KR101925531B1

KR101925531B1 - 지하수 개발용 시추기의 시추로드 장착장치

Info

Publication number: KR101925531B1
Application number: KR1020170037461A
Authority: KR
Inventors: 최병진; 이광섭
Original assignee: 최병진; 이광섭
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2019-02-26
Also published as: KR20180108113A

Abstract

본 발명은 지하수 개발용 시추기의 시추로드 장착장치에 관한 것으로, 시추기의 수평프레임 상면에 회전가능하게 설치된 기복작동용 유압실린더와, 상기 기복작동용 유압실리더에 의하여 수평프레임 선단에 수직상으로 기립 설치되거나 수평프레임 상방에 수평상으로 눕혀놓은 상태가 될 수 있도록 기복작동이 가능하게 설치되는 승강안내프레임과, 상기 승강안내프레임을 따라 상,하로 승강작동하는 기어박스와, 상기 기어박스의 회전축에 연결되어 시추로드의 상단에 형성되어 있는 수나사조인트에 나사조립되는 연결조인트와, 상기 승강안내프레임의 일측에 수직상으로 회전가능하게 설치되어 있는 회전작동축과, 상기 회전작동축의 상,하단에 회전가능하게 설치되어 복수의 시추헤드를 일정간격으로 보관하는 상,하부 회전판을 구비하고 있는 시추기의 시추로드 장착장치에 있어서,
상기 상,하부 회전판은 하부 회전판의 하측에 위치하도록 설치된 채 일단은 회전작동축에 연결되어 있는 하부 작동간의 자유단에 회전가능하게 관통하도록 설치되는 회전축의 하단에 형성되어 있는 회전작동판과 함께 회전하도록 구성되어 있으며, 상기 회전작동판은 다각형으로 형성된 채 각 모서리부분 각각에 하나씩 돌출하는 복수의 걸림돌기가 형성되어 있으며, 상기 회전작동판은 회전작동축의 일측에 돌출 형성된 힌지돌기에 회전가능하게 연결되는 회전작동용 유압실린더의 피스톤로드 출몰작동에 따라 일정각도씩 회전하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

지하수 개발용 시추기의 시추로드 장착장치{Drill rod mounting device of drill}

본 발명은 지하수 개발용 시추기의 시추로드 장착장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 시추작업시 시추기의 상,하부 회전판에 수직상으로 보관되어 있는 복수의 시추로드를 시추헤드에 하나씩 공급하여 차례대로 연결 조립하면서 시추위치의 지하에 시추로드를 삽입시키는 시추작업을 진행하거나 또는 시추작업을 완료한 후에는 지하에 박혀있는 복수의 시추로드를 빼내는 인발작업시 지하에서 인발되는 시추로드를 시추헤드에서 하나씩 분리 회수하여 상기 상,하부 회전판에 하나씩 차례대로 보관할 수 있도록 하는 지하수 개발용 시추로드 장착장치에 관한 것이다.

일반적으로 지하수 개발용 시추기는 대략 6m 정도의 긴 길이를 갖는 복수의 시추로드를 시추헤드에 하나씩 수직상으로 연결 조립하면서 시추작업을 진행하도록 구성되어 있으며, 상기 시추기의 시추헤드에 다단으로 연결 조립되는 시추로드는 중량물이기 때문에 기계적인 조립장치를 이용하여 시추헤드에 하나씩 연결 조립하면서 시추작업을 진행하게 되며, 시추작업이 완료된 후에도 기계적인 조립장치를 이용하여 조립시의 역순으로 시추로드를 하나씩 분리 회수하도록 구성되어 있다.

종래 기술의 시추기는 시추헤드의 연결조인트에 복수의 시추로드를 하나씩 차례대로 공급하여 수직상으로 다단 연결시킬 수 있도록 하는 구성으로서, 상기 시추헤드가 상,하로 왕복이동하도록 설치되는 승강안내프레임의 일측에 회전가능하게 입설되어 있는 회전축과, 상기 회전축의 상,하단에 연결되어 있는 상,하부 작동간과, 상기 상,하부 작동간 각각에 회전가능하게 설치되어 있는 상,하부 회전판 등을 구비하고 있다.

그러나 종래 기술에서는 중량물인 복수의 시추헤드가 일정간격을 유지하면서 수직상으로 설치되어 있는 상,하부 회전판이 기계적인 장치에 의해 회전하도록 구성되어 있지 아니하고 작업자의 인력에 의해 회전하도록 구성되어 있기 때문에 시추작업시 시추로드를 시추헤드에 하나씩 연결 조립하는 작업이 매우 더디게 진행된다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.

왜냐하면, 종래 기술의 시추기는 복수의 시추로드가 수직상으로 보관되어 있는 상,하부 회전판 중 복수의 시추로드를 받쳐주고 있는 하부 회전판의 저부에 일정간격으로 용접되어 있는 원통형 연결고리에 쇠막대기를 끼워넣고 상기 쇠막대기를 밀고 당겨주는 방법으로 하부 회전판을 회전시키도록 구성되어 있으므로 시추작업시 시추헤드에 시추로드를 하나씩 연결 조립시키기 위하여 하부 회전판을 회전시키는 작업이 매우 힘들 뿐 아니라 상기 하부 회전판에 수직상으로 보관되어 있는 시추로드가 시추헤드의 연결조인트에 정확하게 위치하도록 회전시키는 작업이 매우 어렵기 때문이다.

또한 종래의 시추기는 상기 상,하부 회전판에 수직상으로 보관되어 있는 복수의 시추로드들이 일정간격으로 설치되어 있을 때에는 하부 회전판 자체에 실리는 중량이 균등하게 분포되어 있기 때문에 상기 하부 회전판을 인력으로 회전시킬 때 힘이 많이 들게 되지만, 시추작업을 진행하는 과정에서 상기 하부 회전판에 수직상으로 보관되어 있는 복수의 시추로드들 중 1∼3개가 시추헤드에 공급되었을 경우에는 상기 하부 회전판에 남아있는 시추로드들의 중량이 한쪽으로 쏠리게 되는데, 이 경우에는 작업자의 힘으로 중량이 한쪽으로 쏠려있는 하부 회전판을 회전시키는 작업이 더욱 힘들게 된다는 것이 문제점으로 나타나고 있다.

한편, 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 문제점을 해결하기 위하여 선행기술인 특허 제10-1490207호의 시추로드 장착장치가 제안된바 있다.

상기의 선행기술은 기계적인 장착장치를 이용하여 중량물인 시추로드를 시추헤드에 하나씩 공급하여 연결 조립할 수 있도록 구성되어 있으므로 시추작업을 빠르게 진행할 수 있다는 장점이 있기는 하지만, 기존에 사용되고 있는 시추기의 구조를 상당부분 개조하여야 한다는 것이 문제점으로 지적되고 있으며, 이로 인해 실용화하지 못하고 있는 실정이다.

등록특허 제10-1490207호2015. 02. 05.공고)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기존에 사용하고 있는 시추기에서 복수의 시추로드가 수직상으로 보관 설치되는 상,하부 회전판을 유압실린더의 기계적인 작동으로 일정각도 정확하게 회전시킬 수 있도록 구조를 개선하는 수단으로, 기존 시추기의 성능을 향상시킬 수 있도록 하였을 뿐 아니라 시추작업을 빠르게 진행할 수 있게 하는 시추로드 장착장치를 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서,

시추기의 수평프레임 상면에 회전가능하게 설치된 기복작동용 유압실린더와, 상기 기복작동용 유압실리더에 의하여 수평프레임 선단에 수직상으로 기립 설치되거나 수평프레임 상방에 수평상으로 눕혀놓은 상태가 되게 설치될 수 있도록 기복작동이 가능하게 설치되는 승강안내프레임과, 상기 승강안내프레임을 따라 상,하로 승강작동하는 기어박스와, 상기 기어박스의 출력축에 연결되어 시추로드의 상단에 형성되어 있는 수나사조인트에 나사조립되는 연결조인트와, 상기 승강안내프레임의 일측에 수직상으로 회전가능하게 설치되어 있는 왕복이동축과, 상기 왕복이동축의 상,하단에는 복수의 시추로드를 일정간격으로 보관하면서 회전 이동을 가능하게 하는 상,하부 회전판을 구비하고 있는 시추기의 시추로드 장착장치에 있어서,

상기 상,하부 회전판은 하부 회전판의 하측에 위치하도록 설치된 채 일단은 왕복이동축에 연결되어 있는 하부 작동간의 자유단에 회전가능하게 관통하도록 설치되는 회전축 및 상기 회전축의 하단에 형성되어 있는 회전작동판과 함께 회전하도록 구성되어 있으며,

상기 회전작동판은 다각형으로 형성된 채 각 모서리부분 각각에 하나씩 돌출하는 복수의 걸림돌기가 형성되어 있으며,

상기 회전작동판은 왕복아동축의 일측에 돌출 형성된 힌지에 회전가능하게 연결되는 회전작동용 유압실린더의 피스톤로드 출몰작동에 따라 일정각도씩 회전하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전작동용 유압실린더의 피스톤로드 선단에는 상,하부 레버가 일정간격으로 이격된 상태로 수평하게 돌출하도록 연결 설치되는 작동레버부재가 연결 설치되어 있으며, 상기 작동레버부재의 끝부분에는 회전작동판의 모서리부분 각각에 하나씩 돌출되어 있는 걸림돌기를 일정각도씩 밀어내는 원형봉이 고정 설치되어 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전작동용 유압실린더에는 피스톤로드의 출현작동으로 회전작동판을 일정각도 회전시킨 후 상기 피스톤로드의 몰입작동시 작동레버부재가 상,하부 레버 사이로 돌출되는 회전작동판의 일측 가장자리부분을 따라 이동하게 될 때 실린더몸체가 힌지핀을 회전중심으로 하여 일정각도 회전한 후 원위치로 복귀할 수 있도록 하는 리턴스프링부재를 포함하는 구조로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 시추작업을 진행하게 될 때 시추헤드에 시추로드를 연결하는 시추로드 조립작동을 회전작동용 유압실린더의 출몰작동으로 수행할 수 있으며, 또한 상기 회전작동용 유압실린더의 출현작동시 시추로드를 시추헤드의 중심에 정확하게 공급할 수 있으므로 시추작업시 시추헤드의 연결조인트에 시추로드를 공급하여 연결 조립하는 작동이 자동으로 이루어지게 되므로 시추작업을 빠르게 진행할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 시추작업을 완료한 후 지하에 삽입되어 있는 시추로드를 인발하여 회수하는 작동도 자동으로 이루어지게 되므로 시추작업공기를 단축시킬 수 있도록 하는 효과가 있으며, 시추작업시 시추로드를 공급 및 조립하는 작업을 기계적으로 진행하게 되므로 시추작업현장에서 안전사고가 발생되지 않도록 하는 등등의 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위하여 시추기의 승강안내프레임이 수직 설치된 상태에서 하나의 시추로드와 시추헤드가 분리된 상태를 나타낸 측면도
도 2는 도 1의 A-A선 단면도
도 3은 도 1의 B-B선 단면도
도 4 내지 도 7은 도 1의 B-B선 단면도로 나타낸 시추로드를 시추헤드의 중심에 공급하는 작동순서를 순차적으로 보여준 작동상태도
도 8은 본 발명의 회전작동판을 일정각도로 회전시키기 위한 회전작동용 유압실린더의 사시도
도 9는 본 발명의 회전작동판이 회전하기 전 상태를 나타낸 평면도
도 10은 본 발명의 회전작동판이 일정각도 회전한 상태를 나타낸 평면도

본 발명에 의한 지하수 개발용 시추기의 시추로드 장착장치에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1은 시추기를 나타내는 것으로, 상기 시추기(1)는 지상에서 이동하는 바퀴의 상부에 수평상으로 설치되어 있는 수평프레임(10)과, 상기 수평프레임(10)의 선단(도면상 우측부분 참조)에 기복작동이 가능하게 설치되어 있는 승강안내프레임(11)과. 상기 수평프레임(10)의 상면에 회전가능하게 설치되는 실린더몸체(131)와 승강안내프레임(11)에 피스톤로드(132)의 선단에 연결되어 있도록 설치되어 상기 승강안내프레임(11)을 수직상태로 기립시키거나 또는 수평상태로 눕혀놓을 수 있도록 구성되는 기복작동용 유압실린더(13)와, 상기 승강안내프레임(11)에 상,하로 승강작동을 하도록 설치되어 있는 기어박스(14)와, 상기 기어박스(14)의 상면에 설치되어 있는 유압모터(15)가 구성되어 있다.

또한 상기 시추기(1)의 승강안내프레임(11) 하단에는 로드조립부(16)가 수평상으로 형성되어 있으며, 상기 로드조립부(16)의 일측에는 수직상으로 형성되는 왕복이동축(17)이 회전가능하게 설치되어 있으며, 상기 왕복이동축(17)의 상,하에는 상,하부 작동간(18a)(18b)의 일단이 고정된 상태로 부착되어 있으며, 상기 상,하부 작동간(18b)(18b)의 자유단(타단)에는 수직상으로 설치되는 왕복이동축(17)이 연결되어 있는데, 상기 왕복이동축(17)과 상,하부 작동간(18a)(18b)은 같이 일정각도씩 회전 이동하도록 연결 설치되어 있다.

또한 상기 승강안내프레임(11)의 하단 일측에 형성되어 있는 브라켓(111)에는 왕복이동축(17)을 일정각도의 범위내에서 왕복회전시키기 위한 왕복회전용 유압실린더(112)의 실린더몸체가 회전가능하게 연결되어 있으며, 상기 왕복회전용 유압실린더(112)의 피스톤로드는 그 선단이 왕복이동축(17)의 일측에 부착되어 있는 힌지브라켓(113)에 회전가능하게 연결되어 있다.

그리고 상기 상,하부 작동간(18a)(18b) 각각의 자유단에는 수직상으로 관통하는 상태로 형성되는 회전축(2)이 회전가능하게 설치되어 있으며, 상기 회전축(2)의 상,하단에는 복수의 시추로드(3)를 보관할 수 있도록 구성된 상,하부 회전판(4a)(4b)이 회전축(2)과 같이 회전하도록 구성되어 있다.

상기 상부 회전판(4a)은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 ⊃형으로 형성된 복수의 삽탈홈(41)이 일정간격을 유지하도록 형성되어 있으며, 상기 복수의 삽탈홈(41) 각각으로는 시추로드(3)가 분리 가능한 상태로 하나씩 삽입될 수 있도록 구성되어 있다.

또한 상기 하부 회전판(4b)의 상면에는 그릇형상으로 된 복수의 받침부재(42a,42b,…42n : 대표적으로 설명할 때에는 부호 '42'로 표기하여 설명함)가 일정간격으로 회전가능하게 설치되어 있으며, 상기 복수의 받침부재(42)에는 각각 하나씩의 시추로드(3)의 하단부분이 삽입된 상태에서 수직상으로 설치되어 있는 것이다.

그리고, 상기 기어박스(14)에는 유압모터(15)에 의해 정,역 방향으로 회전하는 시추헤드(5)가 하향으로 돌출 형성되어 있으며, 상기 시추헤드(5)의 저부에는 내면에 암너트가 형성되어 있는 연결조인트(51)가 연결되어 있으며, 상기 연결조인트(51)는 시추로드(3)의 상단에 형성되어 있는 수나사조인트(31)에 나사조립될 수 있도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 시추기(1)의 승강안내프레임(11)에 승강가능하게 설치된 기어박스(14)는 종래 기술과 마찬가지로 상기 승강안내프레임(11)에 설치되어 있는 메인체인기어(미도시)의 회전작동에 의하여 승강하도록 구성되어 있으며, 또한 상기 기어박스(14)의 하측으로 돌출하도록 설치되어 있는 시추헤드(5)는 유압모터(15)에 의하여 정,역 방향으로 회전하도록 구성되어 있다.

또한 상기 시추헤드(5)의 저부에 형성되어 있는 연결조인트(51)의 내면에는 시추로드(3)의 상단에 형성되어 있는 수나사조인트(31)에 나사조립되는 암나사가 형성되어 있으며, 상기 시추로드(3)의 하단에는 시추로드(3)의 상단에 형성되어 있는 수나사조인트(31)에 나사조립되는 암나사조인트(32)가 형성되어 있다.

따라서 상기 시추기(1)는 종래 기술과 마찬가지로 시추로드(3)를 시추헤드(5)의 연결조인트(51)에 결합시키고자 할 때에는 먼저, 상기 기어박스(14)를 일정높이로 상승이동시킨 다음, 복수의 시추로드(3)가 수직상으로 보관되어 있는 상,하부 회전판(4a)(4b)을 상기 시추헤드(5)의 중심 위치로 회전작동시켜서 선택된 하나의 시추로드(3)가 상기 시추헤드(5)의 직하방에 위치하도록 작동시키며, 이어서 상기 기어박스(14)를 하강작동시키면서 시추헤드(5)를 회전작동시키게 되면 연결조인트(51)가 시추로드(3) 상단의 수나사조인트(31)에 나사조립되는 것이며, 상기 연결조인트(51)가 시추로드(3) 상단의 수나사조인트(31)에 나사조립이 완료되면, 상기 기어박스(14)를 일정높이(대략 20∼50cm 정도) 상승시키게 되면 선택된 하나의 시추로드(3)도 상측으로 상승하게 되며, 이에 따라 상기한 시추로드(3)의 하단에 형성되어 있는 암나사조인트(32)가 하부 회전판(4b)의 받침부재(42)에서 완전히 빠져나오게 되며, 이와 같이 상기 시추헤드(5)의 연결조인트(51)에 나사조립된 시추로드(3)의 하단에 형성된 암나사조인트(32)가 받침부재(42)에서 빠져나오게 되면 상,하부 회전판(4a)(4b)을 원래의 위치로 복귀시키게 된다. 즉, 상기 하부 회전판(4b)이 상기 승강안내프레임(11)의 하단에 형성된 로드조립부(16)를 벗어나게 되는 것이며, 이어서 상기 시추헤드(5)로 들어올린 시추로드(3)를 하강시키면서 회전시키는 작동으로 상기 시추로드(3) 하단의 암나사조인트(32)를 앞서 지하에 박아놓은 시추로드(미도시)의 상단에 형성되어 있는 수나사조인트에 나사결합시키면서 시추작업을 진행하도록 구성된 것으로, 이와 같은 구성 및 작동은 종래 기술과 대동소이하므로 이에 대한 구체적인 구성 및 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 특징은, 상기 상,하부 회전판(4a)(4b)에 수직상으로 설치되어 있는 복수의 시추로드(3)를 하나씩 시추헤드(5)의 중심에 위치하는 상태가 되도록 연결조인트(51)의 직하방에 공급하기 위한 회전작동판(6)과, 상기 회전작동판(6)을 일정각도씩 회전시킬 수 있도록 하는 회전작동용 유압실린더(7)를 구비한 것에 있다.

이를 위해, 상기 회전작동판(6)은 도 4 내지 도 7 및 도 9, 10에 도시되어 있는 바와 같이 5각형을 이루는 형상으로 형성되어 있으며, 또한 각 모서리부분 각각에는 걸림돌기(61)가 하나씩 돌출 형성되어 있다.

또한 상기 회전작동판(6)의 중심에는 하부 작동판(18b)을 관통하여 상부 작동판(18a)에 연결되는 회전축(2)이 수직상으로 형성되어 있으며, 상기 회전작동판(6)이 회전하게 되면 회전축(2)도 같이 회전하게 되며, 상기 회전축(2)이 회전하게 되면 상,하부 작동판(18a)(18b)도 같이 회전하도록 구성되어 있다.

그리고 상기 회전작동판(6)은 왕복이동축(17)의 일측에 고정 부착된 상태로 돌출되어 있는 힌지(114)에 회전가능하게 연결되는 회전작동용 유압실린더(7)에 의하여 일정각도씩 회전하도록 구성되어 있다.

상기 회전작동용 유압실린더(7)의 실린더몸체(71)의 일단에 형성된 힌지핀(73)이 왕복이동축(17)에 고정 형성되어 있는 힌지(114)에 힌지결합되는 구조로서, 상기한 실린더몸체(71)는 회전작동축(17)의 힌지(114)에 회전가능하게 연결되어 있다.

또한 상기 회전작동용 유압실린더(7)의 피스톤로드(72)의 선단에는 작동레버부재(74)가 부착되어 있으며, 상기 작동레버부재(74)는 도 8의 도시와 같이 일정간격으로 이격된 채 평행하도록 형성되는 상,하부 레버(74a)(74b)와 상기 상,하부 레버(74a)(74b)의 끝부분을 연결시키는 원형봉(75)으로 구성되어 있다.

따라서 상기 회전작동용 유압실린더(7)의 피스톤로드(72)가 실린더몸체(71)에 몰입된 상태에서 상기한 피스톤로드(72)의 선단에 돌출하도록 부착되어 있는 작동레버부재(74)의 원형봉(75)이 상기 회전작동판(6)에 형성되어 있는 복수의 걸림돌기(61)들 중 어느 하나에 걸림되도록 설치된 상태에서 상기 회전작동용 유압실린더(7)가 작동하여 피스톤로드(72)를 한차례 출현작동시킴에 따라 상기 회전작동판(6)이 일정각도(대략 72°)씩 회전하도록 구성되어 있다.

그리고 상기 회전작동판(6)을 일정각도씩 회전시키는 회전작동용 유압실린더(7)의 피스톤로드(72)의 선단에 출현방향을 향해 일정길이로 돌출되어 있는 작동레버부재(74)는 상,하부 레버(74a)(74b)가 일정간격 이격된 상태로 평행하게 형성되어 있는데, 이는 상기 상,하부 레버(74a)(74b)의 끝부분에 형성된 원형봉(75)이 회전작동판(6)의 일측 모서리부분에 형성된 걸림돌기(61)에 걸림된 상태에서 피스톤로드(72)의 출현작동으로 상기 회전작동판(6)을 반시계방향으로 일정각도 회전시키게 될 때 5각형을 이루는 하나의 가장자리부분 양측에 형성된 2개의 걸림돌기(61) 중 하나의 걸림돌기(61)는 상기한 원형봉(75)에 걸림되어 원형봉(75)이 밀어낼 때 상기 회전작동판(6)을 반시계방향으로 회전시키는 한편, 다른 하나의 걸림돌기(61)는 작동레버부재(74)의 상,하부 레버(74a)(74b) 사이의 공간을 돌출하는 상태가 되도록 함으로써 상기 회전작동판(6)을 일정각도씩 회전시킬 수 있도록 하기 위함이다.(도 10 참조)

또한 상기 회전작동판(6)을 일정각도씩 회전시키기 위한 회전작동용 유압실린더(7)는 피스톤로드(72)의 출현작동으로 회전작동판(6)을 일정각도로 한차례 회전시킨 후 몰입작동될 때에는 작동레버부재(74)의 상,하부 레버(74a)(74b) 각각의 끝부분을 연결하도록 형성되어 있는 원형봉(75)이 상,하부 레버(74a)(74b) 사이로 돌출하는 회전작동판(6)의 일측 가장자리부분을 따라 슬라이딩 이동하게 되므로, 이로 인해 실린더몸체(71)가 힌지핀(73)을 회전기점으로 하여 일정각도 회전하게 된다.

따라서 상기와 같이 회전작동용 유압실린더(7)가 피스톤로드(72)의 몰입작동시 힌지(73)를 회전기점으로 일정각도 회전한 후 곧바로 원취치로 복귀할 수 있도록 하기 위하여 리턴스프링부재(8)를 이용하여 실린더몸체(71)를 탄력적으로 잡아당기도록 구성되어 있다.

상기 리턴스프링부재(8)의 일단은 하부 작동간(18b)의 상면에 고정 부착되어 있는 고정고리(81)에 연결되어 있으며, 타단은 실린더몸체(71)에 고정 부착되어 있는 연결고리(82)에 연결되어 있다.

그리고, 상기 하부 작동간(18b)의 상면에는 회전작동용 유압실린더(7)의 실린더몸체(71)가 피스톤로드(72) 출몰작동시 일정각도 회전하게 되더라도 항시 제자리에 위치하고 있도록 하기 위하여 상기 하부 작동간(18b)의 상면에 스토퍼(83)가 형성되어 있다.

한편, 본 발명의 실시예 도면에서는 회전작동용 유압실린더(7)의 실린더몸체(71)를 원위치로 복귀시키기 위한 리턴스프링부재(8)를 인장스프링으로 구성한 것을 실시예로 하고 있지만, 상기 회전작동용 유압실린더(7)의 실린더몸체(71)를 원위치로 복귀기키는 구성을 리턴스프링부재(8)로 한정하는 것은 아니고, 압축스프링이나 공압이나 유압을 이용한 완충실린더 구조로도 실시할 수 있음을 밝혀둔다.

이와 같이 구성된 본 발명의 시추로드 장착장치에 대한 작용에 대하여 설명한다.

상기 시추기(1)는 앞에서 설명한 바와 같이 승간안내프레임(11)에 설치되어 있는 기어박스(14)를 승강이동시키는 작동으로 시추헤드(5)의 중심 위치로 공급된 시추로드(3)를 연결조인트(51)에 나사결합시켜서 지하에 박혀있는 시추로드에 수직상으로 연결시켜 시추작업을 진행하는 일련의 시추작업공정은 종래 기술과 같으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하며, 본 발명에서 특징으로 하는 구성의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 시추기(1)는 승강안내프레임(11)의 하단 일측에 설치된 브라켓(111)에 연결되어 있는 왕복회전용 유압실린더(112)의 피스톤로드가 몰입작동된 상태일 때에는 도 2 및 도 3의 도시와 같이 상,하부 회전판(4a)(4b)이 로드조립부(16)를 벗어난 상태로 위치하게 되며, 이때 상기 상,하부 회전판(4a)(4b)에 수직상태로 수납되어 있는 복수의 시추로드(3)들의 상단은 상부 회전판(4a)에 형성되어 있는 복수의 삽탈홈(41)에 끼워진 상태(도 3 참조)이며, 복수의 시추로드(3)들의 하단은 하부 회전판(4b)의 형성되어 있는 복수의 받침부재(42 : 42a,42b,…42n )에 삽입된 상태(도 2 참조)로 보관되는 것이다.

상기와 같이 상,하부 회전판(4a)(4b)에 복수의 시추로드(3)를 보관하고 있다가 시추작업을 진행하게 될 때 상기 복수의 시추로드(3)를 하나씩 로드조립부(16)에 형성된 로드연결공간(161) 측으로 차례대로 공급하게 되는데, 이때 상기 회전축(2)의 상,하부에 형성되어 있는 상,하부 회전판(4a)(4b)은 같이 왕복 회전이동하면서 시추로드(3)를 공급하게 되는 것으로, 이를 도 4 내지 도 7의 도시예로 설명하면 다음과 같다.

도 4의 도시는 승강안내프레임(11)의 일측 하단에 형성된 왕복회전용 유압실린더(112)의 피스톤로드가 몰입작동되어 하부 회전판(4b)이 로드조립부(16)를 벗어난 상태로서, 이때에는 상기 하부 회전판(18b)에 일정간격으로 형성된 복수의 받침부재(42a,42b,…42n)들 중 기준위치(P)에 형성되는 하나의 받침부재(42a)가 로드조립부(16)측으로 회전이동하게 될 경우, 상기한 기준위치(P)에 있는 받침부재(42a)와 이에 보관되어 있는 하나의 시추로드(3)가 로드연결공간(161)의 연결위치(P₁)에 일치하게 되므로 상기한 받침부재(42a)에 보관되어 있는 시추로드(3)가 먼저 시추헤드(5)의 연결조인트(51)에 연결시킬 수 있게 되는 것이다.

또한 도 4의 도시는 상기 회전작동판(6)을 회전작동시키는 회전작동용 유압실린더(7)는 실린더몸체(71) 속으로 피스톤로드(72)가 몰입된 상태이고, 피스톤로드(72)의 선단에 부착 연결되어 있는 작동레버부재(74)는 회전작동판(6)에 형성된 복수의 걸림돌기(61)들 중 하나의 걸림돌기(61)에 걸림된 상태이다.

도 5의 도시는 상기 왕복회전용 유압실린더(112)의 피스톤로드가 출현작동되어 왕복이동축(17)에 형성된 힌지브라켓(113)을 밀어낸 상태로서, 이때에는 상기 왕복이동축(17)이 반시계방향으로 일정각도 회전하게 됨과 동시에 하부 작동판(18b)도 반시계방향으로 회전 이동된 상태가 되므로, 이에 따라 상기 하부 회전판(4b)이 하부 작동간(18b)과 같이 회전 이동하여 로드조립부(16) 측으로 이동하는 상태를 도시한 것으로, 이때 상기 하부 회전판(4b)에 형성된 복수의 받침부재(42a,42b,…42n)들 중 기준위치(P)에 있는 하나의 받침부재(42a)와 이에 보관되어 있는 하나의 시추로드(3)가 로드조립부(16)에 형성되어 있는 로드연결공간(161)의 연결위치(P₁)에 일치하는 상태가 되는 것이다.

상기와 같이 상,하부 회전판(4a)(4b)에 보관되어 있는 복수의 시추로드(3)들 중 하나의 시추로드(3)가 로드조립부(16)에 형성된 로드연결공간(161)의 연결위치에 일치하는 상태가 될 때에는 받침부재(42a)에 보관되어 있는 하나의 시추로드(3)의 상단에 형성되어 있는 수나사조인트(31)가 기어박스(14)에 설치된 시추헤드(5)의 연결조인트(51) 직하방에 위치하게 되므로, 상기 기어박스(14)가 하강이동하게 될 때 시추헤드(5)도 같이 하강이동함과 동시에 회전하게 되므로 연결조인트(51)가 시추로드(3) 상단의 수나사조인트(31)에 나사조립되는 것이며, 상기 연결조인트(51)가 수나사조인트(31)에 나사조립이 완료되면, 상기 기어박스(14)는 연결조인트(51)에 나사결합된 시추로드(3)를 일정높이 상승이동시키게 된다. 따라서 상기한 시추로드(3)의 하단에 형성된 암나사조인트(32)가 하부 회전판(4b)에 형성되어 있는 하나의 받침부재(42a)의 상단부분을 벗어나는 상태로 상측으로 이동하게 되는 것이다.

도 6의 도시는 상기와 같이 시추헤드(5)의 연결조인트(51)에 나사결합된 시추로드(3)가 하부 회전판(4b)의 받침부재(42a)에서 완전히 벗어난 상태가 되었을 때 왕복회전용 유압실린더(112)가 작동하여 피스톤로드를 몰입작동시키게 되면 왕복이동축(17)이 시계방향으로 일정각도 회전하게 되므로, 이에 따라 상기 하부 작동간(18b)과 회전작동판(6)이 로드조립부(16)를 벗어난 상태가 되는 것이다.

도 7의 도시는 하부 작동판(18b)이 로드조립부(16)를 벗어난 상태이며, 또한 상기 회전축(2)의 하단에 형성된 회전작동판(6)도 하부 작동판(18b)과 같이 로드조립부(16)를 벗어난 상태를 도시한 것으로서, 이와 같이 상기 회전작동판(6)이 로드조립부(16)를 벗어난 상태가 되었을 때 회전작동용 유압실린더(7)가 작동하여 피스톤로드(72)를 출현작동시키게 되면 상기 피스톤로드(72)의 선단에 연결되어 있는 작동레버부재(74)가 전진이동하게 되는데, 이때 상기 작동레버부재(74)의 끝부분에 형성되어 있는 원형봉(75)이 회전작동판(6)에 형성된 하나의 걸림돌기(61)를 밀어주게 되며, 이에 따라 상기 회전작동판(6)은 회전축(2)과 함께 반시계방향을 향해 일정각도 회전하게 되는 것이다.

상기와 같이 회전축(2)이 회전하게 될 때에는 상,하부 회전판(4a)(4b)도 회전축(2)과 같이 회전하게 되므로 상기 하부 회전판(4b)에 형성된 복수의 받침부재(42a,42b,…42n)들도 일정각도씩 회전하게 되는 것이다. 즉, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 받침부재(42n)이 기준위치(P)로 회전하게 되며, 시추로드(3)를 연결조인트(51)에 연결시킴에 따라 비어 있는 받침부재(42a)와 함께 나머지 복수의 받침부재(42)들은 다 같이 반시계방향으로 일정각도씩 회전하게 되는 것이다.

따라서 상기 하부 회전판(4b)에 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 받침부재(42)들이 반시계방향으로 일정각도 회전이동하게 되므로 앞에서 설명한 바와 같이 시추로드(3)가 빠져나간 받침부재(42a)는 기준위치(P)에서 벗어나게 되는 한편, 다른 하나의 받침부재(42n)가 기준위치(P) 측으로 회전하여 상기한 기준위치(P)와 일치하게 되며, 이와 같은 상태에서 왕복회전용 유압실린더(112) 및 회전작동용 유압실린더(7)의 작동으로 하부 회전판(4b)이 로드조립부(16) 측으로 회전이동하게 되면 기준위치(P)에 있는 받침부재(42n)가 로드연결공간(161)의 연결위치(P₁)에 일치하게 되므로 앞서 일정높이 상승이동하였던 기어박스(14)가 재차 하강이동함과 동시에 유압모터(15)가 시추헤드(5)를 회전시키게 되면 연결조인트(51)도 회전하면서 받침부재(42n)에 보관되어 있는 하나의 시추로드(3) 상단의 수나사조인트(31)에 나사결합되는 것이며, 이어서 기어박스(14)가 다시 일정높이 상승이동하는 작동으로 받침부재(42b)에 보관되어 있는 시추로드(3)를 일정높이로 들어올리게 되면 그 시추로드(3)의 하단에 형성되어 있는 암나사조인트(32)가 상기한 받침부재(42n)를 완전히 벗어나게 되는 것이며, 따라서 앞에서 설명한바 있는 도 4의 도시와 같이 하부 회전판(4b)이 회전이동하게 되는 작동이 반복적으로 되풀이되면서 상기 하부 회전판(4b)에 보관되어 있는 복수의 시추로드(3)를 차례대로 시추헤드(5)에 공급하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 시추기(1)는 상,하부 회전판(4a)(4b)에 수납 보관되어 있는 복수의 시추로드(3) 각각을 시추헤드(5)에 차례대로 자동으로 공급할 수 있을 뿐 아니라 시추로드(3)를 시추헤드(5)의 중심에 정확하게 공급할 수 있으며, 또한 시추작업을 완료한 후 지하에 박혀있는 시추로드(3)를 인발 회수할 때에도 상,하부 회전판(4a)(4b) 및 회전작동판(6), 기복회전용 유압실린더(7) 등을 이용하여 시추로드(3)를 자동으로 회수할 수 있으므로 지하수 개발현장에서 시추작업시 시추작업에 소요되는 인력과 시간을 절감시킬 수 있으며, 시추작업공기를 단축시킬 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

1 : 시추기 10 : 수평프레임
11 : 승강안내프레임 13 : 기복작동용 유압실린더
14 : 기어박스 15 : 유압모터
16 : 로드조립부 17 : 왕복이동축
18a : 상부 작동간 18b : 하부 작동간
111 : 브라켓 112 : 왕복회전용 유압실린더
113 : 힌지브라켓 114 : 힌지
161 : 로드연결공간 2 : 회전축
3 : 시추로드 31 : 수나사조인트
32 : 암나사조인트 4a,4b : 상,하부 회전판
41 : 삽탈홈 42a,42b,…42n : 받침부재
5 : 시추헤드 51 : 연결조인트
6 : 회전작동판 61 : 걸림돌기
7 : 회전작동용 유압실린더 71 : 실린더몸체
72 : 피스톤로드 73 : 힌지핀
74 : 작동레버부재 74a,74b : 상,하부 레버
75 : 원형봉 8 : 리턴스프링부재
81 : 고정고리 82 : 연결고리
83 : 스토퍼

Claims

시추기의 수평프레임(10) 상면에 회전가능하게 설치된 기복작동용 유압실린더(13)와, 상기 기복작동용 유압실린더에 의하여 수평프레임 선단에 수직상으로 기립 설치되거나 수평프레임 상방에 수평상으로 눕혀놓은 상태가 되게 설치될 수 있도록 기복작동이 가능하게 설치되는 승강안내프레임(11)과, 상기 승강안내프레임을 따라 상,하로 승강작동하는 기어박스(14)와, 상기 기어박스의 출력축에 연결되어 시추로드(3)의 상단에 형성되어 있는 수나사조인트(31)에 나사조립되는 연결조인트(51)와, 상기 승강안내프레임의 일측에 수직상으로 회전가능하게 설치되어 있는 왕복이동축(17)과, 상기 왕복이동축의 상,하단에 회전가능하게 설치되어 복수의 시추로드를 일정간격으로 보관하는 상,하부 회전판(4a)(4b)을 구비하고 있는 시추기의 시추로드 장착장치에 있어서,
상기 상,하부 회전판(4a)(4b)은 각각 상,하부 작동간(18a)(18b)의 하측에 위치하도록 설치된 채 상,하단이 각각 왕복이동축(17)의 상,하부에 연결되어 있으며, 상기 하부 작동간(18b)의 자유단을 관통하는 상태로 회전가능하게 설치된 회전축(2)의 하단에 형성되어 있는 회전작동판(6)과 함께 회전하도록 구성되어 있으며,
상기 회전작동판(6)은 다각형으로 형성된 채 각 모서리부분 각각에 하나씩 돌출하는 복수의 걸림돌기(61)가 형성된 채 왕복이동축(17)의 일측에 돌출되어 있는 힌지(114)에 회전가능하게 연결되는 회전작동용 유압실린더(7)의 피스톤로드(72) 출현작동에 따라 일정각도씩 회전하도록 구성되어 있되, 상기 회전작동용 유압실린더(7)의 피스톤로드(72) 선단에는 회전작동판(6)이 일정각도씩 회전하게 될 때 걸림돌기(61)가 형성된 각 모서리부분이 삽입되었다가 빠져나울 수 있도록 상,하부 레버(74a)(74b)가 일정간격으로 이격된 상태로 평행하게 설치되어 있고 상기 상,하부 레버의 끝단에는 걸림돌기(61)에 걸림되는 원형봉(75)이 형성되어 있는 작동레버부재(74)가 연결되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 지하수 개발용 시추기의 시추로드 장착장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 회전작동용 유압실린더(7)에는 피스톤로드(72)의 출현작동으로 회전작동판을 일정각도 회전시킨 후 상기 피스톤로드의 몰입작동시 작동레버부재(74)가 상,하부 레버(74a)(74b) 사이로 돌출되는 회전작동판(6)의 일측 가장자리부분을 따라 이동하게 될 때 실린더몸체(71)가 힌지핀을 회전중심으로 하여 일정각도 회전한 후 원위치로 복귀할 수 있도록 하는 리턴스프링부재(8)를 포함하는 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 지하수 개발용 시추기의 시추로드 장착장치.