KR102548065B1

KR102548065B1 - Tbm 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치

Info

Publication number: KR102548065B1
Application number: KR1020220180863A
Authority: KR
Inventors: 김민철; 박용준; 이종민
Original assignee: 주식회사 동아지질
Priority date: 2022-12-21
Filing date: 2022-12-21
Publication date: 2023-06-28

Abstract

본 발명은 터널을 구축하는 TBM(Tunnel Boring Machine) 커터헤드에 장착되는 디스크 커터의 부품을 교체하는 재생작업 과정 시 시일커버를 분해하는 과정과 분해 후 디스크 커터를 거꾸로 뒤집어 내부의 잔류응력과 오일을 제거하는 일련의 과정을 기계적인 장치에 의해 안정되고 효율적으로 할 수 있게 한 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치에 관한 것으로, 디스크 커터의 세팅장치와 디스크 커터 거치용 대차와 시일커버를 분해하는 분해장치와 디스크 커터를 협지한 상태에서 90°회전하고 180°턴오버하여 대차의 상부에 거치시키는 턴오버장치로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치{TBM DISK CUTTER SEAL COVER DISASSEMBLING AND TURNING OVER DEVICE}

본 발명은 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널을 구축하는 TBM(Tunnel Boring Machine) 커터헤드에 장착되는 디스크 커터의 부품을 교체하는 재생작업 과정 시 시일커버를 분해하는 과정과 분해 후 디스크 커터를 거꾸로 뒤집어 내부의 잔류응력과 오일을 제거하는 일련의 과정을 기계적인 장치에 의해 안전하고 효율적으로 할 수 있게 한 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치에 관한 것이다.

최근 터널 및 지하공간의 굴착은 작업자의 안정성 증대, 소음 및 진동으로 인한 민원 감소, 공기 및 공사비의 감소 등을 목적으로 기존의 발파공법을 대체하여 지하철, 전력구, 통신구 터널 등을 중심으로 TBM에 의한 기계화 장치에 의한 시공이 크게 증가하고 있는 추세이다.

TBM 이란 암반이나 지반을 기계적으로 압쇄 굴착하는 대형 터널 굴착기로서, 종래의 발파식 공법에 비해 소음과 진동 등의 환경 피해 요소가 적고 굴착 직후 주변지반의 이완을 방지하여 터널의 안정성 확보에 유리할 뿐만 아니라, 균질한 지반 조건에서 고속 굴진을 유도할 수 있으며 장대 터널의 경우 공사기간과 공사비용을 대폭 절감할 수 있는 경제적인 터널 시공이 가능한 점에서 전 세계적으로 널리 사용되고 있다.

이러한 TBM에 의한 굴착은 커터헤드의 면판에 장착된 다수개의 디스크 커터가 커터헤드의 회전에 따라 회전함으로써 토사나 암석을 파쇄하면서 굴진하고 버럭 반출과 지보작업을 연속적으로 수행하여 효율적으로 터널을 굴착하게 된다.

따라서, TBM의 가장 중요한 부분은 커터헤드의 면판에 외곽에서 부터 내측으로 적정 간격을 두고 장착되어 토사와 암반을 파쇄하는 디스크 커터(로울러 커터)로서 TBM의 굴착 성능을 좌우하게 된다.

디스크 커터는 가장 중요한 커터링과 내부 베어링을 비롯하여 10여개 달하는 세부 부품들로 구성되는데 굴착 과정에서 커터링의 마모나 커터링을 고정하는 스냅링의 파손과 커터링의 편마모에 따른 베어링의 손상이 발생되므로 부품의 일부를 교환하는 재생작업을 실시하게 된다.

디스크 커터의 재생작업은 상단의 너트 또는 시일(saal)커버를 분해하고 내부의 오일과 잔류응력을 제거하기 위해 디스크 커터를 거꾸로 뒤집는 과정을 거치게 되는데, 상기 너트 또는 시일커버는 매우 강한 압력으로 압축 체결되어 있으므로 시일커버의 분해시 디스크 커터를 프레스 또는 고정프레임에 고정시켜 리무브 지그와 같은 수공구를 이용하여 분해하게 되는 데 이러한 수작업 과정에서 매우 힘이 많이 들고 또 압축 체결된 시일커버의 분해과정에서 수공구의 고정핀이 파손 또는 탈락되면서 과대한 힘의 방향이 틀어져 안전사고를 유발하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 데 있는 것으로, 디스크 커터의 재생작업 시 시일커버의 분해와 디스크 커터를 옆으로 터닝시켜 거꾸로 뒤집는 턴오버 과정을 기계적으로 자동화하여 디스크 커터의 재생작업을 매우 안전하고 효율적으로 실시할 수 있는 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 작업테이블에 설치된 재생할 디스크 커터의 세팅장치;

상기 작업테이블의 측부에 외측으로 하향 경사지게 설치된 거치장치 및 상기 거치장치의 상면에서 상하 방향으로 교차되게 이동되는 디스크 커터 거치용 대차;

상기 작업테이블 상에서 이동레일을 따라 상기 세팅장치 방향으로 좌우 이동되어 디스크 커터를 고정하고 회전하여 시일커버를 분해하는 분해장치;

상기 세팅장치의 후방에 설치되어 디스크 커터를 회전틀체의 집게로서 협지한 상태에서 위로 올려 회전틀체를 거치장치의 대차 상방으로 90°수평 회전시키고 그 상태에서 회전틀체의 집게를 180°턴오버하여 뒤집어진 디스크 커터를 대차의 상부에 거치시키는 턴오버장치;

로 구성됨을 특징으로 하는 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치를 제공한다.

상기, 세팅장치는 작업테이블에 설치되어 디스크 커터의 샤프트를 고정 지지하는 고정지그를 포함한다.

상기, 거치장치는 장방형 형태로서 상기 작업테이블의 일측부에 작업테이블로 부터 반대방향 쪽으로 하향 경사지게 설치되고, 이의 상면에 종방향으로 한 개 이상의 레일이 일정 간격으로 설치되며, 상기 레일에는 디스크 커터의 샤프트가 유삽되는 2개 1조의 찬넬 다수조를 레일과 교차되는 방향으로 설치한 대차가 활차로서 활주 가능하게 설치됨을 특징으로 한다.

상기, 분해장치는 이동실린더에 연결되어 세팅장치 쪽으로 이동되는 수직포스트와, 이에 교차상태로 설치되어 승강실린더에 의해 승강되는 슬라이더로 이루어지고, 상기 슬라이더에는 디스크 커터의 시일커버에 형성된 핀공에 삽착되는 한 쌍의 고정핀이 돌출되게 설치되어 디스크 커터를 가압하는 가압축이 수직으로 하향 축설되어 슬라이더의 내부에 설치된 회전장치에 의해 회전하도록 설치됨을 특징으로 한다.

상기, 회전장치는 슬라이더의 내부로 관통된 가압축의 상단 외주에 베어링으로 회전 가능하게 설치된 평기어와 상기 평기어의 양측에 마주보게 치합되어 기어실린더의 작동으로 평기어를 동일방향으로 동시에 회전시키는 한 쌍의 랙기어, 상기 평기어의 상부에 핀으로 일측이 축설된 래칫, 상기 래칫과 맞물려 한 쪽 방향으로 만 회전되는 래칫기어, 상기 래칫기어와 치합되는 가압축 상단의 스플라인으로 구성되어, 한 쌍의 랙기어의 전진으로 평기어의 래칫을 작동시켜 래칫기어를 회전시키고 래칫기어의 회전으로 스플라인을 회전시켜 가압축을 회전시킴을 특징으로 한다.

상기, 턴오버 장치는 세팅장치의 후방에 설치된 포스트의 상,하부 브라켓에 힌지부를 축으로 회전 가능하게 축설된 회전틀체와, 상기 회전틀체의 양측 지주관의 레일을 따라 승강실린더에 의해 상하 승강하도록 유삽한 연결판체와, 상기 연결판체에 연결되어 좌우이동실린더에 의해 안내레일을 따라 내측으로 좌우 동시 이동시켜 디스크 커터를 양측에서 협지하는 한 쌍의 집게와, 상기 힌지부에 축착한 링크에 연결되어 이를 매개로 피스톤로드의 직선운동을 회전운동으로 전환하면서 회전틀체를 90°수평 회전시켜 거치장치의 대차 상방으로 터닝시키는 터닝실린더와, 집게의 중심축에 축착되어 집게를 180°턴오버하는 회전모터로 구성됨을 특징으로 한다.

상기, 한 쌍의 집게는 한 개의 피니언기어의 양측에 맞물려 서로 반대방향으로 회전되는 랙기어에 의해 일정한 거리를 내외측으로 동시에 직선 이동하도록 설치되고, 내측면에는 디스크 커터의 커터링을 협지하는 협지구가 한 개 이상 부착됨을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 강한 압력으로 압축고정된 디스크 커버의 시일커버를 프레스 가압과 랙기어를 이용한 회전장치로서 회전시켜 안전하게 개방하고 이어서 턴오버장치에 의해 옆으로 터닝시켜 거꾸로 뒤집는 턴오버 과정이 자동으로 이루어지므로 압축고정된 시일커버의 분해시 예측 불가능한 사고가 발생되지 않아 안전사고를 예방하고 또 디스크 커터를 뒤집는 과정에서 오일의 누유로 인한 오염문제가 발생되지 않으며, 특히 많은 수량의 디스크 커터의 재생작업을 단시간에 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 디스크 커터의 전체 종단면도
도 2는 시일커버와 시일세트를 분해한 상태의 종단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 구성의 평면 구조도
도 4는 도 3의 정면도
도 5는 도 3의 "가-가"선 단면도
도 6은 본 발명의 세팅장치와 분해장치 및 턴오버장치의 확대구조도
도 7은 디스크 커터의 분해장치에 대한 개략도
도 8은 디스크 커터를 분해장치에 의해 고정한 상태도
도 9는 시일커버의 개방을 위한 회전장치의 평면도
도 10은 디스크 커터를 협지하는 집게의 승강구조도
도 11은 디스크 커터의 집게 좌우 이동구조와 턴오버 장치의 구조도
도 12는 집게를 동시에 좌우 이동시키는 랙장치의 구조도
도 13은 디스크 커터를 집게에 협지하여 90°회전시키는 터닝 구조도
도 14는 집게에 부착된 커터링 협지구의 단면도

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.

본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 불필요한 기술 내용에 대해서는 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확한 전달을 위해 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 디스크 커터의 전체 종단면도이고, 도 2는 시일커버와 시일세트를 분해한 상태의 종단면도이며, 도 3은 본 발명의 전체 구성에 대한 평면 구조도이고, 도 4는 도 3의 정면도이며, 도 5는 도 3의 "가-가"선 단면도이고, 도 6은 본 발명의 세팅장치와 분해장치 및 턴오버장치의 확대구조도이며, 도 7은 디스크 커터의 분해장치에 대한 개략도이고, 도 8은 디스크 커터를 분해장치에 의해 고정한 상태도이며, 도 9는 시일커버의 개방을 위한 회전장치의 평면도이고, 도 10은 디스크 커터를 파지하는 집게의 승강구조도이며, 도 11은 디스크 커터의 집게 좌우 이동구조와 턴오버 장치의 구조도이고, 도 12는 집게를 동시에 좌우 이동시키는 랙장치의 구조도이며, 도 13은 디스크 커터를 집게 협지하여 90°회전시키는 터닝 구조도이고, 도 14는 집게에 부착된 커터링 협지구의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치의 대상인 디스크 커터(500)는 샤프트(1), 상기 샤프트(1)의 외주에 설치되는 허브(2), 상기 허브(2)의 외주에 결합되는 커터링(3), 상기 허브(2)의 축방향 양측에 설치되는 고정형 시일커버(4)와, 나사결합형 시일커버(5), 시일세트(6), 샤프트(1)와 허브(2) 사이의 내부공간에 대응되게 설치되는 제1베어링(7)과 제2베어링(8), 상기 제1베어링(7)과 제2베어링(8)의 사이에 설치되어 토크값을 결정하는 크러셔링(9)으로 구성된다.

이러한 디스크 커터(500)는 TBM의 커터헤드(미도시)에 장착되어 TBM이 작동함에 따라 커터링(3)이 회전하면서 토사와 암반을 파쇄하고 굴착하여 터널을 구축함은 기지한 바와 같다.

상기 디스크 커터(500)의 재생을 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이 나사결합형 시일커버(5)를 개방하고 시일세트(6)를 분해하여 내부의 잔류응력을 제거하고 또 이를 뒤집어 내부의 오일을 제거하는 과정을 거쳐 샤프트(1), 허브(2), 제1베어링(7)과 제2베어링(8)을 분해하고 필요한 부품을 교체하게 되는 데, 본 발명은 이러한 재생작업을 위한 분해과정에서 가장 힘이 많이 들고 사고의 위험이 있는 시일커버(5)의 분해와 고중량의 디스크 커터(500)를 거꾸로 뒤집어 오일을 제거하는 작업을 기계적인 장치로서 자동화하는 데에 그 특징이 있다.

도 3은 본 발명의 전체 구성에 대한 평면 구조도로서, 본 발명은 크게 작업테이블(51)에 설치된 재생할 디스크 커터(500)의 세팅장치(50), 상기 작업테이블(51)의 측부에 외측으로 하향 경사지게 설치된 거치장치(60) 및 상기 거치장치(60)의 상면에서 상하 방향으로 교차되게 이동되는 디스크 커터(500) 거치용 대차(61), 상기 작업테이블(51) 상에서 이동레일(71)을 따라 상기 세팅장치(50) 방향으로 좌우 이동되어 디스크 커터(500)를 고정하고 회전장치(80)에 의해 시일커버(5)를 분해하는 분해장치(70), 상기 세팅장치(50)의 후방에 설치되어 디스크 커터(500)를 협지한 상태에서 90°터닝하고 180° 턴오버하여 대차(61)의 상부에 거치시키는 턴오버장치(90)로 구성된다.

상기 세팅장치(50)는 작업테이블(51)에 설치되어 디스크 커터(500)의 분해를 위해 취부하는 장치로서 디스크 커터(500)의 샤프트(1)를 고정 지지하는 고정지그(52)를 포함한다.

상기 거치장치(60)는 도 4에 도시된 바와 같이 비교적 넓은 장방형 형태로서 상기 작업테이블(51)의 일측부에 작업테이블(51)로 부터 반대방향 쪽으로 하향 경사지게 설치되고, 이의 상면에 도 3의 화살표로 표시된 종방향으로 한 개 이상의 안내레일(62)이 일정 간격으로 설치되며, 상기 안내레일(62)에는 디스크 커터(500)의 샤프트(1)가 유삽되는 2개 1조의 찬넬(63) 다수조를 안내레일(62)과 교차되는 방향으로 설치한 대차(61)가 활차(64)로서 활주 가능하게 설치된다.

상기 거치장치(60)의 안내레일(62)을 따라 활주하는 대차(61)에는 시일커버(5)와 시일세트(6)가 분해된 디스크 커터(500)가 턴오버 상태로 찬넬(63)에 순서적으로 거치되어 정렬된다.

전기한 바와 같이 거치장치(60)는 작업테이블(51) 측에서 반대측으로 하향 경사지게 설치되어 있으므로 턴오버된 디스크 커터(500)를 대차(61)의 찬넬(63)에 거치한 상태에서 반대편으로 밀게 되면 거치장치(60)의 경사도에 의해 쉽게 아래로 내려가 정렬된다.

또한, 거치장치(60)의 대차(61)는 2개 1조의 찬넬(63) 다수조가 안내레일(62)과 교차되는 방향으로 설치되어 있으므로 1조의 찬넬(63)에 디스크 커터(500)가 만적되면 대차(61)를 이동시켜 간격을 두고 대설된 또 다른 1조의 찬넬(63)에 디스크 커터(500)를 거치하게 된다.

이때 대차(61)는 도 5와 같이 활차(64)에 의해 거치장치(60)의 안내레일(62)에 활주 가능하게 설치되어 있으므로 대차(61)를 수동으로 밀어 쉽게 이동시킬 수 있다.

상기 분해장치(70)는 슬라이더(75)의 내부에 설치되어 가압축(76)을 좌우 왕복 회전시켜 디스크 커터(500)의 시일커버(5)를 분해시키는 장치로서, 도 7과 같이 이동실린더(72)에 연결되어 세팅장치(50) 쪽으로 이동되는 수직포스트(73)와 이에 교차상태로 설치되어 승강실린더(74)에 의해 승강되는 슬라이더(75)로 이루어지고 상기 슬라이더(75)에는 가압축(76)이 수직으로 하향 축설되어 슬라이더(75)의 내부에 설치된 회전장치(80)에 의해 회전하도록 설치된다.

상기 슬라이더(75)의 가압축(76) 하단에는 디스크 커터(500)의 시일커버(5)에 형성된 핀공(5')에 삽착되는 한 쌍의 고정핀(77)이 돌출되게 설치되어 슬라이더(75)가 승강실린더(74)의 하강으로 하강되면서 가압축(76)의 고정핀(77)이 디스크 커터(500)의 시일커버(5)의 핀공(5')에 삽착된 상태로 디스크 커터(500)를 가압 고정하게 된다.

한편, 분해장치(70)의 슬라이더(75)의 내부에 설치되는 회전장치(80)는 도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이 가압축(76)의 상단 외주에 베어링(81)으로 회전 가능하게 설치된 평기어(82), 상기 평기어(82)의 양측에 마주보게 치합되어 기어실린더(83)의 작동으로 평기어(82)를 동일방향으로 동시에 회전시키는 한 쌍의 랙기어(84), 상기 평기어(82)의 상부에 핀(85')으로 일측이 축설된 래칫(85), 상기 래칫(85)과 맞물려 한 쪽 방향으로 만 회전되는 래칫기어(86), 상기 래칫기어(86)와 치합되는 가압축(76) 상단의 스플라인(87)으로 구성된다.

이와 같은 회전장치(80)는 기어실린더(83)를 동시에 작동시켜 랙기어(84)를 전진시키면 랙기어(84)와 치합된 평기어(82)는 가압축(76)의 외주면에서 베어링(81)에 의해 공회전을 하게 되는 데, 상기 평기어(82)의 상부에는 래칫(85)이 핀(85')으로 축설되고 상기 래칫(85)은 가압축(76)의 스플라인(87)과 치합된 래칫기어(86)와 맞물리도록 설치되어 있으므로 평기어(82)의 회전에 의해 래칫(85)이 동시에 회전되면서 래칫기어(86)에 맞물려 래칫기어(86)를 랙기어(84)의 진행방향으로 회전시키게 되므로 래칫기어(86)와 스플라인(87)으로 치합된 가압축(76)이 한 쪽 방향으로 회전하게 된다.

이때 가압축(76)의 회전은 상기한 바와 같이 기어실린더(83)에 의해 작동되는 랙기어(84)에 의해 이루어짐에 따라 랙기어(84)의 1행정 직선 이동거리만으로는 디스크 커터(500)의 시일커버(5)를 한번에 개방시킬 수 없으므로 랙기어(84)의 다행정 왕복운동을 필요로 하게 되는데, 랙기어(84)가 기어실린더(83)에 의해 일회 전진한 후 후퇴하게 되면 평기어(82)가 전진할 때와는 반대로 회전하면서 래칫(85)을 자유롭게 회전시키게 됨에 따라 래칫기어(86)를 회전시키지 않게 되므로 랙기어(84)가 후진할 때는 가압축(76)이 역회전하지 않고 정지된 상태에서 다시 랙기어(84)가 전전할 때 래칫기어(86)가 회전하여 가압축(76)을 회전시키게 된다.

따라서, 기어실린더(83)에 의한 랙기어(84)의 다행정 왕복 작동으로 가압축(76)을 회전시켜 가압축(76) 하단의 고정핀(77) 삽착에 의해 고정된 디스크 커터(500)의 시일커버(5)를 회전시켜 개방시키게 된다.

여기서 기어실린더(83)에 의해 작동되는 랙기어(84)는 평기어(82)의 양측에 동일 방향으로 회전하도록 마주보게 설치되어 있으므로 가압축(76)을 회전하기 위해 기어실린더(83)를 동시에 작동시키면 랙기어(84)가 평기어(82)를 양쪽에서 잡고 동일 방향으로 회전시키게 됨에 따라 회전력을 향상시켜 가압축(76)을 강한 힘으로 회전시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 턴오버장치(90)는 시일커버(5)가 분해된 디스크 커터(500)를 협지한 상태에서 90°회전시켜 터닝된 디스크 커터(500)를 180°턴오버하고 대차(61)의 상부에 거치시키는 장치로서, 도 10 내지 도 14에 도시된 바와 같이 상기 세팅장치(50)의 후방에 설치된 지지대(91)의 상,하부 브라켓(92)(93)에 힌지부(94)를 축으로 회전 가능하게 축설된 회전틀체(95)와, 상기 회전틀체(95)의 양측 지주관(96)의 레일(97)을 따라 집게실린더(98)에 의해 상하 승강하도록 유삽한 연결판체(99)와, 상기 연결판체(99)에 연결되어 좌우이동실린더(100)에 의해 가이드(101)를 따라 내측으로 좌우 동시 이동시켜 디스크 커터(500)를 양측에서 협지하는 한 쌍의 집게(110)와, 상기 힌지부(94)에 축착한 링크(102)에 연결되어 이를 매개로 피스톤로드(103')의 직선운동을 회전운동으로 전환하면서 회전틀체(95)를 90°수평 회전시켜 거치장치(60)의 대차(61) 상방으로 터닝시키는 터닝실린더(103)와, 집게(110)의 중심축(111)에 축착되어 집게(110)를 180°턴오버하는 회전모터(112)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 한 쌍의 집게(110)는 한 개의 피니언(113)의 양측에 맞물려 서로 반대방향으로 회전되는 랙(114)에 의해 일정한 거리를 내외측으로 동시에 직선 이동하도록 설치되고, 내측면에는 디스크 커터(500)의 커터링(3)을 협지하는 협지구(115)가 한 개 이상 부착된다.

이와같이 된 본 발명의 디스크 커터(500)의 분해 작동 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 재생할 디스크 커터(500)를 세팅장치(50)의 고정지그(52)에 샤프트(1)를 고정하여 세팅을 완료한다.

이어서, 분해장치(70)의 슬라이더(75)를 승강실린더(74)에 의해 세팅장치(50)에 세팅된 디스크 커터(500)보다 높은 위치로 상승시킨 상태에서 이동실린더(72)의 작동으로 슬라이더(75)가 설치된 포스트를 포함한 분해장치(70) 전체를 이동레일(71)을 따라 세팅장치(50) 방향으로 이동시켜 가압축(76)의 하단에 부착된 고정핀(77)이 디스크 커터(500)의 시일커버(5)에 형성된 핀공(5')과 동일선상에 있도록 배치시킨 상태에서 승강실린더(74)에 의해 슬라이더(75)를 하강시켜 가압축(76)의 고정핀(77)을 디스크 커터(500)의 핀공(5')에 삽착시키면서 가압하여 디스크 커터(500)를 움직이지 않도록 견고하게 고정시킨다.

이로써 재생할 디스크 커터(500)는 세팅장치(50)에 안치된 상태에서 분해장치(70)의 가압작동으로 견고하게 고정되어 분해작업을 위한 세팅이 완료된다.

이어서, 슬라이더(75)의 내부에 설치된 회전장치(80)의 양측에 마주보게 설치된 한 쌍의 기어실린더(83)를 동시에 작동시켜 이에 축착된 랙기어(84)를 직선으로 전진시키면 이와 맞물린 평기어(82)가 회전하게 되는데, 이때 평기어(82)는 베어링(81)에 의해 가압축(76)과 결합되어 있으므로 평기어(82)는 가압축(76)의 외주에서 공회전하게 되는 반면에 상기 평기어(82)에 핀(85')으로 축설된 래칫(85)이 회전되면서 이와 치합된 래칫기어(86)를 랙기어(84)의 진행방향으로 회전시키게 됨에 따라 래칫기어(86)와 치합된 가압축(76)의 스플라인(87)이 회전되어 가압축(76)을 회전시키게 되고 이로 인해 하단에 일체로 부착된 한 쌍의 고정핀(77)도 동시에 회전되는 바, 이때, 고정핀(77)은 디스크 커터(500)의 시일커버(5)의 핀공(5')에 삽착된 상태에서 승강실린더(74)에 의해 가압되고 있으므로 디스크 커터(500)는 견고하게 고정된 상태에서 가압축(76)의 회전력에 의해 핀공(5')에 삽착된 고정핀(77)이 디스크 커터(500)의 시일커버(5)를 강제로 회전시켜 개방시키게 된다.

여기서 랙기어(84)는 전체 장치의 구조상 비교적 짧은 길이로 이루어져 시일커버(5)를 1행정의 회전만으로 완전히 개방할 수 없으므로 랙기어(84)를 역으로 후퇴시켜 다시 전진하는 다행정 왕복운동으로 시일커버(5)를 완전히 분해하게 되는 데, 랙기어(84)가 기어실린더(83)에 의해 일회 전진한 후 후퇴하게 되면 평기어(82)가 전진할 때와는 반대로 회전하면서 래칫(85)을 자유롭게 회전시키게 됨에 따라 래칫기어(86)의 공회전으로 가압축(76)이 역회전하지 않고 정지된 상태에 있게 되고 다시 랙기어(84)가 전전할 때 래칫기어(86)가 회전하여 가압축(76)을 회전시키게 되므로서 랙기어(84)의 다행정 왕복 작동으로 가압축(76)을 일정한 방향으로 회전시켜 디스크 커터(500)의 시일커버(5)를 완전히 개방시키게 된다.

상기와 같은 작동으로 디스크 커터(500)의 시일커버(5)가 개방되면 시일커버(5)와 시일세트(6)를 분해한 상태에서 분해장치(70)는 원래의 위치로 복귀되고, 이어서 턴오버장치(90)에 의해 디스크 커터(500)를 거치대의 대차(61)의 상부에 위치하도록 90°턴 시키면서 디스크 커터(500)를 뒤집어 대차(61)에 거치하게 되는 데, 시일커버(5)와 시일세트(6)가 분해된 디스크 커터(500)는 이의 외측에 위치하고 있던 턴오버 장치의 회전틀체(95)의 연결판체(99)에 설치된 한 쌍의 집게(110)가 좌우이동실린더(100)에 의해 가이드(101)를 따라 동시에 내측으로 이동되면서 디스크 커터(500)를 클램핑함과 동시에 협지하게 되고 이때, 집게(110)의 내측에는 커터링(3)이 삽입되는 협지구(115)가 한 개 이상 부착되어 디스크 커터(500)를 매우 긴밀하게 협지하게 된다.

이때, 한 쌍의 집게(110)는 한 개의 피니언(113)의 양측에 맞물려 서로 반대방향으로 회전되는 랙(114)에 의해 일정한 거리를 내외측으로 동시에 직선 이동하도록 설치되어 있으므로 한 쌍이 동시에 이동되어 디스크 커터(500)를 일정한 압력으로 협지하게 됨에 따라 디스크 커터(500)를 안정되게 협지하는 효과를 제공한다.

이와 같이 디스크 커터(500)가 한 쌍의 집게(110)에 의해 안정되게 협지되면, 회전틀체(95)의 내부에 수직 설치된 집게실린더(98)가 작동되어 연결판체(99)를 상승시키므로서 이에 설치된 한 쌍의 집게(110)도 동시에 상승되면서 고정지그(52)에 세팅된 디스크 커터(500)를 위로 들어 올리게 되고 이와 동시에 회전틀체(95)의 내부에 수직 설치된 터닝실린더(103)가 작동되어 본체의 상,하부 브라켓(92)(93)에 힌지부(94)를 축으로 회전 가능하게 축설된 회전틀체(95)를 회전시켜 회전틀체(95)의 연결판체(99)에 설치된 한 쌍의 집게(110)를 90°회전시키게 되는 데, 회전틀체(95)는 본체의 상,하부 브라켓(92)(93)에 힌지부(94)를 축으로 회전 가능하게 축설되고 이의 지주관(96)에 설치된 연결판체(99)에 한 쌍의 집게(110)가 설치되어 있으므로 회전틀체(95)가 터닝실린더(103)와 링크(102)의 작동으로 일정 각도 회전되면 이에 결합된 한 쌍의 집게(110)가 디스크 커터(500)를 협지한 상태로 터닝되어 거치대의 대차(61) 상부에 위치하게 된다.

이어서, 연결판체(99)의 중심축(111)에 축착된 회전모터(112)를 회전시켜 한 쌍의 집게(110)에 협지된 디스크 커터(500)를 180°턴오버 시킨 상태에서 집게실린더(98)를 하강 작동시켜 디스크 커터(500)를 대차(61)의 찬넬(63)에 거치시키므로서 일련의 과정이 종료하게 되고 이러한 과정은 연속적으로 반복된다.

따라서, 본 발명은 디스크 커터(500)의 분해과정과 턴오버과정이 기계적인 자동화시스템으로 이루어져 다수개의 디스크 커터(500) 재생작업을 효율적으로 안전하게 수행할 수 있는 매우 우수한 발명이다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 고안의 사상으로 부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

1 : 샤프트 2 : 허브 3 : 커터링 5 : 나사결합형 시일커버 5' : 핀공 7 : 제1베어링 8 : 제2베어링 9 : 크러셔링 50 : 세팅장치 52 : 고정지그 60 : 거치장치 61 : 대차 62 : 안내레일 63 : 찬넬 64 : 활차 70 : 분해장치 71 : 이동레일 72 : 이동실린더 73 : 수직포스트 74 : 승강실린더 75 : 슬라이더 76 : 가압축 77 : 고정핀 80 : 회전장치 81 : 베어링 82 : 평기어 83 : 기어실린더 84 : 랙기어 85 : 래칫 85' : 핀 86 : 래칫기어 87 : 스플라인 90 : 턴오버장치 91 : 지지대 92 : 상부 브라켓 93 : 하부 브라켓 94 : 힌지부 95 : 회전틀체 96 : 지주관 97 : 레일 98 : 집게실린더 99 : 연결판체 100 : 좌우이동실린더 101 : 가이드 102 : 링크 103 : 터닝실린더 103' : 피스톤로드 110 : 집게 111 : 중심축 112 : 회전모터 113 : 피니언 114 : 랙 115 : 협지구 500 : 디스크 커터

Claims

작업테이블에 설치된 재생할 디스크 커터의 세팅장치;
상기 작업테이블의 측부에 외측으로 하향 경사지게 설치된 거치장치 및 상기 거치장치의 상면에서 상하 방향으로 교차되게 이동되는 디스크 커터 거치용 대차;
상기 작업테이블 상에서 이동레일을 따라 상기 세팅장치 방향으로 좌우 이동되어 디스크 커터를 고정하고 회전하여 시일커버를 분해하는 분해장치;
상기 세팅장치의 후방에 설치되어 디스크 커터를 회전틀체의 집게로서 협지한 상태에서 위로 올려 회전틀체를 거치장치의 대차 상방으로 90°수평 회전시키고 그 상태에서 회전틀체의 집게를 180°턴오버하여 뒤집어진 디스크 커터를 대차의 상부에 거치시키는 턴오버장치;
로 구성됨을 특징으로 하는 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치.
제 1 항에 있어서, 세팅장치는 작업테이블에 설치되어 디스크 커터의 샤프트하단을 고정 지지하는 고정지그로 이루어지는 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치.
제 1 항에 있어서, 거치장치는 장방형 형태로서 상기 작업테이블의 일측부에 작업테이블로 부터 반대방향 쪽으로 하향 경사지게 설치되고, 이의 상면에 종방향으로 한 개 이상의 레일이 일정 간격으로 설치되며, 상기 레일에는 디스크 커터의 샤프트가 유삽되는 2개 1조의 찬넬 다수조를 레일과 교차되는 방향으로 설치한 대차가 활차로서 활주 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치.
제 3 항에 있어서, 분해장치는 이동실린더에 연결되어 세팅장치 쪽으로 이동자재되는 수직포스트와, 이에 교차상태로 설치되어 승강실린더에 의해 승강되는 슬라이더로 이루어지고, 상기 슬라이더에는 디스크 커터의 시일커버에 형성된 핀공에 삽착되는 한 쌍의 고정핀이 돌출되게 설치되어 디스크 커터를 가압하는 가압축이 수직으로 하향 축설되어 슬라이더의 내부에 설치된 회전장치에 의해 회전하도록 설치됨을 특징으로 하는 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치.
제 4 항에 있어서, 회전장치는 슬라이더의 내부로 관통된 가압축의 상단 외주에 베어링으로 회전 가능하게 설치된 평기어와 상기 평기어의 양측에 마주보게 치합되어 기어실린더의 작동으로 평기어를 동일방향으로 동시에 회전시키는 한 쌍의 랙기어, 상기 평기어의 상부에 핀으로 일측이 축설된 래칫, 상기 래칫과 맞물려 한 쪽 방향으로만 회전되는 래칫기어, 상기 래칫기어와 치합되는 가압축 상단의 스플라인으로 구성되어, 한 쌍의 랙기어의 전진으로 평기어의 래칫을 작동시켜 래칫기어를 회전시키고 래칫기어의 회전으로 스플라인을 회전시켜 가압축을 회전시킴을 특징으로 하는 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치.
제 1 항에 있어서, 턴오버 장치는 세팅장치의 후방에 설치된 포스트의 상,하부 브라켓에 힌지부를 축으로 회전 가능하게 축설된 회전틀체와, 상기 회전틀체의 양측 지주관의 레일을 따라 승강실린더에 의해 상하 승강하도록 유삽한 연결판체와, 상기 연결판체에 연결되어 좌우이동실린더에 의해 안내레일을 따라 내측으로 좌우 동시 이동시켜 디스크 커터를 양측에서 협지하는 한 쌍의 집게와, 상기 힌지부에 축착한 링크에 연결되어 이를 매개로 피스톤로드의 직선운동을 회전운동으로 전환하면서 회전틀체를 90°수평 회전시켜 거치장치의 대차 상방으로 터닝시키는 터닝실린더와, 집게의 중심축에 축착되어 집게를 180°턴오버하는 회전모터로 구성됨을 특징으로 하는 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치.
제 6 항에 있어서, 한 쌍의 집게는 한 개의 피니언기어의 양측에 맞물려 서로 반대방향으로 회전되는 랙기어에 의해 일정한 거리를 내외측으로 동시에 직선 이동하도록 설치되고, 내측면에는 디스크 커터의 커터링을 협지하는 협지구(115)가 한 개 이상 부착됨을 특징으로 하는 TBM 디스크 커터 시일커버 분해 및 턴오버 장치.