KR19990073067A

KR19990073067A - 레일천공기

Info

Publication number: KR19990073067A
Application number: KR1019990008525A
Authority: KR
Inventors: 문정복
Original assignee: 문정복
Priority date: 1999-03-13
Filing date: 1999-03-13
Publication date: 1999-10-05

Abstract

레일 천공기가 개시된다. 레일 천공기에 있어서, 레일천공기는 상부 몸체, 상부몸체의 하부에 장착되어, 전, 후방으로 이동가능한 하부 몸체, 상부 몸체의 상부 소정위치에 장착되어, 상기 레일 천공기의 수평상태를 표시하는 수평 표시기, 상부 몸체의 전방에 장착된 수직 플레이트에 고정되어 레일 천공기를 레일의 일측면에 고정시키는 클램핑 장치, 수직 플레이트의 측면 하단부에 장착되어, 레일 천공기를 레일의 타측면에 고정시키는 레일 고정지그, 수직 플레이트의 일측면에 장착되어, 레일 천공기가 레일에 천공작업을 하는 경우, 구멍의 정확한 위치를 표시가능한 천공 위치표시기구, 하부몸체의 후방에 장착되어 동력을 발생시키는 엔진, 엔진의 일측에 장착되어 회전력을 소정의 감속비로 감속하는 감속기, 그리고 감속기의 일측에 장착되는 회전축의 선단부에 장착되어, 회전축이 회전하는 동안 회전력에 의하여 구멍을 형성하는 드릴로 구성된다.

Description

레일 천공기{Rail-Drilling Machine}

본 발명은 레일 천공기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레일의 천공작업을 용이하게 할 수 있는 레일 천공기에 관한 것이다.

일반적으로, 레일은 여러 산업분야에서 이용되고있으며, 특히, 철도차량을 이동시키기 위하여 레일을 설치한다. 이러한 레일은 소정의 길이를 갖는 50N, 60N등의 다양한 규격의 레일이 생산되고 있다. 따라서, 장거리 구간에 레일을 설치하려면, 여러개의 레일을 서로 일체로 연결해야 한다. 이러한 레일을 여러개로 연결하기 위한 일반적인 연결방법은, 각각의 레일의 수직부의 측면에 천공기를 이용하여 체결홀을 형성하고, 각 레일을 서로 맞대어 정열한 후, 레일의 체결홀과 타 레일에 형성된 체결홀에 양단부에 홀이 형성된 플레이트등의 연결부재를 위치시키고 체결나사로 체결하므로써 서로 일체로 연결하는 것이다.

레일 연결시 중량이 무거운 레일의 경우는 보다 많은 구멍을 형성하여야 보다 안정적으로 연결할 수 있다. 예를 들면 50N 레일의 경우는 2 개의 구멍을 형성하고, 60N 레일의 경우는 3 개의 구멍을 형성하므로써 안정적으로 각 레일을 일체로 연결하는 것이다.

도1 은 이러한 레일 천공기를 보여주는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 레일천공기(1)는 프레임(4), 프레임(4)의 상부에 장착되어 동력을 발생하는 앤진(2), 엔진(2)으로부터 발생한 동력에 의하여 회전하면서, 화살표 방향(1a)으로 이동하여 레일(9)에 구멍을 형성하는 드릴(8), 프레임(4)의 후방에 장착되며 레일 천공기(1)를 지지하는 받침대(4a), 프레임(4)의 전방에 장착되어 천공작업시 작업자가 레일천공기(1)를 파지하는 손잡이부(3), 그리고 프레임(4)의 후방에 장착되어 회전하므로써 프레임(4)을 전방으로 이동시키기는 조절 손잡이(8a)로 구성된다.

전술한 레일 천공기(1)를 이용하여 레일(9)에 구멍을 형성하는 경우, 먼저 여러명의 작업자가 천공기(1)를 작업장소로 운반하여, 레일(9)에 천공작업을 하기위한 위치에 정열한다. 즉, 조절 손잡이(8a)를 회전시켜서 천공기(1)의 드릴(8)을 레일(9)의 측면(9a)의 천공하고자 하는 위치에 정열한다. 그리고, 엔진(2)을 구동시켜 동력을 발생시키면, 이러한 동력이 엔진(2)의 구동축(5)에서 풀리(7)를 통하여 피동축(6)으로 전달되며, 최종적으로는 드릴(8)에 전달된다. 따라서, 드릴(8)의 회전으로 레일(9)의 측면(9a)에 천공작업이 수행된다. 이때, 다른 작업자는 손잡이부(3)를 계속적으로 파지하므로써 안정적인 천공작업이 가능하다.

작업자는 이러한 레일 천공기를 이용하여 레일의 천공작업을 철도 현장에서 직접 실시하게 된다. 일반적으로, 국철의 경우는 기차의 운행이 10 여분 간격으로 빈번하므로, 신속한 작업이 요구된다.

그러나, 이러한 관점에서 전술한 천공기는 여러가지 문제점을 갖고 있다. 즉, 전술한 천공기는 무게가 60kg 정도이므로, 항상 여러명의 작업자가 운반 해야하므로 신속한 천공작업이 어려우므로 사고의 위험이 있다.

또한, 천공작업시 작업자가 손잡이부를 파지하므로써 천공작업중 발생하는 진동을 방지하기 어려운 문제점에 있다.

그리고, 레일의 천공위치에 드릴을 작업자의 육안으로 정열하므로, 정확한 위치에 정열하는 것이 어렵고, 복수개의 구멍을 형성하는 경우에는 작업시간이 길어지는 문제점이 있다.

또한, 천공기를 작업장소에 작업자가 육안으로 설치하므로, 천공기를 수평으로 정열하는 것이 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 무게를 경량화하므로써 운반 및 작업이 용이하고, 그 구조를 개선하므로써, 단시간 내에 정확한 위치에 천공할 수 있는 레일 천공기를 제공하는 것이다.

도1 은 종래의 레일 천공기를 보여주는 사시도.

도2 는 본 발명에 따른 레일 천공기를 보여주는 사시도.

도3 은 본 발명에 따른 레일 천공기를 이용하여 레일의 천공작업전의 상태를 보여주는 측면도.

도4 는 본 발명에 따른 레일 천공기를 이용하여 레일의 천공작업을 하는 것을 보여주는 측면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

10: 천공기 20: 상부몸체

30: 하부몸체 36: 드릴(Drill)

40: 클램핑 장치(Clamping Device)

50: 레일 고정지그 60: 천공위치 표시기구

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 레일 천공기에 있어서, 레일 천공기는 상부 몸체, 상부몸체의 하부에 장착되어, 전, 후방으로 이동가능한 하부 몸체, 상부 몸체의 상부 소정위치에 장착되어, 레일 천공기의 수평상태를 표시하는 수평 표시기, 상부 몸체의 전방에 장착된 수직 플레이트에 고정되어 레일 천공기를 레일의 일측면에 고정시키는 클램핑 장치, 수직 플레이트의 측면 하단부에 장착되어, 레일천공기를 레일의 타측면에 고정시키는 레일 고정지그, 수직 플레이트의 일측면에 장착되어, 레일 천공기가 레일에 천공작업을 하는 경우, 구멍의 정확한 위치를 표시가능한 천공위치 표시기구, 하부몸체의 후방에 장착되어 동력을 발생시키는 엔진, 엔진의 일측에 장착되어 회전력을 소정의 감속비로 감속하는 감속기, 그리고 감속기의 일측에 장착되는 회전축의 선단부에 장착되어, 회전축이 회전하는 동안 회전력에 의하여 구멍을 형성하는 드릴로 구성된다.

본 발명에 따르면, 상부몸체의 소정위치에는 랙기어가 장착되고, 하부몸체의 상면에는 랙기어에 치합되는 피니언 기어가 형성되어, 랙기어 회전시 피니언 기어는 전, 후방으로 이동하므로써, 하부부재가 상부부재에 대하여 전, 후방으로 이동가능하다.

또한, 클램핑 장치는 몸체, 몸체의 상부에 장착되는 중공축, 중공축의 상부에 장착되며 중공축을 관통하여 몸체의 내부로 회전가능하게 장착되는 손잡이, 그리고 몸체에 힌지가능하게 결합되어 몸체의 하부로 돌출되어 레일을 고정시키는 한쌍의 고정쇠로 구성되어, 클램핑 장치는 수직 플레이트의 일측면으로부터 돌출되는 한 쌍의 고정 브래킷의 사이에 힌지가능하게 장착된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도2 는 본 발명에 따른 레일 천공기를 보여주는 사시도이고, 도3 은 본 발명에 따른 레일 천공기를 이용하여 레일의 천공작업전의 상태를 보여주는 측면도이다.

도시된 바와 같이, 레일 천공기(10)는 상부몸체(20), 상부몸체(20)의 하부에 활주가능하게 장착되는 하부몸체(30), 상부몸체(20)의 전방에 장착되어 레일(15)을 고정하는 클램핑 장치(40), 하부몸체(30)의 후방에 장착되어 동력을 발생시키는 엔진(32), 엔진(32)으로부터 발생한 동력에 의하여 회전하므로써 레일(15)에 구멍을 형성하는 드릴(36)로 구성된다.

상부몸체(20)는 전원을 온(On)/오프(Off) 시키므로써 엔진(32)을 구동시키는 스위치(22a)가 장착된 손잡이부(22), 원통형의 몸체(21a)의 내부에 장착된 랙기어(Rack Gear;도시안됨)에 일체로 연결되어 랙기어(도시안됨)를 회전시키는 조절 손잡이(21), 엔진용 연료를 저장하는 연료통(23), 연료통(23)의 상면에 장착되어 레일 천공기(10)의 수평여부를 표시하는 수평표시기(24)로 구성된다.

그리고, 하부몸체(30)는 프레임(37), 프레임(37)의 상면에 장착되어 상부몸체(20)의 랙기어(도시안됨)와 치합되는 피니언 기어(Pinion Gear;35), 엔진(32)의 일측에 장착되어 엔진(32)으로부터 발생한 동력을 적절한 감속비로 감속하며 그 일측에 회전축(33)이 장착되는 감속기(31), 그리고, 회전축(33)의 선단부에 조립가능하게 장착되어 회전에 의하여 구멍을 형성하는 드릴(36)로 구성된다.

상부몸체(20)의 조절 손잡이(21)를 제1 화살표 방향(12)으로 회전시키면, 조절 손잡이(21)에 일체로 연결된 랙기어(도시안됨)가 회전하게 된다. 그리고, 랙기어(도시안됨)는 피니언 기어(35)에 치합되어 있는 상태이므로 피니언 기어(35)가 제3 화살표 방향(13)을 따라 전방으로 이동한다. 따라서, 하부몸체(30)가 전방으로 같이 전진하게 되고, 회전축(33)의 선단부에 결합된 드릴(36)도 전방으로 이동하게 되므로써, 드릴(36)을 천공위치에 정열하게 된다.

한편, 상부몸체(20)의 일측면에는 수직 플레이트(25)가 일체로 장착되며, 이 수직 플레이트(25)의 일측면에는 클램핑 장치(40)가 장착된다.

클램핑 장치(40)는 몸체(46), 몸체(46)의 상부에 상향으로 돌출된 중공축(47), 중공축(47)의 내부를 관통하여 몸체(46)의 내부에 회전가능하게 장착되는 손잡이(49), 그리고 몸체(46)가 힌지가능하게 장착되는 한 쌍의 고정쇠(43)로 구성된다. 한 쌍의 고정쇠(43)는 수직 플레이트(25)의 일측면에 장착된 한 쌍의 고정 브래킷(41)에 힌지가능하게 결합된다. 따라서, 클램핑 장치(40)는 레일 천공기(10)에 힌지가능하게 장착된다.

클램핑 장치(40)의 몸체(46)는 소정의 두께를 갖는 플레이트 형상이며, 그 내부의 수직방향으로 중공(도시안됨)이 형성된다. 따라서, 중공축(47)과 몸체(46)의 중공(도시안됨)은 서로 연통하므로, 손잡이(49)는 몸체(46)의 내부로 회전가능하게 인입된다. 또한, 몸체(46)의 소정위치에는 몸체(46)의 가로방향으로 홀(46a)이 관통 형성된다.

그리고, 도4 에 도시된 바와 같이, 손잡이(49)를 화살표 방향(18)으로 회전하면, 손잡이(49)의 돌출부재(46b)는 몸체(46)의 외부로 돌출되므로써, 수직 플레이트(25;도2)의 전면(25b)을 가압하여 접촉하게 되고, 동시에 한 쌍의 고정쇠(43)의 양단부(43b)는 레일(15)의 제2 측면(17)을 지지하게 된다. 따라서, 클램핑 장치(40)는 레일(15)을 지지하게 된다.

다시, 도2 및 도3 을 참조하면, 한 쌍의 고정쇠(43)의 상단부(43a)에는 제1관통홀(43c)이 형성되며, 중간부에는 제2 관통홀(44a)이 형성되며, 하단부는 후방으로 소정의 기울기를 갖는 훅크 형상이다.

그리고, 한 쌍의 고정 브래킷(41)은 수직 플레이트(25)의 일측면(25b;도4)에 체결나사(42)에 의하여 고정되며, 전방으로 돌출 형성된다. 또한, 한 쌍의 고정 브래킷(41)의 전방부에는 제3 관통홀(도시안됨)이 형성된다.

따라서, 클램핑 장치(40)가 레일 천공기(10)에 결합되는 경우, 제1 힌지핀(45)이 제1 관통홀(43c)을 관통하여 체결되고, 제2 힌지핀(44)이 제2 및 제3 관통홀(44a)을 관통하여 체결되므로써 클램핑 장치(40)는 한 쌍의 고정 브래킷(41)의 사이에 힌지가능하게 장착되는 것이다.

그리고, 수직 플레이트(25)의 하단부 양 측면에는 레일 고정지그(50)가 탈착가능하게 장착된다. 레일 고정지그(50)의 선단부(51)는 레일(15)의 수직부(15a)의 제1 측면(16)과 동일한 형상을 갖는다. 따라서, 천공작업시 레일(15)의 수직부(15a)의 제1 측면(16)에 고정되므로써 레일 천공기(10)의 상, 하 진동등을 방지하여 안정된 천공작업을 가능하게 한다.

한편, 수직 플레이드(25)의 일측면에는 천공위치 표시기구(60)가 장착된다. 천공위치 표시기구(60)는 반시계방향으로 회전가능하다. 그리고, 레일(15)의 상면에는 가늠자(62)가 장착된다. 가늠자(62)는 얇은 금속 플레이트이며, 그 상면에는 눈금(63)이 각인된다. 또한, 가늠자(62)의 양측단부에는 하방으로 복수개의 다리부(64)가 일체로 형성된다. 따라서, 가늠자(62)는 레일(15)의 상면에 착탈가능하게 장착가능하다. 천공작업을 하는 경우, 천공위치 표시기구(60)를 반 시계 방향으로 소정각도 회전시켜서 고정시킨다. 그리고, 천공하고자 하는 위치를 표시하는 가늠자(62)의 눈금(63)에 천공위치 표시기구(60)를 위치시키기 위하여 레일 천공기(10)를 양방향으로 소정거리 이동시킨다. 천공위치 표시기구(60)가 눈금(63)에 정확하게 위치하였을 때,드릴(36)을 이용하여 구멍을 형성하므로써, 정확한 위치에 구멍을 형성할 수 있는 것이다.

추가적으로, 천공작업시 발생할 수도 있는 고열을 냉각시키기 위하여 냉각수공급시스템(72)이 장착된다. 냉각수 공급 시스템(72)은 냉각수가 저장되는 압축탱크(70) 및 압축탱크(70)에 연결되어 냉각수를 작업부위에 분사하는 분사호스(71)로 구성된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레일 천공기의 작동을 더욱 상세하게 설명한다.

도2, 도3 및 도4 를 참조하면, 레일(15)에 구멍을 형성하는 경우, 먼저 레일천공기(10)를 레일(15)의 천공위치에 위치시킨다. 즉, 클램핑 장치(40)의 고정쇠(43)와 레일 고정지그(50)의 사이에 레일(15)이 위치되도록 정열한다. 그리고, 가늠자(62)를 레일(15)의 상면에 장착하고, 천공위치 표시기구(60)를 반 시계 방향으로 회전시켜서 소정위치에 고정한다. 이 상태에서, 레일 천공기(10)를 좌,우 방향으로 소정거리 이동시키므로써 천공위치 표시기구(60)가 가늠자(62)의 눈금위에 위치하도록 정열한다.

천공위치 정열 후, 레일 고정지그(50)의 일측면(51)을 레일(15)의 제1측면(16)의 내부에 고정시킨다. 이때, 레일 고정지그(50)가 상, 하로 진동하는 것이 방지된다.

레일 고정지그(50) 고정작업 후, 클램핑 장치(40)의 손잡이(49)를 제5 화살표 방향(18)으로 회전시키면, 몸체(46)가 전방으로 회전하게 되고, 동시에 한 쌍의고정쇠(43)는 제6 화살표 방향(19)으로 회전하게 된다. 몸체(46)가 소정각도 회전하여 수직 플레이트(25)의 일측면(25b)에 접촉하게 되면, 손잡이(49)를 화살표 방향(18)으로 회전시킨다.

손잡이(49)를 화살표 방향(18)으로 회전하면, 손잡이(49)의 돌출부재(46b)는 몸체(46)의 외부로 돌출되므로써, 수직 플레이트(25;도2)의 전면(25b)을 가압하여 접촉하게 된다. 동시에 한 쌍의 고정쇠(43)의 양 단부(43b)가 레일(15)의 제2 측면(17)을 지지하게 된다. 따라서, 레일 천공기(10)를 레일(15)에 고정하는 작업이 완료되게 된다.

고정작업 완료 후, 레일 천공기(10)의 조절 손잡이(21)를 제1 화살표방향(12)으로 회전시킨다. 따라서, 상부몸체(20)의 랙기어(도시안됨)가 회전하면서 하부몸체(30)의 피니언 기어(35)를 전방으로 밀어내게 되고, 하부몸체(30)는 제3 화살표 방향(13)을 따라 전방으로 전진하게 된다. 드릴(36)이 레일(15)의 제1측면(16)의 천공위치에 접촉하게 될 때까지 조절 손잡이(21)를 회전시킨다.

드릴(36)의 선단부(34)가 레일(15)의 천공위치에 접촉하게 되면, 손잡이부(22)의 스위치(22a)를 온시키므로써 엔진(32)을 구동시킨다. 엔진(32)에서 발생한 동력이 감속기(31)에 전달되어 소정 감속비로 감속되며, 회전축(33)을 소정속도로 회전시킨다. 따라서, 회전축(33)의 단부에 장착된 드릴(36)이 회전하면서 레일(15)의 수직부(15a)를 관통하여 구멍을 형성하게 되는 것이다.

50N 레일의 경우, 2 개의 체결홀이 필요하고, 60N 레일의 경우는 3 개의 체결홀이 필요하므로, 각 레일에 따라 적절한 수만큼 상기와 같은 천공작업을 반복하므로써 구멍을 형성하게 된다. 평균적으로 하나의 구멍을 형성하는데 소요되는 천공시간은 20-45초 정도이다.

한 개의 구멍을 형성한 후, 조절 손잡이(21)를 제2 화살표 방향(11)으로 회전시키면, 조절 손잡이(21)의 회전에 의하여 랙기어(도시안됨)가 피니어 기어(35)를 후방으로 밀어 내게 된다. 따라서, 하부몸체(30)가 제4 화살표 방향(14)을 따라 후방으로 이동하므로써, 드릴(36)이 레일(15)의 구멍으로부터 이탈하여 후방으로 이동하게 된다.

두 번째 구멍을 형성하는 경우, 레일 천공기(10)를 소정거리 이동하여 천공위치 표시기구(60)를 가늠자(62)의 두 번째 눈금에 위치시킨다. 그리고, 상기와 동일한 과정에 의하여 천공작업을 수행하게 된다.

전술한 바와 같이, 레일 천공기는 클램핑 장치에 의하여 레일을 고정하고, 조절 손잡이를 회전시키므로써 드릴을 레일의 측면에 위치시키고, 엔진을 구동시켜 천공작업을 하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 레일 천공기는 무게의 경량화로 1인의 작업자로도 운반 및 조작이 용이한 장점이 있다. 또한, 그 구조를 개선하므로써, 단시간 내에 정확한 위치에 천공을 할 수 있는 장점이 있다.

Claims

레일 천공기에 있어서,

상부 몸체;

상기 상부몸체의 하부에 장착되어, 전, 후방으로 이동가능한 하부 몸체;

상기 상부 몸체의 상부 소정위치에 장착되어, 상기 레일 천공기의 수평상태를 표시하는 수평 표시기;

상기 상부 몸체의 전방에 장착된 수직 플레이트에 고정되어 레일 천공기를 레일의 일측면에 고정시키는 클램핑 장치;

상기 수직 플레이트의 측면 하단부에 장착되어, 레일 천공기를 레일의 타측면에 고정시키는 레일 고정지그;

상기 수직 플레이트의 일측면에 장착되어, 상기 레일 천공기가 레일에 천공작업을 하는 경우, 구멍의 정확한 위치를 표시가능한 천공위치 표시기구;

상기 하부몸체의 후방에 장착되어 동력을 발생시키는 엔진;

상기 엔진의 일측에 장착되어 회전력을 소정의 감속비로 감속하는 감속기;

그리고

상기 감속기의 일측에 장착되는 회전축의 선단부에 장착되어, 상기 회전축이 회전하는 동안 회전력에 의하여 구멍을 형성하는 드릴로 구성되는 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
제1 항에 있어서, 상기 상부몸체의 소정위치에는 랙기어가 장착되고, 상기 하부몸체의 상면에는 상기 랙기어에 치합되는 피니언 기어가 형성되어, 상기 랙기어 회전시 상기 피니언 기어는 전, 후방으로 이동하므로써, 상기 하부부재가 상기 상부부재에 대하여 전, 후방으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 레일 천공기.
제2 항에 있어서, 상기 클램핑 장치는 몸체, 상기 몸체의 상부에 장착되는 중공축, 상기 중공축의 상부에 장착되며 상기 중공축을 관통하여 상기 몸체의 내부로 회전가능하게 장착되는 손잡이, 그리고 상기 몸체에 힌지가능하게 결합되어 상기 몸체의 하부로 돌출되어 레일을 고정시키는 한쌍의 고정쇠로 구성되어, 상기 클램핑 장치는 상기 수직 플레이트의 일측면으로부터 돌출되는 한 쌍의 고정 브래킷의 사이에 힌지가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 레일 천공기.