KR101621955B1

KR101621955B1 - 천공장비용 가이드 시스템

Info

Publication number: KR101621955B1
Application number: KR1020140090830A
Authority: KR
Inventors: 류석원
Original assignee: 주식회사 에버다임
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2016-05-17
Also published as: KR20160010047A

Abstract

천공장비의 말단에서 크래들을 지지하고 안내해 주는 천공장비용 가이드 시스템에 관한 것이다. 천공장비용 가이드 시스템은 마스트 본체와, 제1 슬라이드 가이드와, 크래들, 및 슬라이드 패드를 포함한다. 마스트 본체는 내부에 구조물을 설치할 수 있는 공간이 형성되며, 상단에 개구부를 갖는다. 제1 슬라이드 가이드는 마스트 본체의 상측 좌우단에 각각 이격되어 배치되며, 외측면의 상하부에 경사가 있는 삼각 형상으로 형성된다. 크래들은 상측에 천공장치를 안착시킬 수 있는 지지부가 형성되고, 상기 지지부의 양단에는 상기 제1 슬라이드 가이드의 외측면과 내면 형상이 일치되게 형성된 가이드부재가 각각 체결된다. 슬라이드 패드는 복수개 구비되어 가이드부재의 내측면 상에 각각 교환 가능하게 장착된다.

Description

천공장비용 가이드 시스템{Guide system for boring machine}

본 발명은 천공장비의 말단에서 크래들을 지지하고 안내해 주는 천공장비용 가이드 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 천공장비는 채석장에서의 암석 채취, 암반지대에서의 도로개설이나 터널 구축, 암석의 제거 등의 목적으로 암반을 깨뜨리거나 발파공을 천공할 때 사용하는 것이다.

상기 천공장비를 이용하여 천공작업을 하기 위해서는 원하는 크기의 로드를 선택한 후 드리프터 또는 로터리 헤드(이하 “천공장치”이라 한다.)를 이용하여 지면에 수십미터의 깊이로 천공작업을 하게 된다. 이때, 천공장치는 크래들에 결합 및 장착되며, 천공장치가 결합된 크래들은 마스트를 따라 직선운동을 반복하게 된다.

이처럼 크래들이 마스트를 따라 직선운동을 반복함에 따라 크래들과 마스트의 접촉부가 지속적인 마찰로 인해 빠르게 마모되어 직선운동이 안정적으로 이루어지지 못하는 문제가 있었다.

따라서 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 천공장비용 가이드 시스템(1)은 크래들(2)과 마스트(3)가 맞닿는 부분에 마모가 진행될 때마다 크래들(2)의 작업위치를 심(SIM, 4)을 이용하여 주기적으로 조정해 주어야 하는 불편함이 있었다.

또한, 심(4)을 이용하여 크래들(2)의 작업위치를 조정하는 방법은 상하 유격 조절은 가능하나 좌우의 유격은 구조적으로 조절 할 수 없는 단점이 있고, 심(4)과 마스트(3)의 접촉면적이 협소한 관계로 크래들의 직선운동이 안정적으로 보장되지 않아 일정기간 사용후 크래들(2)의 설치위치가 변동되어 천공용 굴착로드의 굴착중심이 변경되는 등 불리한 점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 한국 공개특허 10-2013-0064565 호(2013. 06. 18 공개)에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 마스트 본체(13)의 양측에 형성된 비즈부(14)를 외측 상하부로 경사를 갖는 삼각 형상으로 형성하고, 천공장치가 장착되는 크래들(12)의 가이드부를 비즈부(14)의 외면형상과 일치하도록 형성하여 조립함으로써 크래들(12)이 마스트 본체(13)의 비즈부(14)를 따라 직선운동 하도록 천공 장비용 가이드 시스템(11)을 개선하였다.

한편, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 천공 장비용 가이드 시스템(11)의 비즈부(14)는 압출성형에 의해 제작되는데, 압출 성형을 이용하여 비즈부(14)를 제작하게 되면 비즈부(14)의 형상에 맞게 별도로 금형(金型)을 제작하여야 하므로 제작원가가 상승되는 문제가 있다. 또한, 별도로 금형을 제작한 후에는 제작된 금형으로 한가지 모양과 크기를 갖는 비즈만 압출 성형할 수 있으므로 다양한 크기와 모양을 갖는 비즈를 성형하기 위해서는 크기 및 형상에 맞는 금형을 따로 더 제작하여만 하는 문제가 있다.

아울러, 천공 장비의 조립시 크래들과 마스트의 조립공정에서 작업자의 부주의로 인해 마스트의 비즈부가 파손되었을 경우, 마스트 전체를 교체해야 하므로 작업공수 및 제작원가가 상승되는 문제가 있다.

공개특허공보 10-2013-0064565 (2013.16.18 공개)

본 발명의 과제는 마스트 본체의 외측면에 용접을 통해 슬라이드 가이드를 접합시킴으로써 마스트의 제작원가를 절감시킴과 동시에 제작 공정을 간소화시키며, 크래들과 슬라이드 가이드가 직접 접촉하지 않도록 크래들과 슬라이드 가이드 사이에 슬라이드 패드와 가이드 플레이트를 각각 장착함으로써 마스트 및 크래들의 제품 수명을 향상시킬 수 있도록 하는 천공장비용 가이드 시스템을 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 천공장비용 가이드 시스템은 내부에 구조물을 설치할 수 있는 공간이 형성되며, 상단에 개구부를 갖는 마스트 본체; 상기 마스트 본체의 상측 좌우단에 각각 이격되어 배치되며, 외측면의 상하부에 경사가 있는 삼각 형상으로 형성된 제1 슬라이드 가이드; 상측에 천공장치를 안착시킬 수 있는 지지부가 형성되고, 상기 지지부의 양단에는 상기 제1 슬라이드 가이드의 외측면과 내면 형상이 일치되게 형성된 가이드부재가 각각 체결되는 크래들; 및 상기 가이드부재의 내측면 상에 각각 교환 가능하게 장착되는 복수의 슬라이드 패드;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 마스트 본체의 상측 좌우단에 외측면의 상하부로 경사를 갖는 삼각 형상의 제1 슬라이드 가이드를 각각 용접하여 결합시킴으로써, 제1 슬라이드 가이드와 크래들의 접촉면적이 넓어지게 된다. 이에 따라, 제1 슬라이드 가이드에 작용하는 응력이 줄어들게 되어 제1 슬라이드 가이드의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

그리고, 종래에는 마스트 본체와 비즈부를 일체로 압출 성형하여 제작하므로 비즈부의 크기 및 형상에 따라 별도로 금형(金型)을 제작하였으나, 본 발명은 금형의 제작이 불필요하므로 마스트의 제작원가를 절감시키는 동시에 마스트의 제작공정을 간소화시킬 수 있게 된다. 또한, 다양한 기종에 장착시킬 수 있도록 다양한 크기와 형상을 갖는 마스트를 제작할 수 있게 되므로 다품종 생산에 효과적으로 대응할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 천공 장비의 조립시 크래들과 마스트의 조립공정에서 작업자의 부주의로 인해 제1 슬라이드 가이드가 파손되었을 경우, 파손된 제1 슬라이드 가이드만 단독으로 교체 가능하므로 작업공수 및 제작원가를 절감시킬 수 있는 효과를 획득할 수 있다.

그리고, 크래들의 가이드부재 내측면에 슬라이드 패드를 각각 장착함에 따라, 크래들의 이동에 의해 가이드부재에 마찰력이 가해지더라도 슬라이드 패드가 가이드부재를 보호해 주어 가이드부재의 마모를 방지할 수 있게 된다.

또한, 제1 슬라이드 가이드들의 외측면에 가이드 플레이트를 각각 장착함에 따라, 크래들의 이동에 의해 제1 슬라이드 가이드에 마찰력이 가해지더라도 가이드 플레이트가 제1 슬라이드 가이드를 보호해 주어 제1 슬라이드 가이드의 마모를 방지할 수 있게 된다.

아울러, 가이드 플레이트가 내구성이 좋고 탄성도가 우수한 엔지니어링 플라스틱 소재로 형성되므로, 별도의 용접작업 없이 슬라이드 가이드들에 용이하게 체결할 수 있게 된다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 천공장비용 가이드 시스템의 단면을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공장비용 가이드 시스템의 단면을 도시한 도면.
도 4는 도 3의 사시도.
도 5는 도 3에 있어서, 천공장비용 가이드 시스템의 측면을 도시한 도면.
도 6은 도 3에 있어서, 천공장비용 가이드 시스템이 천공장비에 장착된 예를 도시한 도면.
도 7은 도 3에 있어서, 크래들의 하측을 발췌하여 도시한 도면.

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

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 천공장비용 가이드 시스템을 도시한 도면이고, 도 6은 천공장비용 가이드 시스템이 천공장비에 장착된 예를 도시한 도면이다. 여기서, 천공장비용 가이드 시스템(100)은 마스트 상에서 드리프터 또는 로터리 헤드 등과 같은 천공장치(10)와, 유압호스가 감겨진 호스릴(Hose Reel, 20) 등이 천공 깊이에 따라 상하로 직선 이동할 수 있도록 지지하는 역할을 수행한다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 천공장비용 가이드 시스템(100)은 마스트 본체(110)와, 제1 슬라이드 가이드(120)와, 크래들(130), 및 슬라이드 패드(140)를 포함한다.

마스트 본체(110)는 내부에 구조물을 설치할 수 있는 공간이 형성되며, 상단에 개구부를 갖는다. 보다 구체적으로, 마스트 본체(110)는 상단이 개구된 사각의 단면 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상단의 개구부를 통해 내부에 구조물을 배치할 수 있게 된다.

제1 슬라이드 가이드(120)는 외측면의 상하부에 경사가 있는 삼각 형상으로 형성되며, 마스트 본체(110)의 상측 좌우단에 각각 이격되어 배치된다. 이때, 제1 슬라이드 가이드(120)는 한 쌍으로 이루어져 마스트 본체(110)의 상측 좌우단에 각각 용접을 통해 접합되는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 제1 슬라이드 가이드(120)들의 외측면이 삼각 형상으로 형성됨에 따라 후술되는 크래들(130)과의 접촉면적이 넓어지게 된다. 따라서, 크래들(130)이 제1 슬라이드 가이드(120)들을 따라 이동할 때 제1 슬라이드 가이드(120)의 외측면에 작용하는 응력이 감소되어 마모를 줄일 수 있게 되므로, 제1 슬라이드 가이드(120)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

또한, 제1 슬라이드 가이드(120)들은 하중을 줄이고 내구성을 높이기 위해 내부에 중공을 갖는 이형강 파이프로 형성되는 것이 바람직하나, 이는 실시자의 필요에 따라 달라질 수 있다.

한편, 천공장비용 가이드 시스템(100)은 마스트 본체(110)의 하측 좌우단에 각각 이격되어 배치되며, 제1 슬라이드 가이드(120)들과 각각 대칭을 이루도록 형성된 한 쌍의 제2 슬라이드 가이드(150)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 마스트 본체(110)의 하부에 마스트 본체(110)를 직선 이동시키는 마스트 이송 가이드 시스템을 설치할 수 있게 된다.

이때, 제2 슬라이드 가이드(150)는 제1 슬라이드 가이드(120)와 마찬가지로 이형강 파이프로 이루어져 마스트 본체(110)의 하측 좌우단에 각각 용접되어 장착되는 것이 바람직하나, 이는 실시자의 필요에 따라 달라질 수 있다.

크래들(130)은 천공장치(10)가 천공작업을 위해 상하 반복 이송될 때 마스트에서 중심을 잃고 기울지 않도록 지지해 주는 것으로, 상측에 천공장치(10)를 안착시킬 수 있는 지지부(131)가 형성되고, 지지부(131)의 양단에는 제1 슬라이드 가이드(120)의 외측면과 내면 형상이 일치되게 형성된 가이드부재(132)가 각각 체결된다.

이처럼 크래들(130)의 가이드부재(132) 내면 형상과 제1 슬라이드 가이드(120)의 외측면 형상이 일치되게 형성됨에 따라 가이드부재(132)가 제1 슬라이드 가이드(120)에 안정적으로 안착되어 지지되며, 가이드부재(132)가 제1 슬라이드 가이드(120)를 따라 용이하게 직선이동을 할 수 있게 된다.

슬라이드 패드(140)는 가이드부재(132)의 내측면 상에 각각 교환 가능하게 장착될 수 있다. 보다 구체적으로 슬라이드 패드(140)는 직사각형의 단면을 갖는 얇고 긴 플레이트 형태로 형성되어 제1 슬라이드 가이드(120)의 외측면과 가이드부재(132)의 내측면 사이에 배치될 수 있다. 즉, 가이드부재(132)의 내측면이 상하부에 경사가 있는 두 개의 면으로 이루어지므로 슬라이드 패드(140)는 총 4개 구비되어 각 가이드부재(132)에 한 쌍씩 장착되는 것이 바람직하다.

이처럼 슬라이드 패드(140)가 가이드부재(132)의 내측면에 장착됨에 따라, 크래들(130)이 지속적으로 직선이동을 수행하더라도 슬라이드 패드(140)가 가이드부재(132)를 보호해 주어 가이드부재(132)의 마모를 방지할 수 있게 된다.

또한, 크래들(130)의 이동으로 인해 슬라이드 패드(140)가 마모되어 상하방향으로 유격이 생기게 되면 천공장치(10)의 천공위치가 달라지게 되는데, 이때에는 마모된 슬라이드 패드(140)를 교체해 줌으로써 상하방향의 유격을 조정할 수 있게 된다.

그리고, 슬라이드 패드(140)는 내구성 증대를 위해 엔지니어링 플라스틱(Engineering plastics) 소재로 형성될 수 있다. 엔지니어링 플라스틱이란 기계 부품이나 구조재료 등의 공업용 재료로 활용되며, 강철보다 강하고 금보다 내약품성이 강한 장점이 있어“금속 대체”를 주요 목표로 하는 수지를 총칭한다.

보다 구체적으로 슬라이드 패드(140)는 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리페니렌 옥시드, 폴리브티렌 테레프타레이트 중 선택된 하나로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 제1 슬라이드 가이드(120)들의 외측면에는 스프링 강(Spring steel) 소재로 형성된 가이드 플레이트(160)가 각각 교환 가능하게 장착될 수 있다. 스프링 강(Spring steel)은 탄성한계가 높고, 충격 및 피로에 대한 저항력이 크며, 급격한 진동을 완화하는 특징이 있다.

이처럼 가이드 플레이트(160)가 스프링 강 소재로 이루어져 탄성도가 좋게 형성됨에 따라 제1 슬라이드 가이드(120)의 외면에 별도의 용접 없이 끼워 넣을 수 있게 된다. 따라서, 가이드 플레이트(160)가 크래들(130)의 마찰에 의해 손상되었을 경우 제1 슬라이드 가이드(120)로부터 용이하게 분리하여 교환할 수 있게 된다.

상기와 같이 제1 슬라이드 가이드(120)들의 외측면에 가이드 플레이트(160)가 각각 교환 가능하게 장착됨에 따라, 크래들(130)의 직선운동으로 인해 제1 슬라이드 가이드(120)에 지속적으로 마찰력이 가해지더라도 가이드 플레이트(160)가 제1 슬라이드 가이드(120)를 보호해 주어 제1 슬라이드 가이드(120)의 마모를 방지할 수 있게 된다.

만약, 마스트 본체(110)에 제2 슬라이드 가이드(150)들이 장착된 경우에는 가이드 플레이트(160)가 제1,2 슬라이드 가이드(120, 150) 모두에 장착되는 것이 바람직하다.

도 7은 천공장비용 가이드 시스템의 크래들을 발췌하여 하측을 도시한 도면이다.

도 4 및 도 7을 참조하면, 가이드부재(132)의 양측면에는 좌측 또는 우측으로 기울어지게 형성된 장홀(132a)들이 길이를 따라 각각 복수개 형성되고, 지지부(131)의 양측면에는 장홀(132a)들과 동심을 갖는 체결 홀(131a)들이 길이를 따라 각각 복수개 형성될 수 있다. 이에 따라, 볼트와 같은 체결수단을 장홀(132a) 및 체결 홀(131a)에 삽입시켜 고정시켜주게 되면 가이드부재(132)와 지지부(131)가 체결된다.

이때, 크래들(130)의 직선이동으로 인해 슬라이드 패드(140)나 가이드 플레이트(160)가 마모되어 좌우에 유격이 발생하게 되면 천공장치(10)의 천공위치가 달라지게 된다. 따라서, 크래들(130)의 유격이 발생한 만큼 가이드부재(132) 전후면에 타격을 가하게 되면 기울어지게 형성된 장홀(132a)을 따라 가이드부재(132)가 마스트 본체(110)의 내측 또는 외측으로 이동하게 되어 지지부(131) 상단에 안착된 천공장치(10)의 천공위치를 조정할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 천공장비용 가이드 시스템(100)은 마스트 본체(110)의 상측 좌우단에 삼각 형상의 제1 슬라이드 가이드(120)가 각각 장착됨으로써, 제1 슬라이드 가이드(120)와 크래들(130)과의 접촉면적이 넓어지게 된다. 이에 따라, 제1 슬라이드 가이드(120)들에 작용하는 응력이 줄어들게 되어 제1 슬라이드 가이드(120)들의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

또한, 크래들(130)의 가이드부재(132) 내측면에 슬라이드 패드(140)를 각각 장착함에 따라, 크래들(130)의 이동에 의해 가이드부재(132)에 마찰력이 가해지더라도 슬라이드 패드(140)가 가이드부재(132)를 보호해 주어 가이드부재(132)의 마모를 방지할 수 있게 된다.

또한, 제1 슬라이드 가이드(120)들의 외측면에 가이드 플레이트(160)를 각각 장착함에 따라, 크래들(130)의 직선이동에 의해 제1 슬라이드 가이드(120)들에 마찰력이 가해지더라도 가이드 플레이트(160)가 제1 슬라이드 가이드(120)들을 보호해 주어 제1 슬라이드 가이드(120)들의 마모를 방지할 수 있게 된다.

아울러, 가이드 플레이트(160)가 내구성이 좋고 탄성도가 우수한 엔지니어링 플라스틱 소재로 형성되므로, 별도의 용접작업 없이 슬라이드 가이드들(120, 160)에 용이하게 체결할 수 있게 된다.

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.

10.. 천공장치
20.. 호스릴
100.. 천공장비용 가이드 시스템
110.. 마스트 본체
120.. 제1 슬라이드 가이드
130.. 크래들
131.. 지지부
131a.. 체결 홀
132.. 가이드부재
132a.. 장홀
140.. 슬라이드 패드
150.. 제2 슬라이드 가이드
160.. 가이드 플레이트

Claims

내부에 구조물을 설치할 수 있는 공간이 형성되며, 상단에 개구부를 갖는 마스트 본체;
상기 마스트 본체의 상측 좌우단에 각각 이격되어 접합되며, 외측면의 상하부에 경사가 있는 삼각 형상으로 형성되되 내부에 중공을 갖는 이형강 파이프로 형성된 제1 슬라이드 가이드;
상측에 천공장치를 안착시킬 수 있는 지지부가 형성되고, 상기 지지부의 양단에는 상기 제1 슬라이드 가이드의 외측면과 내면 형상이 일치되게 형성된 가이드부재가 각각 체결되는 크래들; 및
상기 가이드부재의 내측면 상에 각각 교환 가능하게 장착되는 복수의 슬라이드 패드;를 포함하며,
상기 가이드부재의 양측면에는 좌측 또는 우측으로 기울어지게 형성된 장홀들이 길이를 따라 각각 복수개 형성되고, 상기 지지부의 양측면에는 상기 장홀들과 동심을 갖는 체결 홀들이 길이를 따라 각각 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 천공장비용 가이드 시스템.
제1항에 있어서,
상기 마스트 본체의 하측 좌우단에 각각 이격되어 배치되고, 상기 제1 슬라이드 가이드들과 각각 대칭을 이루도록 형성된 제2 슬라이드 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 천공장비용 가이드 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 슬라이드 가이드의 외측면에는 스프링 강(Spring steel) 소재로 형성된 가이드 플레이트가 교환 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 천공장비용 가이드 시스템.
제1항에 있어서,
상기 슬라이드 패드들은 엔지니어링 플라스틱(Engineering plastics) 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 천공장비용 가이드 시스템.
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