KR102574737B1 - 트윈 할암장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트윈 할암장치에 관한 것으로서, 특히 굴삭기의 암에 장착된 마운트에 설치되고, 상기 굴삭기로부터 제공되는 유압을 초고압으로 증압시키는 증압기와; 상기 증압기를 중심으로 양측에 각각 하나씩 구비되는 한 쌍의 할암기와; 상기 할암기가 하단에 장착되고, 상기 증압기의 양측면을 따라 각각 승강(昇降) 가능하게 설치되어 승강시 할암기와 함께 상하로 이동하는 한 쌍의 승강기;를 포함하여 구성되어, 굴삭기의 마운트에 간편하고 용이하게 탈부착을 할 수 있으며, 다양한 각도에서 할암작업을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

트윈 할암장치{Twin rock splitter}

본 발명은 암반 내의 천공홀 내에 삽입한 후 암반을 가압하여 파쇄하는 할암장치에 관한 것으로서, 특히 굴삭기에서 제공하는 유압을 초고압으로 증압시키는 증압기와 이 증압기로부터 초고압을 제공받는 2개의 할암기를 일체화시킨 트윈 할암장치에 관한 것이다.

암반을 제거하기 위해서는 암반을 파쇄해야 하는데, 암반을 파쇄시키기 위한 공법으로는 크게 천공 장치를 이용하여 암반에 복수 개의 홀(hole)을 천공한 다음 이 천공홀에 폭약을 삽입하여 폭발시키는 공법과, 암반을 천공하여 천공홀 내에 할암기를 삽입한 뒤 유공압을 이용해 천공홀의 내벽면을 강한 힘으로 가압하여 암반을 균열시켜 파쇄하는 공법이 있다.

이 중 폭약을 이용하여 암반을 파쇄시키는 공법은 매우 큰 소음과 진동 및 분진 등을 유발하여 각종 민원을 유발함으로써 도심지에서는 잘 사용되지 않는다.

이러한 어려움 때문에 할암기를 이용한 암반 파쇄 공법이 많이 사용되고 있는데, 할암기를 이용하여 암반을 분쇄하기 위해서는 암반에 천공홀을 형성시키고, 천공홀 내에 할암기를 삽입한 후 피스톤을 전진시켜 천공홀 내벽면을 가압하도록 한다.

한편, 천공홀 내에 삽입하여 암반의 내벽을 가압하는 할암기는 일반적으로 1500 ~ 2000 bar 이상의 초고압으로 암반 내벽을 가압해야 한다.

이를 위해, 종래에는 할암기 측에 별도의 파워 유니트(POWER UNIT)를 전기적으로 연결하여 유압펌프의 출력을 증가시켜서 1500~2000 bar 정도의 초고압을 할암기에 제공하고 있다.

그런데, 통상의 할암 작업은 작업자가 천공홀에 직접 할암기를 삽입한 후 피스톤을 전진시켜 암반 내벽을 가압하여 암반을 파쇄하는데, 상술한 종래의 증압방식은 별도의 파워 유니트(POWER UNIT)를 암반 파쇄 작업시 마다 위치를 이동시켜줘야 하며, 작업자가 중량물인 할암기를 들고 각각의 천공홀에 일일이 삽입하여 암반을 파쇄함으로 작업자의 피로도 증가 및 근골격계 질환 발생에 노출되는 문제점이 있었다. 또한, 암반 천공시 코아드릴 작업으로 물을 사용함에 따라 공사장 작업현장 바닥에 물이 고여있는 상태에서 전기 장비인 파워유니트(POWER UNIT)에 연결된 전선 피복의 손상시에 감전의 위험이 발생되는 문제점도 있다.

등록특허 10-2429885

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 증압기와 2개의 할암기를 일체화시켜 어태치먼트로 구성한 후 이 어태치먼트를 굴삭기의 마운트에 간편하게 탈부착할 수 있고, 할암기를 수평면 상에서 회전가능하게 하면서 상하방향으로 승강 가능하게 구성하여 다양한 각도에서 작업자가 용이하게 할암 작업을 수행할 수 있도록 하는 트윈 할암장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 트윈 할암장치는 굴삭기의 암에 장착된 마운트에 설치되고, 상기 굴삭기로부터 제공되는 유압을 초고압으로 증압시키는 증압기와; 상기 증압기를 중심으로 양측에 각각 하나씩 구비되는 한 쌍의 할암기와; 상기 할암기가 하단에 장착되고, 상기 증압기의 양측면을 따라 각각 승강(昇降) 가능하게 설치되어 승강시 할암기와 함께 상하로 이동하는 한 쌍의 승강기;를 포함하여 구성된다.

한편, 본 발명은 상기 굴삭기의 마운트와 상기 증압기 사이에는 회전기를 설치하여 증압기를 마운트 상에서 회전시키되; 상기 회전기는 웜이 모터축에 구비된 모터와; 상기 웜에 치합되어 회전하고, 상기 증압기와 결합되어 회전시 증압기와 함께 회전하는 웜휠과; 상기 웜휠의 상면에 설치됨과 아울러 상기 마운트의 저면에 설치되는 베어링;을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 승강기는 하단에 상기 할암기가 장착되는 본체와; 상기 본체의 일측면에 고정되고, 상기 증압기의 양 측면에 형성된 관통홀을 둘러싸는 테두리를 따라 상하로 이동 가능한 가이드와; 상기 증압기 내부에 구비되고, 상기 가이드와 결합되는 승강판과; 상기 증압기 내부에 구비되고, 상단이 승강판에 결합되어 전후진시 승강판을 상하로 이동시키는 피스톤 로드가 구비된 실린더;로 구성된다.

또한, 상기 승강기에는 와이어가 권취된 윈치가 구비되며, 상기 할암기는 상기 와이어의 끝단에 연결되어 윈치가 와이어를 감으면 상승하고, 윈치가 와이어를 풀면 하강한다.

또한, 상기 할암기는 다수의 스플라인이 이격되게 형성된 스플라인축이 상단에 구비되고, 상기 승강기의 하단에는 상기 스플라인축의 스플라인이 삽입되는 다수의 스플라인홈이 내주면에 형성된 보스가 구비된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 트윈 할암장치는 증압기와 2개의 할암기가 일체화된 어태치먼트로 구성할 수 있으므로, 굴삭기의 마운트에 간편하고 용이하게 탈부착을 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 승강기에 의해 할암기가 자동 승강되므로, 작업자가 직접 할암기를 들고 천공홀에 삽입할 필요가 없으므로 작업자의 업무 부담을 경감할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 증압기는 굴삭기에서 제공하는 유압을 유압작동 방식으로 증압시켜서 할암기에 제공하므로 종래와 같이 별도의 전기장치 없이 할암기에 필요한 압력을 효과적으로 제공할 수 있다.

또한, 회전기에 의해 증압기가 회전하고 이에 따라 할암기도 회전하므로, 할암기가 좀 더 다양한 각도의 포지션을 잡을 수 있어서 다양한 각도에서 할암기를 천공홀 내에 삽입할 수 있으며, 이에 따라 각도에 구속되지 않고 다양한 할암작업이 가능한 이점이 있다.

또한, 와이어에 연결된 할암기가 윈치의 작동에 따라 승강되므로, 승강기에 의한 승강에 윈치의 작동에 의한 승강이 더해져 할암기의 승강범위가 더욱 넓어지는 이점이 있다.

또한, 보스 밖으로 스플라인축을 살짝 내린 후 할암기를 돌려 방향을 맞춘 다음 스플라인축을 위로 올려 보스 내부로 밀어 넣으면 할암기의 방향을 쉽게 조절할 수 있는 이점이 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 트윈 할암장치를 보인 도.
도 4는 본 발명에 의한 트윈 할암장치에서 할암기가 와이어를 따라 승강하는 모습을 보인 도.
도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 트윈 할암장치의 사용모습을 보인 도.
도 6은 본 발명에 의한 트윈 할암장치의 승강기가 마운트 상에서 회전하는 모습을 보인 도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 트윈 할암장치의 회전기를 보인 도.
도 9는 본 발명에 의한 트윈 할암장치의 할암기와 승강기에서 스플라인축과 보스를 보인 도.

이하, 본 발명에 의한 트윈 할암장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 트윈 할암장치를 보인 도이다.

그리고, 도 4는 본 발명에 의한 트윈 할암장치에서 할암기가 와이어를 따라 승강하는 모습을 보인 도이다.

또한, 도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 트윈 할암장치의 사용모습을 보인 도이며, 도 6은 본 발명에 의한 트윈 할암장치의 승강기가 마운트 상에서 회전하는 모습을 보인 도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 트윈 할암장치의 회전기를 보인 도이다.

또한, 도 9는 본 발명에 의한 트윈 할암장치의 할암기와 승강기에서 스플라인축과 보스를 보인 도이다.

본 발명에 의한 트윈 할암장치는 증압기(10)와, 상기 증압기(10)를 중심으로 양측에 각각 하나씩 구비되는 한 쌍의 할암기(20)와, 상기 증압기(10)에 연결되면서 상기 할암기(20)가 하단에 장착되는 한 쌍의 승강기(30)를 포함하여 구성된다.

상기 증압기(10)는 굴삭기의 암에 장착된 마운트(M)에 설치되는 것으로서, 굴삭기에서 제공되는 250 bar의 유압을 할암 작업에 적절한 2000 bar 이상의 초고압으로 증압시켜 할암기(20)에 제공한다. 보다 구체적으로, 상기 증압기(10)는 굴삭기에 장착된 유압펌프(미도시)와 할암기(20) 사이에 유압 라인으로 연결되어 굴삭기의 유압펌프 측에서 제공되는 유압을 증압기(10)의 입력측 면적 대비 출력측 면적 비만큼 압력을 증가시켜서 할암기(20)에 제공하는 유압작동식의 증압기이다. 따라서, 종래와 같이 별도의 전기장치 없이도 할암기에 필요한 압력을 효과적으로 제공할 수 있다.

한편, 굴삭기의 마운트(M)와 증압기(10) 사이에는 회전기(40)가 설치되어 증압기(10)를 마운트(M) 상에서 회전시킨다.

즉, 회전기(40)는 증압기(10)를 마운트(M) 상에서 회전시켜 할암기(20)도 함께 회전시킴으로써 할암기(20)가 다양한 각도 포지션을 취할 수 있도록 하는 것으로서, 모터(41)와, 상기 모터(41)로부터 동력을 제공받아 회전하는 웜휠(43)과, 상기 웜휠(43)의 상면에 설치됨과 아울러 마운트(M)의 저면에 설치되는 베어링(44)을 포함하여 구성된다.

상기 모터(41)는 증압기(10)의 하우징 상면에 안착되는 것으로서, 모터축에 웜(42)이 구비된다.

상기 웜휠(43)은 증압기(10)의 하우징 상면에 구비되고, 웜(42)에 치합되어 회전한다. 이러한 웜휠(43)은 증압기(10)의 하우징 상면에 고정 결합되어 있기 때문에 웜(42)의 회전에 의하여 회전할 때 증압기(10)와 함께 회전한다.

상기 베어링(44)은 모터(41)에서 제공된 회전력을 흡수하여 웜휠(43)이 회전할 때 마운트(M)는 회전하지 않도록 하면서 증압기(10)만 회전하도록 한다. 즉 베어링(44)은 내륜과 외륜, 그리고 상기 내륜과 외륜 사이에 개재되는 볼로 구성되는 것이 일반적인데, 이러한 베어링(44)의 내륜을 웜휠(43)에 고정하고 외륜을 마운트(M)에 고정하면 웜휠(43)이 회전할 때 증압기(10)는 회전하면서 마운트(M)는 회전하지 않도록 할 수 있다.

한편, 웜(42)이나 웜휠(43) 및 베어링(44)과 같은 것들은 증압기(10) 하우징의 상면에 설치된 케이싱(45)에 내장됨으로써 외부 환경과 격리된다. 따라서 작업 현장의 토사나 자갈 및 돌맹이 조각들에 의해 회전기(40)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

상기 할암기(20)는 증압기(10)의 양측에 하나씩 구비되는데, 이러한 할암기(20)는 증압기(10)로부터 초고압을 제공받아 피스톤 운동을 함으로써 암반에 압력을 가해 암반을 쪼개는 할암 작업을 수행한다.

상기 승강기(30)는 증압기(10)의 양측면을 따라 각각 승강(昇降) 가능하게 설치되어 승강시 할암기(20)와 함께 상하로 이동한다.

즉, 승강기(30)는 증압기(10)의 외형을 구성하는 하우징의 양측면을 따라 그 자체가 승강운동을 하여 승강기(30)의 하단에 장착된 할암기(20)를 동시에 승강시킨다.

이러한 승강기(30)는 본체(31)와, 상기 본체(31)의 일측면에 고정되는 가이드(32)와, 상기 가이드(32)에 결합되는 승강판(33)과, 상기 승강판(33)에 결합되는 실린더(34)를 포함하여 구성된다.

상기 본체(31)는 하단에 할암기(20)가 장착되어 본체(31)의 승강시 할암기(20)도 함께 승강한다.

상기 가이드(32)는 증압기(10)를 구성하는 하우징 양 측면에 형성된 관통홀(11)을 둘러싸는 테두리(12)를 따라 상하 이동 가능하게 구비된다.

부연하면, 증압기(10)의 하우징 양 측면에 각각 4각 형태의 관통홀(11)을 형성시키면, 이 관통홀(11)을 둘러싸는 4각링 형태의 테두리(12)가 증압기(10)의 하우징 양 측면에 형성된다.

가이드(32)는 이러한 테두리(12)를 따라 상하로 이동한다. 즉 가이드(32)는 3개의 판을 밀착시켜 형성시키되 본체(31)에 가까운 안쪽판(32a)과 본체(31)에서 가장 먼 바깥쪽판(32c)은 중간판(32b)보다 더 돌출시켜 테두리(12)가 가이드(32)의 안쪽판(32a)과 바깥쪽판(32c) 사이에 형성되는 공간에 끼워지게 한다. 따라서 가이드(32)는 테두리(12)가 안쪽판(32a)과 바깥쪽판(32c) 사이에 개재된 상태로 상하로 승강하게 된다.

상기 승강판(33)은 증압기(10)의 하우징 내부에 구비되고, 가이드(32)와 결합된다. 승강판(33)은 가이드(32)의 바깥쪽판(32c)과 결합되어 가이드(32)가 상하로 이동할 때 함께 상하로 이동한다.

이러한 승강판(33)은 수평방향 폭을 관통홀(11)의 수평방향 폭보다 크게 형성시켜 관통홀(11)을 통해 증압기(10)의 하우징 바깥으로 이탈되는 것을 방지한다.

상기 실린더(34)는 증압기(10)의 하우징 내부에 구비되는 것으로서, 피스톤 로드(34a)가 상하방향으로 전후진한다. 이러한 실린더(34)의 피스톤 로드(34a)는 상단이 승강판(33)에 결합되어 전후진시 승강판(33)을 상하로 이동시킨다.

따라서, 실린더(34)의 피스톤 로드(34a)가 전진하여 상승하면, 승강판(33)이 상승을 하게 되고, 연이어 가이드(32)가 상승을 하면서 본체(31)가 상승하게 되며, 결과적으로 본체(31)의 저면에 고정 설치된 할암기(20)가 상승을 하게 된다. 피스톤 로드(34a)가 후진하여 하강을 할 때도 위와 같은 연결관계를 통해 결국 할암기(20)가 하강을 하게 된다.

한편, 본 발명은 위에서 설명한 것처럼 승강기(30)의 승강에 의해 할암기(20)를 상하로 이동시킬 수 있을 뿐만 아니라, 와이어(W)가 권취된 윈치(미도시)의 작동에 의해서도 할암기(20)를 상승/하강 운동시킬 수 있다.

즉, 승강기(30)에는 와이어(W)가 권취된 윈치가 구비되고, 할암기(20)는 와이어(W)의 끝단에 연결되어 윈치가 와이어를 감으면 상승하고, 윈치가 와이어를 풀면 하강하는 것이다.

부연하면, 승강기(30)의 본체(31) 내에는 와이어(W)가 다수회 권취되어 있는 윈치가 구비되는데, 이 와이어(W)의 끝단은 본체(31)의 바닥면을 관통하여 본체(31)의 외부로 노출된다. 이렇게 노출된 와이어(W) 끝단에 할암기(20)가 연결되어 윈치를 일방향으로 회전시키면 할암기(20)가 상승하고 윈치를 타방향으로 회전시키면 할암기(20)가 하강한다.

따라서, 할암기(20)는 승강기(30)에 의한 승강과 윈치 작동에 의한 승강, 즉 2중 승강이 가능하므로 할암기(20)의 승강범위를 확장시킬 수 있는 효과가 있다.

더불어, 도 9에 도시된 바와 같이 할암기(20)의 상단에는 스플라인축(21)을 구비하고, 승강기(30)의 하단에는 상기 스플라인축(21)이 삽입되는 보스(35)를 구비할 수 있다.

상기 스플라인축(21)은 주지하듯이, 길이방향을 따라 다수의 스플라인(21a)이 외주면에 이격되게 형성된다.

상기 보스(35)는 상기 승강기(30)의 본체(31) 저면에 구비되는 것으로서, 스플라인축(21)의 스플라인(21a)이 삽입되는 다수의 스플라인홈(35a)이 내주면에 형성된다.

작업 현장에서는 쪼개려는 암반의 결에 따라 할암기(20)의 방향을 바꿔야 하는 경우가 있는데, 이러한 경우를 대비하여 본 발명에서는 와이어(W)가 연결된 할암기(20)의 상단에 스플라인축(21)을 구비하면서 승강기(30)의 하단에 보스(35)를 구비하고 있다.

즉, 윈치를 일방향으로 살짝 돌려 와이어(W)가 풀어지게 함으로써 보스(35) 내부에 삽입되어 있는 스플라인축(21)을 보스(35) 밖으로 살짝 내린 후 할암기(20)를 돌려 원하는 각도로 방향을 설정한 다음, 윈치를 타방향으로 돌리면서 할암기(20)를 위쪽으로 올리면 보스(35) 내부의 스플라인홈(35a)에 스플라인축(21)의 스플라인(21a)이 삽입됨으로써 다시 승강기(30)에 할암기(20)가 연결되는 것이다.

10: 증압기 11: 관통홀
12: 테두리 20: 할암기
21: 스플라인축 21a: 스플라인
30: 승강기 31: 본체
32: 가이드 32a: 안쪽판
32b: 중간판 32c: 바깥쪽판
33: 승강판 34: 실린더
34a: 피스톤 로드 35: 보스
35a: 스플라인홈 40: 회전기
41: 모터 42: 웜
43: 웜휠 44: 베어링
45: 케이싱 M: 마운트
W: 와이어

Claims (5)

1. 굴삭기의 암에 장착된 마운트(M)에 설치되고, 상기 굴삭기로부터 제공되는 유압을 초고압으로 증압시키는 증압기(10)와; 상기 증압기(10)를 중심으로 양측에 각각 하나씩 구비되는 한 쌍의 할암기(20)와; 상기 할암기(20)가 하단에 장착되고, 상기 증압기(10)의 양측면을 따라 각각 승강(昇降) 가능하게 설치되어 승강시 할암기(20)와 함께 상하로 이동하는 한 쌍의 승강기(30);를 포함하여 구성되되,
   상기 승강기(30)에는 와이어(W)가 권취된 윈치가 구비되며,
   상기 할암기(20)는 상기 와이어(W)의 끝단에 연결되어 윈치가 와이어(W)를 감으면 상승하고, 윈치가 와이어(W)를 풀면 하강하는 것을 특징으로 하는 트윈 할암장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 굴삭기의 마운트(M)와 상기 증압기(10) 사이에는 회전기(40)가 설치되어 증압기(10)를 마운트(M) 상에서 회전시키되,
   상기 회전기(40)는 웜(42)이 모터축에 구비된 모터(41)와;
   상기 웜(42)에 치합되어 회전하고, 상기 증압기(10)와 결합되어 회전시 증압기(10)와 함께 회전하는 웜휠(43)과;
   상기 웜휠(43)의 상면에 설치됨과 아울러 상기 마운트(M)의 저면에 설치되는 베어링(44);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트윈 할암장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 승강기(30)는 하단에 상기 할암기(20)가 장착되는 본체(31)와;
   상기 본체(31)의 일측면에 고정되고, 상기 증압기(10)의 양 측면에 형성된 관통홀(11)을 둘러싸는 테두리(12)를 따라 상하로 이동 가능한 가이드(32)와;
   상기 증압기(10) 내부에 구비되고, 상기 가이드(32)와 결합되는 승강판(33)과;
   상기 증압기(10) 내부에 구비되고, 상단이 승강판(33)에 결합되어 전후진시 승강판(33)을 상하로 이동시키는 피스톤 로드(34a)가 구비된 실린더(34);로 구성된 것을 특징으로 하는 트윈 할암장치.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 할암기(20)는 다수의 스플라인(21a)이 이격되게 형성된 스플라인축(21)이 상단에 구비되고,
   상기 승강기(30)의 하단에는 상기 스플라인축(21)의 스플라인(21a)이 삽입되는 다수의 스플라인홈(35a)이 내주면에 형성된 보스(35)가 구비되는 것을 특징으로 하는 트윈 할암장치.

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