KR100744582B1 - 직진 가이드 어댑터를 구비한 암반천공비트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무진동 무소음 암반파쇄를 위해 유압 및 공압 크롤러 드릴(Crawler Drill)에 장착되어 암반에 천공을 수행하는 암반천공비트에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 비트가 형성된 암반천공비트 단부 만의 손쉬운 교체가 가능하여 경제적이면서도 직진성을 보장할 수 있는 암반천공비트에 관한 것이다.

초경의 돌기가 구비된 천공부 및 이에 연장형성된 가이드 어댑터부로 이루어진 암반천공비트는 천공부가 작업 중 쉽게 마모되어 잦은 교체 주기를 갖는바, 이에 따른 경제적 손실이 막대하다. 뿐만 아니라 암반천공홀은 이에 삽입되는 할암기 파워 실린더의 정상 작동 및 파손을 방지하기 위하여 직진도가 중요한바, 직진도를 보장하기 위하여 천공부의 직진을 지지하는 가이드 어댑터부를 구비한 리트랙형 천공비트가 사용되나, 이는 재료비, 가공비 및 열처리 비용이 비싸 잦은 교체가 필요한 천공비트의 특성상 비용 부담이 가중되는 문제가 있었다.

이에 본 발명은 암반천공에 있어서 홀의 직진도를 보장하고 할암기 파워실린더의 파손을 방지할 수 있도록 하되, 종래 리트랙 비트의 고비용 문제를 해결할 수 있는 암반천공비트의 제공을 목적으로 한다.

암반천공비트, 크롤러 드릴

Description

직진 가이드 어댑터를 구비한 암반천공비트{Crawler Drill Bit}

도 1은 암반천공홀이 휜 경우 할암기 파워실린더의 진입 예시도

도 2는 종래 암반천공비트의 사용예시도

도 3은 종래 암반천공비트 예시도

도 4는 본 발명에 따른 암반천공비트 예시도

도 5는은 종래 일반 천공비트를 이용한 본 발명에 따른 암반천공비트 사용예시도

<도면의 주요부호에 대한 설명>

31, 41 : 초경돌기부 32, 42 : 천공부

33, 43 : 가이드 어댑터부 34, 44 : 천공결합부

35, 45 : 어댑터결합부

본 발명은 무진동 무소음 암반파쇄를 위해 유압 및 공압 크롤러 드릴(Crawler Drill)에 장착되어 암반에 천공을 수행하는 암반천공비트에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 비트가 형성된 암반천공비트 단부 만의 손쉬운 교체가 가능 하여 경제적이면서도 직진성을 보장할 수 있는 암반천공비트에 관한 것이다.

일반적으로 무진동 무소음 방식의 암반파쇄작업은 암반에 천공을 한 뒤 그 홀에 본 출원인에 의한 선등록 기술(실용신안등록 제121287호 및 제0188756호)에서 제안한 바 있는 암반균열장치와 같은 할암기 파워 실린더를 삽입하고 유압에 의해 팽창되는 파워 실린더가 암반에 압력을 가하여 암반에 균열을 일으키면서 진행된다.

이때 상기 파워 실린더가 삽입되어 팽창되는 작업이 제대로 이루어지기 위해서는 무엇보다 천공된 홀의 직진도가 중요한바, 도 1에서 보는 바와 같이 작업시 비정상적인 비트 사용과 천공으로 인해 홀이 휘어져 있다면, 할암기 작업에 의한 작업물량과 할암기 파워 실린더(A) 고장 및 파손으로 인한 안전성 및 작업효율을 보장할 수 없다.

상기의 문제점을 방지하기 위해서는 천공홀이 직진도가 높게 형성되어야 하는데, 이때 중요한 것이 바로 천공비트의 직진성이다.

이와 같은 천공작업은 도 2에서 보는 바와 같이 크롤러 드릴(1)을 이용하여 그 하단에 장착된 천공비트(2)가 암반에 타격 및 회전을 가하고 천공 분쇄 및 분말화된 암석을 에어로 불어내는 작업이 수행되며, 종래의 천공비트는 도 3에서 도시된 바와 같이 크게 (가)리트랙 형과 (나)일반 형으로 구분할 수 있다.

상기 천공비트는 단부에 초경의 돌기(21)가 형성된 천공부(22)와 이에 연장형성되고 암반천공기 로드(Rod)(예 : 구경 45mm 또는 38mm)와 결합할 수 있는 나선수용구조로서의 로드 결합부(24)를 제공하는 어댑터부(23)로 이루어져 암반과 접촉 하게 되는 상기 초경의 돌기가 단단한 암반도 파쇄할 수 있는 것이다.

그러나 상기 천공부는 암반과의 접촉으로 쉽게 마모되며 한번 마모된 천공부는 요구되는 홀규격을 충족시킬 수 없어 어댑터부는 마모되지 않았다해도 천공비트 전체가 폐기처분될 수밖에 없는 바, 잦은 교체 주기를 갖는 천공비트의 특성상 이에 따른 경제적 손실이 막대하다.

리트랙 형 천공비트와 일반형 천공비트의 차이점은 어댑터부의 형상인바, 리트랙 형의 경우 어댑터부가 천공부와 동일한 형상과 직경으로 형성되어 있어 천공시 직진 가이드로서 기능할 수 있으나, 일반형의 경우는 천공부보다 작은 직경의 단순 원기둥형태의 어댑터부가 로드와의 단순결합 목적으로 천공부에 연장 형성되어 있다는 것이다.

따라서 천공작업시 상기 리트랙 형 천공비트는 천공부가 어댑터부에 의해 지지되어 흔들림없이 직진할 수 있어 홀 형성의 직진성이 보장되는 장점이 있는 반면, 가공비가 일반형비트에 비해 3 배 가량 비싸고 열처리 비용도 2배 이상 더 소요되며 재료비 또한 1.5배 이상이므로 잦은 교체가 필요한 천공비트의 특성상 비용 부담이 가중되는 단점이 있다.

그러나 일반형 비트의 경우는 단가는 상대적으로 저렴하나, 로드 결합부의 직경이 38mm 또는 45mm 정도로 가늘고 길어서 사용중 부러지거나 쉽게 마모되어 회전수명이 단축되며, 천공부 보다 작은 직경으로 형성된 어댑터부로 인해 천공부의 직진성을 보장할 수 없어 천공홀이 휘고 이로 인해 할암기 파워실린더가 파손되는 치명적인 문제를 야기한다.

따라서 일반형 비트는 발파용 현장이나 홀이 휘어도 지장이 없는 천공작업현장에서 주로 사용되는 실정이다.

본 발명은 암반천공에 있어서 홀의 직진도를 보장하고 할암기 파워실린더의 파손을 방지할 수 있도록 하되, 종래 리트랙 비트의 고비용 문제를 해결할 수 있는 암반천공비트의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 단부에 초경돌기를 구비하고, 상기 단부로부터 연장 형성된 기둥형상의 가이드 어댑터부를 포함하며 상기 가이드 어댑터부는 암반천공기에 장착될 수 있도록 나선형 수용구조를 포함하는 로드 결합부를 단부 내측에 구비하는 암반천공비트에 있어서, 상기 초경돌기가 형성된 단부를 포함하는 천공부를 가이드 어댑터부로부터 분리 형성하고 상기 천공부는 가이드 어댑터부와 결합할 수 있는 나선형 수용구조로서의 천공결합부를 구비하며 상기 가이드 어댑터부는 상기 천공부에 대한 직진 가이드가 가능하도록 최대 직경을 천공부의 최대 직경과 동일하게 형성하고 상기 천공결합부와 결합할 수 있는 나선형 돌출구조로서의 어댑터결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 암반천공비트를 제공한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 단부의 초경돌기를 포함하는 천공부와 탈착 가능하게 분리형성된 암반천공비트의 가이드 어댑터부에 있어서, 일단은 상기 천공부와 결합할 수 있는 나선형 돌출구조로서의 어댑터 결합부를 포함하며, 타단은 그 내부에 암반천공기 로드와 결합할 수 있는 나선형 수용구조를 포함하는 로드 결합부를 구비하고, 최대 직경이 상기 천공부의 최대 직경과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 암반천공비트의 가이드 어댑터부를 제공한다.

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이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 암반천공비트를 도시한 것으로서, 초경돌기(31)를 포함한 단부인 천공부(32)가 가이드 어댑터부(33)와 분리 형성되고 이들이 결합할 수 있는 별도의 결합구조를 제공한다.

초경돌기부(31)는 실제 암반과 접촉하여 천공을 수행하는 부분이고 이것이 부착되는 부분 중에서 천공작업시 직접적인 영향을 받는 부분(32A)을 포함하여 가능한 최단 길이로 분리 형성된 것이 천공부(32)이다.

상기 가이드 어댑터부(33)는 천공작업시 천공부의 직진성을 보장하기 위하여 천공부의 최대 직경과 동일하게 형성되어야 하는바, 이로써 천공 드릴의 회전시 천공부를 후방에서 지지할 수 있어 천공부가 흔들림없이 암반 내로 진입할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 가이드 어댑터부는 이와 같이 직진 가이드가 가능한 형상으로 형성되나, 천공부와 분리형성 함으로써 가이드 어댑터부는 반영구적으로 사용가능하므로 직진 가이드 기능을 충족하면서도 비용절감을 꾀할 수 있는 장점이 있다.

따라서 마모된 천공부는 그 부분만을 분리하여 새 천공부로 교체하면 되므로 비용절감효과가 상당하며, 천공부 자체의 제조원가(재료비+가공비+열처리비용)도 대폭 절감할 수 있어 암질 등의 다양한 현장 조건에 맞춘 다양한 형태의 천공부를 제공할 수 있고 탈부착이 편리하여 작업중 현장 상황에 맞게 가장 적합한 천공부로 교체하여 작업을 수행할 수 있으므로 작업 능률의 향상과 작업의 효과를 극대화할 수 있다.

상기 천공부 및 가이드 어댑터부는 천공시에는 안정적으로 고정결합하여야 하고 교체시에는 손쉽게 분리해 낼 수 있는 결합할 수 있는 구조를 제공하여야 한다.

상기 결합구조에 대한 일실시예로서 도시된 바와 같이 나선형 결합 구조로 상기 천공부는 내부에 음각형성된 나선형 수용구조로서의 천공결합부(34)를 제공하고 가이드 어댑터부는 상기 천공결합부 내에 삽입되어 결합할 수 있도록 나선형 돌출구조로서의 어댑터 결합부(35)를 일 단부에 포함할 수 있다.

이때 상기 나선형 결합구조로서의 천공결합부(34) 및 어댑터 결합부(35)는 천공작업시 크롤러 드릴에 의한 최대 회전력이 나사산의 비틀림으로 전달될 때, 그 힘을 충분히 견딜 수 있는 나사산으로 형성되어야 하므로, 천공시 요구되는 내구성, 내열성 및 내마모성을 충족하는 범위 내에서 최단의 높이 및 최대의 직경으로 짧고 굵게 설계하는 것이 중요하다.

상기 가이드 어댑터부(33)는 어댑터 결합부(35)의 반대측 내부에 로드와 결합할 수 있는 나선형 수용구조로를 포함하는 로드 결합부(36)를 갖는바, 상기 로드 결합부(36)는 도시된 바와 같이 상부는 나선형 수용구조이고 외부와 연결되는 하부는 로드를 수용할 수 있는 단순 관체(36a)로 형성하게 되면 로드와의 결합을 더욱 공고히 하고 로드의 회전력을 더욱 잘 견디게 되는 장점이 있다.

상기 예시 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 충족하는 범위 내에서 당업자가 용이하게 도출해낼 수 있는 다양한 결합구조가 적용될 수 있다.

본 발명은 종래의 일반형 천공비트와도 호환성을 제공할 수 있는데, 도 5에서 보는 바와 같이 종래의 일반형 천공비트(B)를 초경돌기부(41)를 가진 천공부(42)로 이용하되 직진 가이드가 가능한 본 발명에 따른 가이드 어댑터부(43)를 결합시킬 수 있다.

즉, 종래 출시되어 있는 38mm 및 45mm 구경의 로드에 적용하는 일반 비트에 맞는 가이드 어댑터부를 구비하여 상기 종래의 일반형 천공비트가 암반천공기 로드와 결합하는 로드 결합부를 천공결합부(44)로 이용하고, 가이드 어댑터부는 상기 천공결합부와 결합할 수 있는 구조의 어댑터 결합부(45)를 제공하며, 상기 가이드 어댑터부의 내부에는 암반천공기 로드와 결합하는 나선수용구조를 포함하는 로드 결합부(46)가 형성되는 것이다.

이때 상기 로드 결합부(46)의 형상은 앞서 설명한 바와 같이, 나선형 수용구조 또는 하부에 단순 관체(46a)를 포함한 나선형 수용구조로 형성될 수 있다.

상기와 같이 본 발명은 종래의 일반비트를 천공부로 활용하기 위해 이에 적합한 가이드 어댑터부를 제공할 수 있는바, 천공부까지 모두 본 발명의 기술사상에 따르는 경우에 비하면 결합부(44,45)의 높이가 길어 천공부의 안정성은 미흡하나, 종래의 리트랙 비트에 비하면 직진성을 확보하면서도 비용이 절감되는 효과가 있다.

자체 실험결과, 본 발명에 따른 천공부와 가이드 어댑터부를 이용하여 작업하는 경우 결합의 공고성, 직진성이 가장 우수하고 제조원가 및 교체비용이 가장 적게 소요되었으나, 종래의 일반형 천공비트를 활용해야 하는 경우라면 이를 천공부로 활용하는 상기 방법은 차선책이 될 수 있다.

본 발명에 따르면, 천공작업시 천공부의 직진을 가이드하는 가이드 어댑터부를 구비하여 천공 홀의 직진도를 보장하므로 파워실린더의 파손위험 없이 암반천공 드릴을 이용한 암반천공작업을 원활하게 수행할 수 있으면서도, 소모 및 마모로 인한 암반 천공비트 교체시 천공부만을 분리하여 교체하고 가이드 어댑터부는 반영구적 사용이 가능하여 제조 및 관리 비용을 대폭적으로 절감할 수 있다.

또한 작업 중 현장 조건에 따라 최적의 천공부로 손쉽게 교체할 수 있어 작 업능률 및 작업효과를 제고할 수 있는 장점이 있다.

Claims (9)

1. 단부에 초경돌기를 구비하고, 상기 단부로부터 연장 형성된 기둥형상의 가이드 어댑터부를 포함하며 상기 가이드 어댑터부는 암반천공기에 장착될 수 있도록 나선형 수용구조를 포함하는 로드 결합부를 단부 내측에 구비하는 암반천공비트에 있어서, 상기 초경돌기가 형성된 단부를 포함하는 천공부를 가이드 어댑터부로부터 분리 형성하고 상기 천공부는 가이드 어댑터부와 결합할 수 있는 나선형 수용구조로서의 천공결합부를 구비하며 상기 가이드 어댑터부는 상기 천공부에 대한 직진 가이드가 가능하도록 최대 직경을 천공부의 최대 직경과 동일하게 형성하고 상기 천공결합부와 결합할 수 있는 나선형 돌출구조로서의 어댑터결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 암반천공비트.
2. 삭제
3. 단부의 초경돌기를 포함하는 천공부와 탈착 가능한 암반천공비트의 가이드 어댑터부에 있어서, 일단은 상기 천공부와 결합할 수 있는 나선형 돌출구조로서의 어댑터 결합부를 포함하며, 타단은 그 내부에 암반천공기 로드와 결합할 수 있는 나선형 수용구조를 포함하는 로드 결합부를 구비하고, 최대 직경이 상기 천공부의 최대 직경과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 암반천공비트의 가이드 어댑터부.
4. 제 3항에 있어서, 상기 천공부는 결합부(44)가 길게 형성된 일반형 비트(B)인 것을 특징으로 하는 암반천공비트의 가이드 어댑터부.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서, 상기 가이드 어댑터부의 로드 결합부는 상부는 나선형 수용구조이고 외부와 연결되는 하부는 로드를 수용할 수 있는 단순 관체로 형성된 것을 특징으로 하는 암반천공비트.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 3항에 있어서, 상기 가이드 어댑터부의 로드 결합부는 상부는 나선형 수용구조이고 외부와 연결되는 하부는 로드를 수용할 수 있는 단순 관체로 형성된 것을 특징으로 하는 암반천공비트의 가이드 어댑터부.

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