KR100890254B1 - Auger driver with casing driver - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드릴 및 케이싱 구동장치의 소형화에 따른 제작성 향상과 경량화 및 제조원가의 경감, 필요할 때만 케이싱 구동장치축에 동력이 걸리도록 해 구동에너지비용도 경감효과도 수반되는 케이싱 회전부 구비형 오거용 구동장치를 제공하기 위한 것으로서, 드릴 회전부와 케이싱 회전부용 구동장치의 하우징을 통합하여 기어박스에 일체화시킴으로써 드릴 및 케이싱 구동장치의 소형화를 달성하고, 케이싱 구동부는 케이싱을 삽입할 때는 동력이 걸리고 휴면시에는 동력이 끊기게 해서 케이싱 구동장치 가동용 에너지 절감과 그 구동장치의 내구연한의 장구화에 이바지할 수 있게 케이싱 구동부 구비형 오거용 구동장치를 특징으로 한다.The present invention provides an auger drive with a casing rotator with an improved manufacturing ability, lighter weight, and reduced manufacturing cost, and a power applied to the casing drive shaft only when necessary, as well as a driving energy cost and a reduction effect. In order to provide a device, the drill and casing drive housings are integrated into the gearbox by integrating the housing of the drive device for the casing rotation, thereby achieving miniaturization of the drill and the casing drive device. The casing drive is energized when the casing is inserted, It is characterized by a casing drive unit-mounted auger drive unit that can be cut off to contribute to energy saving for casing drive unit operation and long durability of the drive unit.

Description

케이싱 구동부 구비형 오거용 구동장치{Auger driver with casing driver}Auger driver with casing drive unit {Auger driver with casing driver}

도 1은 본 발명에 의한 드릴 및 케이싱 회전부와 그 구동장치의 종단측면도(드릴-케이싱 동시 구동의 경우) 1 is a longitudinal cross-sectional view of a drill and casing rotary part and a drive device according to the present invention (in the case of simultaneous drilling-casing)

도 2는 드릴 및 케이싱 구동부의 종단면도2 is a longitudinal sectional view of a drill and casing drive unit;

도 3은 도 1의 I-I선 단면확대도3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.

도 4는 도 1의 II-II선 단면확대도 4 is an enlarged cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.

도 5는 드릴만 구동될 때의 상황도5 is a situation diagram when only the drill is driven;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1: 기어박스 2: 드릴축1: gearbox 2: drill shaft

3: 드릴축 회전기어 4: 케이싱축3: drill shaft rotary gear 4: casing shaft

5: 케이싱축 회전기어 7: 공용 하우징5: Casing shaft rotary gear 7: Common housing

8: 드릴 구동부 9: 케이싱 구동부8: Drill Drive 9: Casing Drive

10: 출력축 10a: 상축부10: output shaft 10a: upper shaft portion

10b: 하축부 10c: 접속부10b: lower shaft 10c: connection

11: 실린더 12: 드릴축 구동기어11: cylinder 12: drill shaft drive gear

13: 피니온 14: 아이들 기어13: Pinion 14: Idle Gear

20: 입력축20: input shaft

본 발명은 지반에 파일 건입용 구멍을 천공하는 오거의 드릴 및 케이싱 구동장치의 구조 개량에 관한 것이다.The present invention relates to a structural improvement of an auger drill and casing drive device for drilling a pile entry hole in the ground.

오거 중에는 드릴 회전부와 케이싱 회전부를 함께 갖춘 것이 있다. 이러한 종래의 오거는 드릴 회전부와 케이싱 회전부는 기어박스가 별개로 되어 있다. 때문에 오거의 상단부에서 양측 기어박스가 차지하는 평면적이 커 중량은 늘고 제작성은 떨어진다.Some augers have a drill turn and a casing turn. This conventional auger is a gearbox separate from the drill rotation and the casing rotation. Because of the flat area occupied by both gearboxes at the top of the auger, the weight increases and the manufacturability decreases.

또, 드릴 회전부와 케이싱 회전부는 늘 동기하게 된다. 이러한 구조에서는 예컨대, 천공만 필요한데도 케이싱까지 상시 구동되므로서 에너지 부담이 크고, 케이싱 회전부의 내구연한도 단축되는 불이익이 따랐다.In addition, the drill rotating portion and the casing rotating portion are always synchronized. In such a structure, for example, even if only a perforation is required, the casing is driven at all times, resulting in a large energy burden, and a disadvantage in that the endurance of the casing rotating portion is also shortened.

따라서 본 발명의 목적은 드릴 및 케이싱 구동장치의 소형화에 따른 제작성 향상과 경량화 및 제조원가의 경감, 필요할 때만 케이싱 구동장치축에 동력이 걸리도록 해 구동에너지비용도 경감효과도 수반되는 케이싱 회전부 구비형 오거용 구동장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a casing rotator having a driving energy cost and a reduction effect, as the manufacturability and weight reduction and reduction in manufacturing cost and power of the casing drive shaft are only required when necessary, due to the miniaturization of the drill and the casing drive device. It is to provide a drive device for auger.

이 과제는, 드릴 회전부와 케이싱 회전부용 구동장치의 하우징을 통합하여 드릴 및 케이싱 구동장치의 소형화를 이룩하고, 케이싱 구동부는 케이싱을 삽입하거나 인발할 때에는 동력이 걸리고 휴면시에는 동력이 끊기게 해 케이싱 구동장치 가동용 에너지 절감과 그 구동장치의 내구연한의 장구화에 이바지할 수 있게 구성한 케이싱 구동부 구비형 오거용 구동장치로 달성할 수 있다.This problem is achieved by miniaturizing the drill and casing drive unit by integrating the housings of the drill rotating unit and the drive unit for the casing rotating unit. This can be achieved by a casing drive unit-mounted auger drive device configured to contribute to energy saving for device operation and long durability of the drive device.

도 1에서, 드릴 구동부와 케이싱 구동부용 기어박스(1)내에는 드릴축 회전기어(3)가 설치된 드릴축(2)과 이 드릴축(2)을 중심으로 제자리에서 개별적으로 회전가능한 케이싱축 회전기어(5) 부착형 케이싱축(4)이 동심선상에 설치되어 있다. In Fig. 1, a drill shaft 2 in which a drill shaft rotary gear 3 is installed in a drill drive unit and a casing drive gearbox 1 and a casing shaft rotation which can be individually rotated in place about the drill shaft 2 are installed. The gear 5 attachment type casing shaft 4 is provided on a concentric line.

드릴축(2)의 중심에는 축선방향으로 급기공(6)이 형성되어 있어서 지반의 천공에 필요한 압축공기의 주입이 가능하다. 드릴축(2)의 상단에는 공지의 압축공기주입용 스위벨(26)이 설치되기도 한다.The air supply hole 6 is formed in the center of the drill shaft 2 in the axial direction, so that compressed air necessary for drilling the ground can be injected. A well-known swivel 26 for compressed air injection may be installed at the upper end of the drill shaft 2.

그리고 드릴축(2)과 케이싱축(4)간에는 스러스트 베어링(21)을 설치하여 양 축의 회전을 원활히 하고, 드릴축(2)의 하중과 드릴축 회전기어(2) 및 케이싱축 회전기어(5)가 반대방향으로 회전할 때 발생하는 마찰도 줄인다. 드릴축(2)의 상단은 커버(22)의 축공에 장전된 테이퍼 베어링(23)에 지지시켜 항타 작업시 베어링(24,25)으로 전달되는 충격을 완화한다. A thrust bearing 21 is installed between the drill shaft 2 and the casing shaft 4 to smoothly rotate both shafts, and the load of the drill shaft 2 and the drill shaft rotating gear 2 and the casing shaft rotating gear 5 Also reduces friction caused by rotating in the opposite direction. The upper end of the drill shaft 2 is supported by the tapered bearing 23 loaded in the shaft hole of the cover 22 to mitigate the shock transmitted to the bearings 24 and 25 during the driving operation.

상기 기어박스(1)의 일측에는 공용 하우징(7)이 형성되어 있다. 공용 하우징(7)은 드릴 구동부(8)와 케이싱 구동부(9)를 한꺼번에 수용하도록 양측 하우징을 통합하여 소형-경량화한 것이다. One side of the gear box 1 is formed with a common housing (7). The common housing 7 is compact and lightweight by integrating both housings so as to accommodate the drill drive 8 and the casing drive 9 at once.

도 2에서, 드릴 구동부(8)와 케이싱 구동부(9)는 공용 하우징(7)에 종방향으로 설치된 출력축(10)을 공용한다. 출력축(10)은 상축부(10a)의 지름이 하축부(10b) 보다도 작은 2단형 스플라인축이며, 공용 하우징(7)의 저면에 설치된 종형 실린더(11)에 의해 그 행정범위 내에서 승강되도록 설치한다. In FIG. 2, the drill drive 8 and the casing drive 9 share the output shaft 10 installed in the longitudinal direction in the common housing 7. The output shaft 10 is a two-stage spline shaft whose diameter of the upper shaft portion 10a is smaller than that of the lower shaft portion 10b, and is installed such that the output shaft 10 moves up and down within its stroke by a vertical cylinder 11 provided on the bottom of the common housing 7. do.

상축부(10a)에는 드릴축 구동기어(12)가 헐거운 축끼움방식으로 설치되어 있고, 하축부(10b)에는 아이들 기어에 선택적으로 맞물려 도는 피니온(13)이 헐거운 축끼움방식으로 설치되어 있다. In the upper shaft portion 10a, the drill shaft drive gear 12 is provided in a loose shaft fitting manner, and in the lower shaft portion 10b, a pinion 13 for selectively engaging the idle gear is provided in the loose shaft fitting manner. .

상기 출력축(10)의 상단부 중심에는 접속홈(10c)이 형성되어 있고, 이 접속홈(10c)에는 입력축(20)이 접속되어 있다. 접속홈(10c)은 키홈 또는 스플라인홈이고, 이에 대응하는 입력축(20)은 축선방향으로 키가 꽂힌 축 또는 스플라인축이다. A connection groove 10c is formed at the center of the upper end of the output shaft 10, and an input shaft 20 is connected to the connection groove 10c. The connection groove 10c is a key groove or a spline groove, and the input shaft 20 corresponding thereto is an axis or a spline shaft in which a key is inserted in the axial direction.

이 같은 출력축(10)과 입력축(20)의 접속구조는 후술하는 실린더(11)에 의해 그 행정범위 내에서 출력축(10)이 승강되더라도 입력축(20)에는 늘 맞물리게 해서 도시하지 아니한 감속기에 의해 감속된 구동력이 출력축(10)에 전달되도록 하는 데 필요하다. Such a connection structure between the output shaft 10 and the input shaft 20 is decelerated by a reducer (not shown) by always engaging the input shaft 20 even if the output shaft 10 is raised and lowered within its stroke by the cylinder 11 described later. It is necessary for the driven driving force to be transmitted to the output shaft 10.

드릴 구동부(8)의 드릴축 구동기어(12)는 드릴축 회전기어(3)에 늘 맞물려서 구동장치의 구동력을 드릴 구동부(8)에 전달하게 된다. The drill shaft drive gear 12 of the drill drive unit 8 meshes with the drill shaft rotary gear 3 to transmit the driving force of the drive unit to the drill drive unit 8.

케이싱 구동부(9)의 구성원은 케이싱축 회전기어(5)에 항상 맞물린 아이들 기어(14)와, 이 아이들 기어(14)에 맞물린 피니온(13)이다. The members of the casing drive unit 9 are an idle gear 14 always engaged with the casing shaft rotary gear 5 and a pinion 13 engaged with the idle gear 14.

도 2와 같이, 실린더(11)의 램이 상사점에 머물 때에는 상축부(10a)와 하축부(10b)에 드릴축 구동기어(12)와 피니온(13)이 동시에 맞물리므로 드릴축 회전기어(3)와 케이싱축 회전기어(5)는 동기하게 된다. 그래서 천공과 함께 케이싱의 삽입이 가능해지는 것이다.As shown in FIG. 2, when the ram of the cylinder 11 stays at the top dead center, the drill shaft drive gear 12 and the pinion 13 mesh with the upper shaft portion 10a and the lower shaft portion 10b at the same time. (3) and the casing shaft rotary gear 5 are synchronized. Thus, the casing can be inserted together with the perforation.

도 5와 같이, 실린더(11)의 램이 하사점에 머물 때에는 출력축(10)이 상사점에서 하사점까지 이동한 램에 의해 그만큼 하강한다. 이렇게 되었을 때, 상축부(10a)는 드릴 기어(12)에 계속 맞물리지만, 하축부(10b)는 피니온(13)의 축공 아래쪽으로 벗어나 동력이 끊긴 상태로 바뀐다. As shown in FIG. 5, when the ram of the cylinder 11 stays at the bottom dead center, the output shaft 10 is lowered by the ram moved from the top dead center to the bottom dead center. When this happens, the upper shaft portion 10a is continuously engaged with the drill gear 12, but the lower shaft portion 10b is shifted down to the lower side of the shaft hole of the pinion 13.

이 경우에는 드릴축 회전기어(3)로만 구동력이 전달되고, 케이싱 삽입작업은 휴면상태가 된다. 케이싱 삽입작업의 휴면기는 상기 회전할 때보다 구동에너지가 훨씬 덜 들고, 내구연한도 길어진다.In this case, the driving force is transmitted only to the drill shaft rotating gear 3, and the casing insertion operation is in the dormant state. The dormant phase of the casing inserting operation takes much less driving energy and longer durability than the rotation.

이처럼 케이싱을 삽입할 때에만 케이싱 구동뷰에 동력이 걸리도록 한 본 발명은 케이싱 구동부용 가동 에너지비용 절감효과가 제공된다.As such, the present invention, in which the casing driving view is powered only when the casing is inserted, provides an operation energy saving effect for the casing driving unit.

또, 드릴 및 케이싱 구동부용 하우징을 통합하여 소형화함으로써 제작이 용이하고 경량화의 구현 및 제조원가 경감효과도 제공된다.In addition, by miniaturizing by integrating the housing for the drill and the casing drive unit, it is easy to manufacture, and the weight reduction and manufacturing cost reduction effect are also provided.

Claims (5)

드릴 회전부와 케이싱 회전부용 기어박스 내에 설치된 드릴축과 회전기어, 상기 드릴축을 중심으로 제자리에서 개별적으로 회전가능하게 설치된 케이싱축과 케이싱 회전기어가 드릴 구동부와 케이싱 구동부에 의해 회전 되도록 한 겸용 오거구동장치에 있어서,Combined auger drive device that allows the drill shaft and the rotating gear installed in the gear box for the drill rotating part and the casing rotating part to be rotated by the drill driving part and the casing driving part, respectively. To 상기 기어박스의 일측에 일체상으로 형성되어 드릴 구동부와 케이싱 구동부를 일괄 수용하는 공용 하우징과,     A common housing integrally formed on one side of the gear box and accommodating a drill driving unit and a casing driving unit; 상축부의 지름이 하축부 보다도 작은 2단 스플라인형으로서 상단부 중심에 스플라인형 입력축 접속용 스플라인홈이 형성된 채로 상기 공용 하우징에 승강 가능하게 설치된 출력축과,     A two-stage spline type having a diameter smaller than that of the lower shaft portion, the output shaft being provided to be elevated in the common housing with a spline groove for spline type input shaft connection at the center of the upper end portion; 상기 상축부에 헐겁게 설치되어 드릴 회전기어에 상시 맞물리는 드릴 구동기어와,     A drill driving gear which is loosely installed on the upper shaft portion and is always engaged with the drill rotating gear; 케이싱 회전기어에 맞물린 아이들 기어에 맞물리되 선택적으로 하축부에 맞물려 회전되도록 설치한 피니언과,     A pinion meshed with an idle gear meshed with the casing rotary gear and selectively engaged with the lower shaft portion to rotate; 공용 하우징의 저면에 설치되어 행정범위 내에서 상기 출력축을 승강시켜 선택한 경우에만 케이싱 구동기어에 구동력이 걸리도록 조작하는 실린더와,     A cylinder installed at the bottom of the common housing and operating to apply a driving force to the casing drive gear only when the output shaft is lifted and selected within the stroke range; 키홈인 접속홈에 축선방향으로 맞물려 상기 키홈에 꽂히는 키를 구비한 입력축으로 이뤄진 것을 특징으로 하는 케이싱 구동부 구비형 오거 구동장치.     An auger drive device with a casing drive unit comprising an input shaft having a key engaged with the connection groove which is a key groove in the axial direction and inserted into the key groove. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 접속홈은 스플라인홈이고, 입력축은 상기 스플라인홈에 대응하는 스플라인축으로 하는 케이싱 구동부 구비형 오거 구동장치.The auger drive device with a casing drive unit according to claim 1, wherein the connection groove is a spline groove, and the input shaft is a spline shaft corresponding to the spline groove. 제1항에 있어서, 드릴축과 케이싱축 간에는 양 축의 회전 원활성 추구 및 드릴축의 하중과 드릴축 회전기어 및 케이싱축 회전기어가 반대방향으로 회전할 때의 마찰 감소용 스러스트 베어링이 설치된 케이싱 구동부 구비형 오거 구동장치.2. The casing drive unit according to claim 1, wherein between the drill shaft and the casing shaft is provided with a thrust bearing for reducing friction when both shafts rotate smoothly and when the load of the drill shaft and the drill shaft rotating gear and the casing shaft rotating gear rotate in opposite directions. Type auger drive. 제1항에 있어서, 드릴축의 상단은 항타 작업시 케이싱축의 상단 및 하단 지지용 베어링으로 전달되는 충격 완화용 커버의 테이퍼 베어링에 지지시킨 케이싱 구동부 구비형 오거 구동장치.The auger drive device with a casing drive unit according to claim 1, wherein the upper end of the drill shaft is supported by a tapered bearing of a shock absorbing cover which is transferred to the upper and lower support bearings of the casing shaft during driving.
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