KR101412715B1 - 커터헤드 폐색 방지 장치 - Google Patents

커터헤드 폐색 방지 장치 Download PDF

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KR101412715B1
KR101412715B1 KR1020130136904A KR20130136904A KR101412715B1 KR 101412715 B1 KR101412715 B1 KR 101412715B1 KR 1020130136904 A KR1020130136904 A KR 1020130136904A KR 20130136904 A KR20130136904 A KR 20130136904A KR 101412715 B1 KR101412715 B1 KR 101412715B1
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백남석
이병훈
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주식회사 동아지질
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Abstract

본 발명에서는 세정수가 커터헤드의 서로 다른 영역을 향하여 공기와 함께 골고루 분사되도록 함으로써, 커터헤드의 전체적인 세정이 이루어질 수 있으며, 세정력을 향상시킬 수 있는 커터헤드 폐색 방지 장치가 개시된다.
일 예로, 굴착기의 커터헤드를 향하여 세정수를 분사하는 커터헤드 폐색 방지 장치에 있어서, 외부 배관; 상기 외부 배관의 내부에 위치하는 다수의 내부 배관; 및 상기 다수의 내부 배관의 일측에 각각 형성되어 상기 커터헤드를 향하여 세정수를 분사하는 다수의 노즐을 포함하고, 상기 노즐은 상기 세정수가 분사되는 세정수 분사 홀 및 상기 세정수 분사구를 둘러싸는 공기 분사구를 포함하는 커터헤드 폐색 방지 장치가 개시된다.

Description

커터헤드 폐색 방지 장치 {blocking-protection device of cutter head}
본 발명은 굴착기 커터헤드의 폐색을 방지하기 위한 커터 헤드 폐색 방지 장치에 관한 것이다.
터널 굴착기는 일반적으로 수평으로 터널을 굴착하는 기계를 말한다. 터널 굴착기는 교통이 복잡한 도심지의 기반시설인 상하수도, 전기통신선로, 가스관, 지하철 등과 하천 및 제방횡단, 지하수가 높은 지역, 연약지반 등 종래의 개착식 시공으로 인하여 발생하는 소음, 분진, 지반침하, 교통장애 등의 피해가 우려되는 지역에 효과적으로 사용될 수 있다. 터널 굴착기는 굴착기의 선단부, 즉 커터헤드에 달린 커터로 토양과 암반을 깎으면서 터널 구간을 만들게 된다.
한편, 이러한 굴착 과정에서 깎여나간 토양과 암반이 커터헤드에 끼임으로써 폐색이 발생하여 작업 효율을 낮추는 문제가 발생할 수 있다.
국내등록특허공보 제10-0175171호 (1999년02월18일 공고)
본 발명은 세정수가 커터헤드의 서로 다른 영역을 향하여 공기와 함께 골고루 분사되도록 함으로써, 커터헤드의 전체적인 세정이 이루어질 수 있으며, 세정력을 향상시킬 수 있는 커터헤드 폐색 방지 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치는 굴착기의 커터헤드를 향하여 세정수를 분사하는 커터헤드 폐색 방지 장치에 있어서, 외부 배관; 상기 외부 배관의 내부에 위치하는 다수의 내부 배관; 및 상기 다수의 내부 배관의 일측에 각각 형성되어 상기 커터헤드를 향하여 세정수를 분사하는 다수의 노즐을 포함하고, 상기 노즐은 상기 세정수가 분사되는 세정수 분사 홀 및 상기 세정수 분사구를 둘러싸는 공기 분사구를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 내부 배관은 상기 외부 배관의 내부에서 대칭적으로 위치할 수 있다.
그리고 상기 다수의 노즐은 세정수가 상기 커터헤드의 서로 다른 영역으로 분사되도록 각각의 상기 내부 배관과 이루는 각도가 서로 다르게 설치될 수 있다.
또한, 상기 세정수 분사 홀은 상기 노즐의 중앙부에 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 노즐은 상기 세정수 분사 홀 및 상기 공기 분사구의 하부에서 상기 공기 분사구와 연결되는 다수의 공기 분사 홀을 구비하는 몸체부; 및 상기 몸체부와 결합하는 덮개부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 공기 분사 홀은 상기 세정수 분사 홀을 둘러싸며, 일정 간격 이격되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체부의 상기 공기 분사 홀과 대응되는 영역은 링 형상의 결합 홈이 구비되어 상기 덮개부가 삽입될 수 있다.
또한, 상기 결합 홈과 덮개부에는 서로 대응되는 나사산이 형성되어 상기 나사산에 의해 체결될 수 있다.
또한, 상기 덮개부는 내측이 오목하게 형성되며, 상기 덮개부와 대응되는 몸체부의 영역은 볼록하게 형성되고, 상기 몸체부의 볼록한 영역과 상기 덮개부의 오목한 영역은 서로 이격되어 상기 공기 분사구를 이룰 수 있다.
본 발명에 의한 커터헤드 폐색 방지 장치는 세정수가 커터헤드의 서로 다른 영역을 향하여 공기와 함께 골고루 분사되도록 함으로써, 커터헤드의 전체적인 세정이 이루어질 수 있으며, 세정력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치를 포함하는 굴착기의 단면도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치에서 외부 배관 및 내부 배관의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 2의 A를 확대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치에서 노즐의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치에서 노즐의 몸체부를 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치에서 노즐의 단면도이다.
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치 및 이를 구비하는 굴착기의 구성을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치를 포함하는 굴착기의 단면도이다. 도 2는 도 1의 정면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치에서 외부 배관 및 내부 배관의 구성을 개략적으로 도시한 것이다. 도 4는 도 2의 A를 확대한 단면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치에서 노즐의 평면도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치에서 노즐의 몸체부를 도시한 평면도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치에서 노즐의 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 굴착기(200)는 머신(210) 및 상기 머신(210)의 일측에 결합된 커터헤드(220)를 포함한다. 또한, 상기 머신(210)의 내부에는 상기 커터헤드(220)를 향하여 세정수를 분사하는 커터헤드 폐색 방지 장치(100)가 수용된다.
상기 굴착기(200)는 머신(210) 및 머신(210)의 일측, 즉 머신(210)의 선단부에 결합된 커터헤드(220)를 포함한다. 여기서, 상기 머신(210)은 원통형으로 이루어질 수 있으며, 상기 커터헤드(220)는 디스크 형태로 이루어질 수 있다. 굴착 작업시, 상기 굴착기(200)는 상기 커터헤드(220)를 선두로 굴착 작업이 이루어진다. 여기서, 상기 커터헤드(220)는 그 중심을 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 회전한다. 한편, 상기 커터헤드(220)에는 다수의 커터(221)가 구비되어 있다. 상기 굴착기가 굴착 작업을 위하여 전진하게 되면, 상기 커터헤드(220)의 커터(221)와 암반이 접촉하여 굴착이 이루어진다.
상기 커터헤드 폐색 방지 장치(100)는 상기 머신(210)의 내부에 수용된다. 보다 구체적으로, 상기 커터헤드 폐색 방지 장치(100)는 상기 머신(210)의 타측과 결합되어 있다. 상기 커터헤드 폐색 방지 장치(100)는 상기 커터헤드(220)를 향하여 세정수를 분사하도록 설치된다. 상기 커터헤드 폐색 방지 장치(100)가 굴착 작업 중 상기 커터헤드(220)를 향하여 지속적으로 세정수를 분사하므로, 굴착 과정에서 깎여나간 토양이나 암반에 의해 상기 커터헤드(220)가 폐색되는 것을 방지할 수 있다.
상기 커터헤드 폐색 방지 장치(100)는 하우징(110), 상기 하우징(110)의 내측에서 하우징(110)에 의해 고정되는 외부 배관(120), 상기 외부 배관(120)의 내부에 위치하는 다수의 내부 배관(130)을 포함한다. 이 때, 상기 다수의 내부 배관(130)의 일측에는 상기 커터헤드(220)를 향하여 세정수를 분사하는 다수의 노즐(140)이 설치된다.
상기 하우징(110)은 상기 머신(210)의 타측에 고정된다. 또한, 상기 하우징(110)의 내주면은 상기 외부 배관(120)과 접촉 및 고정된다. 상기 외부 배관(120)은 상기 하우징(110)에 의해 상기 머신(210)에 결합 고정될 수 있다.
상기 내부 배관(130)은 상기 외부 배관(120)의 내부에 다수개로 구비된다. 도면에서는 상기 내부 배관(130)이 4개로 구비되었지만, 이것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 실시예에서는, 상기 내부 배관(130)은 제 1 내부 배관(130a), 제 2 내부 배관(130b), 제 3 내부 배관(130c) 및 제 4 내부 배관(130d)을 포함한다. 한편, 상기 내부 배관(130)은 상기 외부 배관(120)의 내부에서 대칭적으로 위치할 수 있다. 상기 내부 배관(130)은 상기 커터헤드(220)를 세정하기 위한 세정수와 공기의 공급 경로가 된다.
상기 노즐(140)은 상기 내부 배관(130)의 일측에 설치된다. 보다 구체적으로, 상기 노즐(140)은 상기 내부 배관(130)의 커터헤드(220)를 향하는 영역에 형성된다. 물론, 상기 노즐(140)은 상기 내부 배관(130)과 대응되도록 4개로 구비된다. 즉, 상기 노즐(140)은 상기 제 1, 2, 3, 4 내부 배관(130a, 130b, 130c, 130d)과 각각 대응되는 제 1 노즐(140a), 제 2 노즐(140b), 제 3 노즐(140c) 및 제 4 노즐(140d)을 포함한다. 상기 노즐(140)을 통해 상기 내부 배관(130)으로 유입된 세정수와 공기가 분사되고, 상기 커터헤드(220)의 세정이 이루어질 수 있다. 특히, 도 4를 참조하면, 상기 노즐(140)은 세정수가 상기 커터헤드(220)의 서로 다른 영역에 골고루 분사되도록 각각 서로 다른 영역을 향하도록 설치된다. 즉, 상기 제 1, 2, 3, 4 노즐(140a, 140b, 140c, 140d)은 각각의 상기 제 1, 2, 3, 4 내부 배관(130a, 130b, 130c, 130d)과 이루는 각도가 서로 다르도록 설치된다. 따라서, 상기 제 1 노즐(140a)을 통해 분사된 세정수는 상기 커터헤드(220)의 제 1 영역(a)으로, 상기 제 2 노즐(140b)을 통해 분사된 세정수는 상기 커터헤드(220)의 제 2 영역(b)으로, 상기 제 3 노즐(140c)을 통해 분사된 세정수는 상기 커터헤드(220)의 제 3 영역(c)으로, 상기 제 4 노즐(140d)을 통해 분사된 세정수는 상기 커터헤드(220)의 제 4 영역(d)으로 분사될 수 있다. 이 때, 상기 커터헤드 폐색 방지 장치(100)는 고정되어 특정 영역만을 향하여 세정수가 분사되지만, 상기 커터헤드(220)가 그 중심을 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 회전되므로, 상기 커터헤드(220)의 모든 영역에 걸쳐 세정이 이루어질 수 있다.
상기 노즐(140)은 몸체부(141) 및 덮개부(145)를 포함한다. 상기 몸체부(141)는 세정수 분사 홀(142) 및 공기 분사 홀(143)을 포함한다. 상기 세정수 분사 홀(142)은 상기 몸체부(141)의 중앙부에 위치한다. 또한, 상기 공기 분사 홀(142)은 상기 세정수 분사 홀(142)을 둘러싸도록 다수로 배열된다. 이 때, 상기 다수의 공기 분사 홀(142)은 서로 일정 간격 이격되어 배열될 수 있다. 도면에는 상기 공기 분사 홀(142)이 6개로 도시되었으나, 이것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 상기 세정수 분사 홀(142) 및 공기 분사 홀(143)을 통해 상기 내부 배관(130)으로 유입된 세정수와 공기는 상기 노즐(140)로 유입 및 배출된다. 한편, 상기 몸체부(141)의 공기 분사 홀(143)과 대응되는 영역에는 링 형상의 결합 홈(144)이 구비된다. 그리고 상기 결합 홈(144)에는 상기 덮개부(145)가 삽입된다. 이 때, 상기 결합 홈(144) 및 상기 덮개부(145)에는 서로 대응되는 나사산이 형성되어, 상기 결합 홈(144)과 덮개부(145)의 체결이 보다 강하게 이루어질 수 있다. 한편, 상기 몸체부(141)의 세정수 분사 홀(142)과 대응되는 영역은 볼록하게 형성되며, 이와 대응되는 상기 덮개부(145)의 내측은 오목하게 형성된다. 그리고 상기 몸체부(141)와 덮개부(145)는 나사산이 형성된 영역을 제외한 영역에서 서로 이격되어 공기 분사구(146)가 형성된다. 즉, 상기 몸체부(141)의 볼록한 영역과 상기 덮개부(145)의 오목한 내측은 서로 이격되어 그 이격된 공간이 상기 공기 분사구(146)를 이룬다. 상기 공기 분사구(146)는 상기 공기 분사 홀(143)의 일측과 연결되어 다수의 공기 분사 홀(143)의 공기가 상기 공기 분사구(146)로 모아질 수 있다. 또한, 상기 공기 분사구(146)는 상기 세정수 분사 홀(142)을 둘러싸도록 형성되며, 상기 노즐(140)의 내측에서 외측을 향할수록 그 직경이 작아진다. 따라서, 상기 공기 분사구(146)로 모아진 공기는 상기 세정수 분사 홀(142)과 인접한 영역에서 세정수와 함께 상기 커터헤드(220)를 향해 분사된다. 상기 노즐(140)을 통해 상기 세정수뿐만 아니라 공기가 함께 분사되므로 세정수의 분사력이 보다 강해질 수 있다. 따라서 세정수가 상기 커터헤드(220)를 향하여 보다 정확하고 강하게 분사되므로 커터헤드(220)의 세정 효과가 향상된다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 커터헤드 폐색 방지 장치(100)는 굴착기(200)의 내부에 설치되어 커터헤드(220)를 향하여 세정수를 분사하므로 굴착 과정에서 깎여나간 토양이나 암반에 의해 커터헤드(220)가 폐색되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 커터헤드 폐색 방지 장치(100)는 외부 배관(120)의 내부에 다수의 내부 배관(130)이 구비되고, 각각의 내부 배관(130)의 일측에는 노즐(140)이 설치된다. 이 때, 각각의 배관(130)과 노즐(140)이 이루는 각도를 서로 다르게 하여 세정수가 커터헤드(220)의 서로 다른 영역을 향하여 분사되도록 한다. 따라서, 세정수가 커터헤드(220)의 서로 다른 영역에 골고루 분사되므로, 커터헤드(220) 세정 작업이 커터헤드(220) 전체에 걸쳐 이루어질 수 있다.
더불어, 노즐(140)을 통해 세정수뿐만 아니라 공기가 함께 분사됨으로써, 세정수의 분사력이 보다 강해질 수 있다. 즉, 세정수가 공기와 함께 더욱 정확하고 강하게 분사되므로 커터헤드(220)의 세정력이 향상될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 커터헤드 폐색 방지 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 커터헤드 폐색 방지 장치 110; 하우징
120; 외부 배관 130; 내부 배관
140; 노즐 141; 몸체부
142; 세정수 분사 홀 143; 공기 분사 홀
144; 결합 홈 145; 덮개부
146; 공기 분사구 200; 굴착기
210; 머신 220; 커터헤드

Claims (9)

  1. 굴착기의 커터헤드를 향하여 세정수를 분사하는 커터헤드 폐색 방지 장치에 있어서,
    외부 배관;
    상기 외부 배관의 내부에 위치하는 다수의 내부 배관; 및
    상기 다수의 내부 배관의 일측에 각각 형성되어 상기 커터헤드를 향하여 세정수를 분사하는 다수의 노즐을 포함하고,
    상기 노즐은 상기 세정수가 분사되는 세정수 분사 홀 및 상기 세정수 분사 홀을 둘러싸는 공기 분사구를 포함하며,
    상기 노즐은,
    상기 세정수 분사 홀 및 상기 공기 분사구의 하부에서 상기 공기 분사구와 연결되는 다수의 공기 분사 홀을 구비하는 몸체부; 및
    상기 몸체부와 결합하는 덮개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 커터헤드 폐색 방지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 배관은 상기 외부 배관의 내부에서 대칭적으로 위치하는 것을 특징으로 하는 커터헤드 폐색 방지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 노즐은 세정수가 상기 커터헤드의 서로 다른 영역으로 분사되도록 각각의 상기 내부 배관과 이루는 각도가 서로 다르게 설치되는 것을 특징으로 하는 커터헤드 폐색 방지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정수 분사 홀은 상기 노즐의 중앙부에 위치하는 것을 특징으로 하는 커터헤드 폐색 방지 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 분사 홀은 상기 세정수 분사 홀을 둘러싸며, 일정 간격 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 커터헤드 폐색 방지 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부의 상기 공기 분사 홀과 대응되는 영역은 링 형상의 결합 홈이 구비되어 상기 덮개부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 커터헤드 폐색 방지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 결합 홈과 덮개부에는 서로 대응되는 나사산이 형성되어 상기 나사산에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 커터헤드 폐색 방지 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 덮개부는 내측이 오목하게 형성되며, 상기 덮개부와 대응되는 몸체부의 영역은 볼록하게 형성되고,
    상기 몸체부의 볼록한 영역과 상기 덮개부의 오목한 영역은 서로 이격되어 상기 공기 분사구를 이루는 것을 특징으로 하는 커터헤드 폐색 방지 장치.
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