로가 소통 상태로 되게 하도록 제어된다.

이 경우, 바람직하게는, 상기 2개의 회로가 소통 상태로 되게 하는 상기 밸브는 상기 충격 장치에의 공급 라인으로부터의 압력 태핑(tapping)에 의해 작동된다. 충격 장치가 작동되지 않을 때는, 회전 구동 장치의 복귀 라인이 저장기에 접속되고, 충격 장치가 작동될 때는, 상기 밸브가 회전 구동 장치로부터의 작동유를 충격 장치에의 공급 라인으로 이송하도록 작동된다.
본 발명은 이 장치의 여러 가지 실시형태를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 설명하는 이하의 설명으로부터 명확하게 이해될 것이다.

도 1은 공지된 타입의 충격식 회전 천공 장치의 개략 구성도이다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치의 3가지 실시형태를 나타내는 개략 구성도이다.

삭제

도 2 내지 도 4는 도 1과 유사한 개략도로서, 본 발명에 따른 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치의 3가지 실시형태를 나타낸다.

도 2 내지 도 4에 나타낸 실시형태들에서, 도 1의 것과 동일한 구성부재에 대해서는 도 1의 것과 동일한 부호로 나타내고 있다.

도 2에 도시된 실시형태에서는, 천공 공구를 회전 구동시키기 위한 회전 구동 장치(4)의 복귀 파이프(22)는 분배기(17)를 통과하여 회전 구동 장치(4)로부터 작동유를 제거하기 위한 라인(24)을 통하여 충격 장치에의 공급 라인(23)과 연결되어 있다. 이 목적을 위해, 라인(24)은 흐름 분할기(16)와 분배기(18) 사이에 위치하는 영역에서 충격 장치에의 공급 라인(23)에 접속되어 있다. 회전 구동 장치에 작동유가 공급되지만 충격 장치는 작동하지 않을 때는, 작동유는 분배기(18)를 통해 저장기(reservoir)(25)로 제거된다. 이러한 상태가 도 2에 도시되어 있다. 반대로, 분배기(18)가 충격 장치에 공급하는 위치에 있을 때는, 회전 구동 장치로부터의 복귀 흐름이 충격 장치에의 공급 흐름에 부가된다.

도 3에 도시된 실시형태에서는, 유압 공급 장치는 천공 공구를 회전 구동시키기 위한 장치의 복귀 파이프를 충격 장치에의 공급 라인(23)과 연결하기 위한 파이프(26)를 포함한다. 이 파이프(26)는 충격 장치에의 공급을 제어하는 분배기(18)의 하류측에서 라인(23)에 접속되어 있다.

도 3에 도시된 실시형태에서는, 회전 구동 장치(4)는 양방향으로 회전할 수 있도록 작동유의 공급을 받는다. 따라서, 분배기(17)는, 공급 라인이 복귀 라인으로 사용될 수 있고, 반대로 복귀 라인이 공급 라인으로 사용될 수 있도록, 교차 상태로 회전 구동 장치(4)의 2개의 공급 및 복귀 라인에 공급할 수 있도록 배치되어 있다. 파이프(26)는 분배기(17)에 연결되어 있고, 복귀 라인(22)에 접속되어 있다. 이 복귀 라인(22)은 도면에서는 상부 라인 및 하부 라인 중 어느 하나이고, 즉, 회전 구동 장치(4)에 공급을 행하지 않는 라인이다.

도 4에 도시된 실시형태에서는, 유압 공급 장치는 회전 구동 장치(4)의 복귀 라인(22)을 연결하기 위한 파이프(27)를 포함한다. 이 파이프(27)는, 한편에서는, 분배기(18)의 하류측에서 충격 장치에의 공급 라인(23)에 접속되고, 다른 한편에서는, 복귀 라인(22)을 분배기(17)에 접속된 라인에 접속하거나 또는 복귀 라인(22)을 파이프(27)에 접속할 수 있는 밸브(29)에 접속되어 있다. 따라서, 이 밸브는 충격 장치에의 공급 라인(23)과 연결되어 있는 압력 태핑(tapping) 라인(30)을 오프(off)로 하도록 제어되고, 그 결과, 이 밸브는 충격 장치가 작동될 때만 복귀 라인(22)을 파이프(27)를 통해 충격 장치에의 공급 라인(23)에 접속한다.

상기 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명은, 특히 유압의 관점에서 보아 복잡한 기술적 해결 방안을 이용함이 없이, 충격 장치에 공급되는 흐름에 부가하도록 천공 공구의 회전 구동 장치로부터의 출력 흐름을 사용하여 여러 가지 엑츄에이터들 사이의 압력차를 최소화하는 것을 가능하게 하는 간단한 구성의 장치를 제공함으로써 공지 기술에 대한 탁월한 개선을 제공한다. 왜냐하면, 이 접속은 장치의 구성을 변경할 필요 없이 완전히 장치의 외측에서 이루어지기 때문이다.

삭제

Claims

충격식 회전 천공 장치에 유압을 공급하는 장치로서, 충격식 회전 천공 장치가, 일 방향 또는 다른 방향으로 회전 구동되는 천공 공구(3), 그 천공 공구를 회전 구동시키기 위한 회전 구동 장치(4), 상기 회전과는 독립하여 작동하는 충격 장치(5), 상기 천공 공구가 지면에 대한 지탱력을 발생할 수 있게 하는 유압 전진 장치(9), 및 유압 모터에 의해 구동되고 천공 암설(岩屑)을 빨아 올리기 위한 장치(14)를 포함하고, 여러 가지 유압 작동 부재들이 유압 흐름 분할기(16), 분배기(17, 18, 19, 20)들의 집합체, 및 장치 외부의 호스 또는 파이프들의 집합체를 통해 압력 하의 작동유원으로부터 구동되는 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치에 있어서,

상기 회전 구동 장치(4)로부터의 복귀 흐름을 상기 충격 장치에 공급되는 흐름에 부가하도록, 상기 회전 구동 장치(4)의 복귀 파이프(22)를 상기 충격 장치(5)에의 공급 라인(23)에 접속하기 위해 장치 외부에 배치되는 파이프(24, 26, 27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 회전 구동 장치(4)의 복귀 파이프(22)를 상기 충격 장치(5)에의 공급 라인(23)에 접속하기 위한 상기 파이프(24, 26)의 단부들 중 한쪽 단부가 상기 회전 구동 장치(4)에의 공급을 제어하는 분배기(17)에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전 구동 장치(4)의 복귀 파이프(22)를 상기 충격 장치(5)에의 공급 라인(23)에 접속하기 위한 상기 파이프(24)가, 상기 충격 장치(5)에의 공급을 제어하는 분배기(18)의 상류측에서 상기 충격 장치(5)에의 공급 라인(23)에 접속되어 있는, 상기 회전 구동 장치로부터의 작동유를 제거하는 라인으로 이루어진 것을 특징으로 하는 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전 구동 장치(4)의 복귀 파이프(22)를 상기 충격 장치(5)에의 공급 라인(23)에 접속하기 위한 상기 파이프(26)가, 상기 충격 장치에의 공급을 제어하는 분배기(18)의 하류측에서 상기 충격 장치에의 공급 라인(23)에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 회전 구동 장치(4)의 복귀 파이프(22)를 상기 충격 장치(5)에의 공급 라인(23)에 접속하기 위한 상기 파이프(27)가, 한편에서는, 상기 충격 장치에의 공급 라인에 접속되어 있고, 다른 한편에서는, 상기 회전 구동 장치의 복귀 파이프(22)를 상기 충격 장치에의 공급 라인(23)에 연결하기 위한 밸브(29)에 접속되어 있으며, 상기 밸브(29)는 상기 충격 장치(5)가 작동될 때 2개의 회로가 소통 상태로 되게 하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 2개의 회로가 소통 상태로 되게 하는 상기 밸브(29)는 상기 충격 장치(5)에의 공급 라인(23)으로부터의 압력 태핑(tapping)에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 충격식 회전 천공 장치의 유압 공급 장치.