KR101388215B1 - 락드릴 로드 교환장치 - Google Patents

Abstract

락드릴 마스트 상에 설치되며, 다수의 로드가 수납되는 매거진과, 상기 매거진 상에 수납된 로드를 선택적으로 파지하여 드리프터까지 이송시키거나 작업 완료 후 드리프터로부터 이탈된 로드를 매거진에 수납시키기 위해 스윙 동작으로 왕복 회동하는 암을 구비한 락드릴 로드 교환장치에 관한 것이다. 락드릴 로드 교환장치는 상기 마스트에 탈부착 가능하도록 연결된 베이스 구조물과, 상기 베이스 구조물에 축 구조물에 의해 회전 가능하도록 연결된 회전 구조물과, 상기 회전 구조물 내부에 끼워지며, 상기 로드를 파지하기 위한 클램프를 구비한 슬라이드 구조물과, 상기 슬라이드 구조물에 회동 가능하게 연결되며, 클램프 실린더의 신장 및 수축에 의해 상기 클램프와 함께 로드를 파지하는 클램프 바디와, 상기 베이스 구조물에 연결된 서포트 구조물 및 상기 서포트 구조물에 탈착부에 의해 탈부착 가능하도록 설치된 가이드 지그를 포함한다.

Description

락드릴 로드 교환장치 {Arm for Rock drilling rod exchange}

본 발명은 가이드 지그가 마모될 경우, 탈착부에 의해 가이드 지그를 용이하게 교환할 수 있도록 형성된 락드릴 로드 교환장치에 관한 것이다.

일반적으로, 발파 공법은 토목, 건설현장이나 광산 등에서 작업 대상물에 대한 굴착 방법으로서 가장 널리 쓰이고 있는 방법 중의 하나이다.

이러한 발파 공법은 현재까지 다른 공법들보다 암반파쇄 및 절취를 위한 공사기간이 짧고, 공사비용을 최소화 할 수 있는 등 공법의 우수성을 인정받아 왔다.

상기 발파 공법의 일 예로서, 토목구조물 축조를 위한 기초파일을 구축할 때, 토사층의 하부에 경암 또는 극경암 등 매우 단단한 암반이 존재할 경우에는 기존의 굴착기로서는 대부분이 설계심도까지 굴착을 제대로 하지 못하게 되고, 이로 인해 예정 공사시간을 훨씬 초과하거나, 또는 시공불능이 되는 경우가 많이 있다.

따라서, 이와 같은 지반조건에서 공사를 진행할 경우에는 고가장비의 마모와 손료의 증가 등 작업지연에 따르는 부수적인 손실이 많이 발생되고, 시공불능에 따른 설계변경 등 막대한 경비가 소요되므로, 이와 같은 암반의 돌출시 폭약으로 발파하여 암반을 폭파하는 공법을 대부분 사용하고 있다.

보통 발파 시공시 많이 적용되는 방법으로는 스무스 발파(Smooth Blasting)를 비롯하여 프리 스플리팅(Pre-Splitting), 라인 드릴링(Line Drilling) 등이 있으며, 암반 구간에서 효과적으로 발파공을 천공하기 위해서 통상 락 드릴 장치가 주로 사용된다.

이러한 발파 공법은 락 드릴 장치에 발파공 천공을 위한 로드를 마련하고, 로드의 선단부에는 초경합금으로 이루어진 팁 등과 같은 비트를 구비하여, 드리프터를 통해 로드에 회전력과 타격력을 동시에 가함으로써 지면에 발파공을 천공하고, 이렇게 천공한 발파공의 한 곳에 다수 층의 화약약포를 적층하여 만든 화약 유니트를 장약 및 충진시킨 후에 이를 폭파하여 암반층을 제거하는 공법이다.

여기서, 종래 락 드릴 장치를 이용한 천공작업은 천공 깊이의 길이를 갖는 단일 로드를 이용하여 천공할 깊이에 따라 로드를 교체하는 방법으로 작업을 수행하는 관계로, 로드 교체에 따른 작업시간의 증가, 로드 교체작업의 불편함, 로드 보관에 따른 장소적인 제약, 작업자의 안전문제 등을 초래하는 등 작업성 및 시공성 측면에서 불리한 점이 있었다.

따라서, 이와 같은 점을 감안하여 락 드릴 본체의 일측에는 소정의 길이를 갖는 다수 개의 로드가 수납된 자동 로드 교환장치가 구비되어 있어, 암반 구간의 천공 깊이에 따라 자동으로 로드를 교체 및 조립해가면서 천공작업을 수행할 수 있도록 형성되어 있어 발파공 시공시 천공 깊이의 변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 상기 자동 로드 교환장치는 수십 미터의 깊이로 발파공을 천공하기 위한 다수의 로드가 수납되는 수납장치인 매거진과, 천공 작업시 매거진에 수납된 로드를 순차적으로 회전력과 타격력을 부여하는 드리프터까지 이송하는 이송장치인 암으로 이루어져 있다.

상기 자동 로드 교환장치 중 로드를 수납장치인 매거진으로부터 작업위치인 드리프터까지 이송시키는 암은 로드의 중간부를 파지한 후 스윙동작으로 작동하게 되는데, 천공 작업을 위해 로드를 드리프터까지 이송시키는 동작뿐 아니라 천공 작업이 완료된 후 발파공으로부터 인출된 로드를 드리프터에서부터 매거진으로 로드를 수납시키는 동작까지 왕복 스윙으로 작동된다.

이때, 암에는 로드 교환장치를 일직선으로 기립시키거나 또는 기울일 때, 매거진의 개구부를 통하여 로드가 외부로 이탈되지 않도록 개구부 방향으로 로드를 밀어주기 위한 가이드 지그가 설치된다.

이러한 가이드 지그는 암에 탈부착이 가능하도록 장착되어 있어 로드를 교환하기 위해 암이 움직일 때 로드와의 접촉으로 인해 충격를 받게 되며, 암과 함께 움직이는 구조로 인해 암의 왕복회전시 가이드 부분의 마모가 발생한다.

따라서, 가이드 지그는 충격과 마모라는 두 가지 형태의 변형을 받게 되어 자주 교환 해주어야 하는데, 이때, 가이드 지그를 교환해 주기 위해서는 락드릴 로드 교환장치의 암을 모두 분해한 후 다시 조립해야 하는 번거로움이 있었다.

공개특허공보 제10-2012-0004795(2012.01.13 공개)

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는 가이드 지그가 마모될 시에 락드릴 로드 교환장치의 암을 모두 분리시키지 않고, 가이드 지그만을 탈착부에 의해 분리시키도록 형성함으로써 가이드 지그의 교환이 용이한 락드릴 로드 교환장치의 암을 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 락드릴 마스트 상에 설치되며, 다수의 로드가 수납되는 매거진과, 상기 매거진 상에 수납된 로드를 선택적으로 파지하여 드리프터까지 이송시키거나 작업 완료 후 드리프터로부터 이탈된 로드를 매거진에 수납시키기 위해 스윙 동작으로 왕복 회동하는 암을 구비한 락드릴 로드 교환장치에 있어서, 상기 마스트에 탈부착 가능하도록 연결된 베이스 구조물과; 상기 베이스 구조물에 축 구조물에 의해 회전 가능하도록 연결된 회전 구조물과; 상기 회전 구조물 내부에 끼워지며, 상기 로드를 파지하기 위한 클램프를 구비한 슬라이드 구조물과; 상기 슬라이드 구조물에 회동 가능하게 연결되며, 클램프 실린더의 신장 및 수축에 의해 상기 클램프와 함께 로드를 파지하는 클램프 바디와; 상기 베이스 구조물에 연결된 서포트 구조물; 및 상기 서포트 구조물에 탈착부에 의해 탈부착 가능하도록 설치된 가이드 지그;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 가이드 지그를 탈착 가능하도록 형성함으로써, 가이드 지그가 로드의 움직에 따른 충격을 받아 마모되더라도 락드릴 로드 교환장치의 암을 모두 분리시키지 않고 탈착부를 이용하여 가이드 지그만을 분리시켜 교환할 수 있게 되므로 작업 공수가 줄어든다.

또한, 가이드 지그를 위치조정 구조물에 의해 상하 방향으로 위치조정되도록 형성함으로써, 가이드 지그의 위치를 매거진으로부터 로드가 이탈되지 않는 범위에 위치시키기 용이해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 락드릴 로드 교환장치가 락드릴 마스트에 장착된 예를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 있어서, 락드릴 로드 교환장치의 동작 예를 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 2에 있어서, 락드릴 로드 교환장치의 암을 발췌하여 도시한 도면.
도 4는 도 3에 있어서, 암의 동작 예를 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 3의 분해도.
도 6은 도 5에 있어서, 가이드 지그를 발췌하여 도시한 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 락드릴 로드 교환장치가 락드릴 마스트에 장착된 예를 도시한 도면이다. 그리고, 도 2는 도 1에 있어서, 락드릴 로드 교환장치의 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 락드릴 로드 교환장치(10)는 암(100)과, 매거진(200)을 구비한다.

매거진(200)은 다수의 로드(2)를 수납하도록 형성되며, 암(100)은 매거진(200)에 수납된 로드(2)를 선택적으로 파지하여 드리프터(3)까지 이송시키거나, 작업 완료 후 드리프터(3)로부터 이탈된 로드(2)를 매거진(200)에 수납시키기 위해 스윙 동작으로 왕복 회동하도록 형성된다.

도 3은 도 2에 있어서, 락드릴 로드 교환장치의 암을 발췌하여 도시한 도면이다. 그리고, 도 4는 도 3에 있어서, 암의 동작 예를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 5는 도 3의 분해도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 락드릴 로드 교환장치(10)의 암(100)은 베이스 구조물(110)과, 회전 구조물(120)과, 슬라이드 구조물(130)과, 클램프 바디(140)와, 서포트 구조물(160) 및 가이드 지그(170)를 포함한다.

베이스 구조물(110)은 마스트(1)에 탈부착 가능하도록 연결된다. 또한, 베이스 구조물(110)에는 회전 구조물(120)이 축 구조물(121)에 의해 회전 가능하도록 연결된다.

이때, 축 구조물(121)의 일측에는 회전 실린더(132)의 바디부가 회동 가능하도록 연결되고, 회전 실린더(132)의 신장부에는 샤프트(133)의 일측이 회동 가능하도록 연결된다. 또한, 샤프트(133)의 타측은 회전 구조물(120)에 연결된다.

따라서, 회전 구조물(120)은 회전 실린더(132) 신장부의 수축과 신장을 통해 축 구조물(121)의 타측에 형성된 지지축을 중심으로 회전하게 되는 것이다.

축 구조물(121)은 이단 절곡된 절곡체의 형상으로 형성되며, 일측에는 회전 실린더(132)의 바디부가 회전 가능하도록 체결되는 연결부가 형성되어 있고, 타측에는 베이스 구조물(110)과 회전 구조물(120)의 회동부를 관통하여 지나가는 지지축이 형성되어 있다.

따라서, 축 구조물(121)의 지지축 상에서 회전 구조물(120)이 베이스 구조물(110)에 회동 가능하도록 설치되는 것이다.

슬라이드 구조물(130)은 회전 구조물(120) 내부에 끼워지고, 전면에 로드(2)를 파지하기 위한 클램프(131)를 구비하도록 형성된다. 슬라이드 구조물(130)의 양 측면에는 길이 방향으로 형성된 장공 홀이 형성되어 있어, 슬라이드 구조물(130)이 회전 구조물(120) 상에서 길이 방향으로 위치조정이 가능해 진다.

클램프 바디(140)는 슬라이드 구조물(130)의 클램프(131)와 함께 로드(2)를 파지하며, 일측이 슬라이드 구조물(130)과 연결되도록 형성된다. 이때, 클램프 바디(140)의 타측은 슬라이드 구조물(130) 내부에 위치한 클램프 실린더(150)의 신장부와 연결되어 있어, 클램프 실린더(150)의 수축과 신장을 통해 클램프 바디(140)를 오므리거나 벌릴 수 있도록 형성된다.

서포트 구조물(160)은 일측이 가이드 지그(170)와 연결될 수 있으며, 타측이 베이스 구조물(110)에 연결될 수 있다. 이때, 가이드 지그(170)는 탈착부(171)에 의해 서포트 구조물(160)에 탈부착이 가능하도록 설치되어 로드(2)의 이탈을 방지하는 역할을 한다.

서포트 구조물(160)은 내측면을 보강하기 위해 서포트 구조물(160)의 내측면에 보스를 더 구비할 수 있으며, 축 구조물(121)에 의해 베이스 구조물(110)의 일측에 연결될 수 있다.

가이드 지그(170)는 매거진(200)에 수납된 로드(2)가 클램프(131)와 클램프 바디(140)에 의해 파지될 때, 로드(2)가 매거진(200)의 개구부를 통해 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위해 베이스 구조물(110)의 측면에 장착되는 서포트 구조물(160)에 탈착부(171)를 중심으로 회동 가능하도록 장착된다.

한편, 회전 구조물(120)은 위치조정 구조물(180)을 더 구비할 수 있다. 위치조정 구조물(180)은 회전 구조물(120)의 일측에 탈부착이 가능하도록 설치되고, 가이드 지그(170)의 위치를 상하 방향으로 조정할 수 있도록 형성된다.

도 6은 도 5에 있어서, 가이드 지그를 발췌하여 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 가이드 지그(170)는 상면부의 양측에 체결 홀이 형성된 가이드 판(172)과, 'ㄷ'자 형상으로 형성된 가이드 바(173)를 구비한다.

가이드 바(173)는 위치조정 구조물(180)의 장공 홀(181)을 통과하여 가이드 바(173)의 양측 끝단이 가이드 판(172)의 양측 상면부에 형성된 체결 홀(175)에 삽입되어 나사 결합되도록 형성된다.

한편, 가이드 판(172)의 끝단에는 나사 홀(174)이 형성될 수 있는데, 이 나사 홀(174)에는 탈착부(171)가 끼워져 연결될 수 있다.

탈착부(171)는 끝단이 나사산으로 형성된 핀으로 이루어질 수 있는데, 이 핀이 서포트 구조물(160)의 일측 홀을 관통하여 가이드 판(172)의 나사 홀(174)에 나사 결합됨으로써, 탈착부(171)를 이용하면 가이드 지그(170)를 필요에 따라 용이하게 탈부착 시킬 수 있게 된다.

따라서, 가이드 지그(170)가 로드(2)의 충격력에 의해 마모가 되더라도 락드릴 로드 교환장치(10)의 암(100)을 모두 분리시키지 않고, 탈착부(171)에 의해 가이드 지그(170)만 분리시켜 교환을 용이하게 할 수 있게 된다.

위치조정 구조물(180)은 '├'자 형상의 단면 모양을 가지도록 형성되며, 회전 구조물(120) 상에 접합되는 양측면부에는 나사 등과 같은 체결수단이 삽입되는 다수의 접합 홀이 형성되어 있다. 또한, 위치조정 구조물(180)의 접합 홀 사이에 배치된 돌출부에는 에는 장공 홀(181)이 형성되어 있는데, 이 장공 홀(181)에 가이드 바(173)가 관통되도록 형성되어 있어 가이드 지그(170)의 높낮이를 조정할 수 있게 된다.

이와 같이, 가이드 지그(170)의 높낮이를 조정할 수 있게 됨으로써, 가이드 지그(170)의 위치를 매거진(200)으로부터 로드(2)가 이탈되지 않는 범위를 잡기 용이해지게 된다.

전술한 바와 같이, 종래에는 가이드 지그(170)가 로드(2)의 움직에 따른 충격에 의해 마모되면 락드릴 로드 교환장치(10)의 암(100)을 모두 분리시킨 후 가이드 지그(170)를 교환하여야만 했으나, 본 발명의 락드릴 로드 교환장치(10)의 암(100)은 가이드 지그(170)를 탈착 가능하도록 형성함으로써, 가이드 지그(170)가 로드(2)의 움직에 따라 충격을 받아 마모되더라도 서포트 구조물(160)에 설치된 탈착부(171)를 탈거하여 가이드 지그(170)만을 분리시켜 교환하면 되므로 작업 공수가 줄어들게 된다.

또한, 가이드 지그(170)를 위치조정 구조물(180)의 장공 홀(181) 내부에 위치시킴으로써 가이드 지그(170)가 상하 방향으로 위치조정이 가능해지므로, 가이드 지그(170)의 위치를 매거진(200)으로부터 로드(2)가 이탈되지 않는 범위에 위치시키기 용이해진다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1.. 마스트 2.. 로드
3.. 드리프터 10.. 락드릴 로드 교환장치
100.. 암 110.. 베이스 구조물
120.. 회전 구조물 121.. 축 구조물
130.. 슬라이드 구조물 131.. 클램프 132.. 회전 실린더 133.. 샤프트
140.. 클램프 바디 150.. 클램프 실린더 160.. 서포트 구조물 170.. 가이드 지그
171.. 탈착부 172.. 가이드 판
173.. 가이드 바 174.. 나사 홀
175.. 체결 홀 180.. 위치조정 구조물
181.. 장공 홀 200.. 매거진

Claims (6)

1. 락드릴 마스트 상에 설치되며, 다수의 로드가 수납되는 매거진과;
   상기 매거진 상에 수납된 로드를 선택적으로 파지하여 드리프터까지 이송시키거나, 작업 완료 후 드리프터로부터 이탈된 로드를 매거진에 수납시키기 위해 스윙 동작으로 왕복 회동하는 암;을 포함하는 락드릴 로드 교환장치에 있어서,
   상기 마스트에 탈부착 가능하도록 연결된 베이스 구조물과;
   상기 베이스 구조물에 축 구조물에 의해 회전 가능하도록 연결된 회전 구조물과;
   상기 회전 구조물 내부에 끼워지며, 상기 로드를 파지하기 위한 클램프를 구비한 슬라이드 구조물과;
   상기 슬라이드 구조물에 회동 가능하게 연결되며, 클램프 실린더의 신장 및 수축에 의해 상기 클램프와 함께 로드를 파지하는 클램프 바디와;
   상기 베이스 구조물에 연결된 서포트 구조물; 및
   상기 서포트 구조물에 탈착부에 의해 탈부착 가능하도록 설치된 가이드 지그;
   를 포함하는 락드릴 로드 교환장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 구조물은,
   일측에 상기 가이드 지그의 장착 위치를 조정하기 위한 위치조정 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 락드릴 로드 교환장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 서포트 구조물은,
   상기 축 구조물에 의해 상기 베이스 구조물의 일측에 연결되는 것을 특징으로 하는 락드릴 로드 교환장치.
   
4. 제 2 항에 있어서, 상기 위치조정 구조물은,
   '├'자의 단면 형상으로 형성되며,
   상기 회전 구조물 상에 접합되는 양측면부에는 접합 홀이 형성되고, 상기 접합 홀 사이에 배치된 돌출부에는 장공 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 락드릴 로드 교환장치.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 가이드 지그는,
   상면부의 양측에 체결 홀이 형성된 가이드 판과, 'ㄷ'자 형상으로 형성된 가이드 바로 이루어지며,
   상기 가이드 바는 상기 위치조정 구조물의 장공 홀을 통과하여 상기 가이드 판의 체결 홀에 삽입되어 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 락드릴 로드 교환장치.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 탈착부는,
   끝단에 나사산이 형성되어 있으며, 상기 서포트 구조물의 일측 홀을 관통하여 상기 가이드 판과 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 락드릴 로드 교환장치.
   

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