KR19990019309U - 개공기의 용선역류방지구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 노내 용융물을 배출하는 개공기의 개공드릴과 해머를 연결하는 태핑소켓에 내장되어 용선이 해머측으로 역류되는 것을 방지하도록 된 개공기의 용선역류방지구조에 관한 것으로서,

해머로드(151)의 전방측 유체통로상에 디스크수용구멍(20)을 형성하고; 상기 디스크수용구멍(20)에 미끄럼 가능하도록 수용되고, 내측 길이방향에 개공드릴(130)측으로 개방되면서 해머로드측으로는 폐쇄된 구멍(32)을 형성하며, 중앙과 해머로드측 단부의 외표면에 디스크수용구멍(20)의 내경과 동일한 외경을 가지는 미끄럼접촉돌기(34)(36)가 원주방향으로 연속하여 형성되고, 상기 해머로드측 미끄럼접촉돌기(36)는 길이방향으로 관통하는 다수개의 제 1유체통로(37)를 가지며, 상기 미끄럼접촉돌기(34)(36)사이에는 방사상으로 형성되어 구멍(32)과 연결되는 제 2유체통로(38)를 다수개 갖춘 밸브디스크(30);와, 상기 밸브디스크(30)에 해머로드측으로 탄성력을 가하도록 된 코일스프링(40); 및, 상기 디스크수용구멍(20)의 해머로드측에 나사결합하여 밸브디스크(30)의 이동을 차단하고, 중앙부에 관통구멍(52)을 형성한 밸브시트(50);를 포함함을 특징으로 한다.

Description

개공기의 용선역류방지구조

본 고안은 노내 용융물을 배출하는 개공기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 개공드릴과 해머를 연결하는 태핑소켓에 내장되어 용선이 해머측으로 역류되는 것을 방지하도록 된 개공기의 용선역류방지구조에 관한 것이다.

일반적으로 용융물을 배출할 수 있도록 노벽(110) 하부에 방사상으로 형성되는 다수개의 개공구(112)는 평상시에는 머드(Mud) 등에 의하여 폐쇄된 채로 유지되고, 출선시에는 그 개공구(112)를 개공기(120)에 의하여 개공함으로서 출선이 이루어지는 것이다.

통상, 개공기(120)는 도 1에 도시된 바와같이 선단부에 드릴날(132)을 형성하고 중앙부에 길이방향으로 연속하여 유체공급구멍(134)을 형성한 환봉형 개공드릴(130)을 갖추며, 이러한 개공기(120)는 개공드릴(130)을 지지하면서 개공구(112)측으로 전후진될 수 있도록 하는 안내프레임(140), 상기 안내프레임(140)의 후방측에 갖추어져 개공드릴(130)에 전후진이 이루어질 수 있도록 타격력을 제공하는 정, 역타 해머(152)(154)와 피더모터(156), 상기 적, 역타 해머(152)(154)와 개공드릴(130)을 연결시키는 태핑소켓(160), 상기 안내프레임(140)의 후방측 상부면에 힌지결합되면서 와이어(172)와 리프트모터(174)를 매개로 안내프레임(140)을 회전가능하도록 지지하는 지지프레임(170)으로 이루어지며, 실질적인 개공작업시 노벽(110)에 일체로 형성된 걸고리수용부재(114)에 끼워지는 걸고리(142)가 안내프레임(140)의 선단부에 형성된다.

즉, 개공작업시 안내프레임(140)의 걸고리(142)가 노벽(110)의 걸고리수용부재(114)에 끼워져 개공기(120)의 선단부 위치가 개공하기에 적합하도록 고정되고, 이 상태에서 개공드릴(130)이 전진 및 후진함에 의하여 개공구(112)가 뚫려짐으로서 그 개공구(112)를 통하여 용선이 외부로 배출되는 것이다.

그리고, 출선을 위하여 개공드릴(130)이 전진하는 경우에는 그 내부에 형성된 유체공급구멍(134)에는 유체공급라인(180)을 통해 공급되는 질소가스(N₂)와 물이 흐르게 되고, 따라서 이러한 유체압력에 의하여 고압인 노내압력이 외부로 누설되지 않은 상태에서 보다 원할한 개공작업이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

그런데, 이러한 종래의 개공기에 있어서는, 유체공급구멍(134)을 통하여 공급되는 유체의 공급이 원할하게 이루어지지 않거나, 또는 유체공급이 차단되는 경우에는, 노내 압력이 해머(152)(154)측으로 역류되는 것을 차단할 수 없어 용선이 해머(152)(154)까지 역류되어 그를 파손시키는 설비사고를 유발하는 것이며, 따라서 개공작업이 원할하게 이루어질 수 없었던 것이었다.

이는 종래의 태핑소켓(160)구조가 도 2에 도시한 바와같이 중앙부에 길이방향으로 관통구멍(162)을 형성하고, 이러한 관통구멍(162)의 일측으로는 키이(131)를 매개로 개공드릴(130)이 끼워져 고정되며, 상기 관통구멍(162)의 타측단부는 내표면에 나사산(164)을 형성함으로서 그 나사산(164)에 해머로드(151)가 나사결합으로 고정되는 단순한 구조를 갖춤으로서 개공드릴(130)을 통하여 역류되는 용선의 차단수단이 전혀 갖추어지지 않음에 기인하는 것이다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 출선을 위하여 개공구를 개공하는 개공기의 개공드릴과 해머 연결부위인 태핑소켓에서 개공시에는 질소가스와 물로 된 유체가 드릴날측으로 공급될 수 있도록 하고 개공 완료후 또는 유체공급의 차단이 이루어지는 경우에는 역류되는 용선을 차단할 수 있도록 함으로서 개공작업이 안정적으로 수행될 수 있게 한 개공기의 용선역류방지구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 개공기를 도시한 개략 구성도

도 2는 종래의 개공기의 태핑소켓부를 도시한 단면구성도

도 3은 본 고안에 따른 개공기의 용선역류방지구조를 갖춘 태핑소켓부를 도시한 단면구성도

도 4는 본 고안의 요부를 도시한 외관사시도

도 5는 본 고안의 구조에 의하여 유체흐름이 이루어지는 것을 도시한 설명도

도 6은 본 고안의 구조에 의하여 용선역류가 차단되는 것을 도시한 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 ... 태핑소켓

20 ... 디스크수용구멍

30 ... 밸브디스크

32 ... 구멍

34,36 ... 미끄럼접촉돌기

37,38 ... 유체통로

40 ... 코일스프링

50 ... 밸브시트

52 ... 구멍

130 ... 개공드릴

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 고안은, 노벽의 개공구를 뚫어 출선하기 위한 개공드릴이 해머에 의하여 전후진 동작하고, 상기 개공드릴에 형성된 유체공급구멍으로는 유체공급라인으로부터 해머로드를 통과하여 유체가 공급됨으로서 유체를 공급하면서 개공구를 개공하도록 된 개공기에 있어서, 상기 해머로드의 전방측 유체통로상에 디스크수용구멍을 형성하고; 상기 디스크수용구멍에 미끄럼 가능하도록 수용되고, 내측 길이방향에 개공드릴측으로 개방되면서 해머로드측으로는 폐쇄된 구멍을 형성하며, 중앙과 해머로드측 단부의 외표면에 디스크수용구멍의 내경과 동일한 외경을 가지는 미끄럼접촉돌기가 원주방향으로 연속하여 형성되고, 상기 해머로드측 미끄럼접촉돌기는 길이방향으로 관통하는 다수개의 제 1유체통로를 가지며, 상기 미끄럼접촉돌기사이에는 방사상으로 형성되어 구멍과 연결되는 제 2유체통로를 다수개 갖춘 밸브디스크;와, 상기 밸브디스크에 해머로드측으로 탄성력을 가하도록 된 코일스프링; 및, 상기 디스크수용구멍의 해머로드측에 나사결합하여 밸브디스크의 이동을 차단하고, 중앙부에 관통구멍을 형성한 밸브시트;를 포함함을 특징으로 하는 개공기의 용선역류방지구조를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 용선역류방지구조를 갖춘 개공기의 태핑소켓(10)을 개략적으로 도시한 단면구성도로서, 중앙부에 길이방향으로 유체의 흐름통로를 제공하는 관통구멍(14)을 형성하고, 일측 단부에 개공드릴(130)이 키이(131)를 매개로 고정되며, 타측단부에는 나사산(12)을 형성하여 해머로드(151)가 나사결합으로 고정되는 대략의 구성은 종래와 유사하다.

본 고안의 용선역류방지구조는 상기 개공드릴(130)과 해머로드(151) 사이의 관통구멍(14)에 갖추어지고, 이러한 위치는 굳이 이 부분에 한정하지는 않는바, 개공드릴(130) 후단부의 내측 또는 해머로드(151) 선단부의 내측에 갖추어질 수도 있는 것이다.

상기 태핑소켓(10)의 개공드릴(130)과 해머로드(151) 사이에는 밸브디스크(30)를 수용하여 길이방향으로 미끄럼가능하도록 하는 디스크수용구멍(20)이 형성된다.

상기 밸브디스크(30)는 길이방향에 개공드릴(130)측은 개방되고 해머로드(151)측은 폐쇄된 구멍(32)을 형성한 대략의 중공원통형으로 형성되며, 이 밸브디스크(30)의 외경은 상기 디스크수용구멍(20)의 내경크기보다 작게 형성되고, 이러한 밸브디스크(30)의 외표면 중앙부와 해머로드(151)측 단부에는 방사상으로 돌출하여 원주방향으로 연속되면서 그 외경이 디스크수용구멍(20)의 내경크기와 동일하도록 형성된 미끄럼접촉돌기(34)(36)를 갖추어 밸브디스크(30)가 디스크수용구멍(20)에 접촉되어 미끄럼이 이루어지는 경우 균형을 유지하는 역할을 수행하게 된다.

그리고, 상기 해머로드(151)측 미끄럼접촉돌기(36)에는 그 전후방측 공간을 서로 연결하여 그 부분을 통해 유체의 흐름이 이루어질 수 있도록 된 제 1유체통로(37)를 형성하고, 상기 미끄럼접촉돌기(36) 사이에는 방사상으로 형성되어 원주방향에 다수개 갖추어지는 제 2유체통로(38)를 갖춘다. 따라서, 디스크 수용구멍(20)에 밸브디스크(30)가 수용되는 경우 유체의 흐름이 제 1유체통로(37)→ 제 2유체통로(38)→ 구멍(32)을 통하여 형성될 수 있다.

그리고, 이러한 밸브디스크(30)는 코일스프링(40)에 의하여 해머로드(151)측으로 항상 탄성력을 제공받도록 장착되는바, 이를 위한 하나의 방법은 코일스프링(40)을 압축된 상태로 밸브디스크(30)의 개공드릴(130)측 단부에 설치하여, 코일스프링(40)의 일단부가 디스크수용구멍(20)에 지지되고 타단부가 미끄럼접촉돌기(34)에 지지되도록 한다. 물론, 이러한 방법외에도 밸브디스크(30)에 해머로드(151)측으로 탄성력을 가하는 다양한 방법이 이루어질 수 있으며, 이러한 모든 변형예가 본 고안의 범주에 속함은 당연하다.

그리고, 상기 밸브디스크(30)가 해머로드(151)측으로 이탈되지 않도록 하는 밸브시트(50)를 갖추는바, 이러한 밸브시트(50)는 디스크수용구멍(20)의 해머로드(151)측 단부에 나사결합되어 밸브디스크(30)가 해머로드(151)측으로 이동하는 정도를 제한하게 되며, 상기 밸브시트(50)는 중앙부에 길이방향으로 관통된 구멍(62)을 형성하고, 바람직하게는 상기 구멍(52)은 육각형으로 형성하여 그를 분해조립하기 용이하도록 한다. 이때, 상기 구멍(52)의 크기는 밸브디스크(30)가 코일스프링(40)의 탄성반발력에 의하여 밸브시트(50)에 밀착되는 경우 밸브디스크(30)의 미끄럼접촉돌기(36)에 형성된 제 1유체통로(37)가 완전하게 차단될 수 있도록 설정된다.

따라서, 코일스프링(40)의 탄성반발력에 의하여 밸브디스크(30)와 밸브시트(50)가 서로 밀착된 상태를 유지하는 경우에는 개공드릴(130)과 해머로드(151) 사이의 유체의 흐름이 차단되고, 밸브디스크(30)가 코일스프링(40)의 탄성반발력을 극복하여 밸브시트(50)로부터 떨어져 유지되는 경우에는 밸브시트(50)의 구멍(52)→ 제 1유체통로(37)→ 제 2유체통로(38)→ 구멍(32)을 거치는 유체의 흐름통로가 형성될 수 있는 것이다.

물론, 상기 밸브시트(50)가 태핑소켓(10)에 나사결합으로 고정된 후 그 위치를 유지할 수 있도록 하기 위하여는 스냅링(54) 등을 설치하는 것이 바람직하다.

상기한 구성으로 된 본 고안의 작용을 설명한다.

본 고안의 구조를 갖춘 태핑소켓(10)으로 개공드릴(130)과 해머로드(151)를 서로 연결한 상태에서 개공작업이 이루어지는 경우에는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와같이 질소가스와 물이 혼합된 유체를 공급하면서 개공작업이 이루어지는 경우와(도 5참조), 유체공급이 이루어지지 않는 등에 의하여 용선이 역류되는 경우(도 6)로 대별되어 밸브디스크(30)의 위치가 변화하면서 유체공급 또는 용선역류방지작용이 수행된다.

우선, 해머로드(151)측으로부터 질소가스와 물의 혼합유체가 공급되어 개공드릴(130)측으로 유체흐름이 형성되는 경우, 상기 혼합유체는 가장 먼저 밸브시트(50)의 구멍(52)을 통하여 밸브디스크(30)의 폐쇄된 단부에 도달하며, 따라서 상기 혼합유체의 압력은 밸브디스크(30)의 폐쇄된 단부를 밀어 그 밸브디스크(30)를 개공드릴(130)측으로 이동시킨다. 물론, 이러한 작동이 이루어질 수 있기 위하여는 혼합유체에 의하여 밸브디스크(30)의 폐쇄된 단부에 가해지는 압력에 의한 힘이 코일스프링(40)에 의하여 밸브디스크(30)에 가해지는 탄성반발력보다 커야 하며, 이는 코일스프링(40)의 탄성계수 등의 인자를 적정하게 설정하면 된다.

따라서, 밸브디스크(30)는 밸브시트(50)로부터 떨어지게 되고, 이는 밸브시트(50)의 구멍(52)→ 제 1유체통로(37)→ 제 2유체통로(38)→ 구멍(32)을 거치는 유체의 흐름통로(P1)를 형성함으로서 유체가 개공드릴(130)에 공급될 수 있게 된다.

다음에, 유체흐름의 차단 등에 의하여 용선이 태핑소켓(10)측으로 역류되는 경우에는 밸브디스크(30)의 폐쇄된 단부측에 유체압력에 의한 더 이상의 힘이 작용하지 않고, 따라서 상기 밸브디스크(30)는 코일스프링(40)의 복원력에 의하여 밸브시트(50)측으로 이동하여 밀착되는바, 이는 상기한 유체의 흐름통로를 차단하며, 이에 의하여 역류되는 용선이 해머로드(151)측으로 흐르는 것을 차단하게 된다(P2).

따라서, 역류되는 용선에 의하여 해머등이 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

상술한 바와같인 본 고안에 따른 개공기의 용선역류방지구조에 의하면, 해머의 전방측에 질소가스와 물의 혼합유체가 공급되는 경우에는 그들을 위한 통로를 제공하고 그 혼합유체가 공급되지 않는 경우에는 코일스프링의 탄성복원력에 의하여 그러한 유체통로를 차단하여 용선의 역류를 방지함으로서 용선의 역류에 의한 해머측의 파손을 방지할 수 있는 실용상의 우수한 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 노벽의 개공구를 뚫어 출선하기 위한 개공드릴(130)이 해머에 의하여 전후진 동작하고, 상기 개공드릴(130)에 형성된 유체공급구멍(134)으로는 유체공급라인(180)으로부터 해머로드를 통과하여 유체가 공급됨으로서 유체를 공급하면서 개공구(112)를 개공하도록 된 개공기에 있어서,

   상기 해머로드(151)의 전방측 유체통로상에 디스크수용구멍(20)을 형성하고;

   상기 디스크수용구멍(20)에 미끄럼 가능하도록 수용되고, 내측 길이방향에 개공드릴(130)측으로 개방되면서 해머로드측으로는 폐쇄된 구멍(32)을 형성하며, 중앙과 해머로드측 단부의 외표면에 디스크수용구멍(20)의 내경과 동일한 외경을 가지는 미끄럼접촉돌기(34)(36)가 원주방향으로 연속하여 형성되고, 상기 해머로드측 미끄럼접촉돌기(36)는 길이방향으로 관통하는 다수개의 제 1유체통로(37)를 가지며, 상기 미끄럼접촉돌기(34)(36)사이에는 방사상으로 형성되어 구멍(32)과 연결되는 제 2유체통로(38)를 다수개 갖춘 밸브디스크(30);와,

   상기 밸브디스크(30)에 해머로드측으로 탄성력을 가하도록 된 코일스프링(40); 및,

   상기 디스크수용구멍(20)의 해머로드측에 나사결합하여 밸브디스크(30)의 이동을 차단하고, 중앙부에 관통구멍(52)을 형성한 밸브시트(50);를 포함함을 특징으로 하는 개공기의 용선역류방지구조.