KR200198192Y1 - 암반굴착용비트의 파쇄롤러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 터널공사나 건축물기초공사시 지반을 뚫는 굴착기의 끝부분에 설치되어 굴착공사 진행중 나타나는 암반을 파쇄하여 굴착하는 암반굴착용비트의 파쇄롤러에 관한 것으로, 특히 암반을 파쇄하여 굴착하는 암반굴착용비트를 구성하되, 상기 파쇄롤러 내부에 작동구가 숨쉬기운동을 하면서 압력을 분산시키는 기존의 압력분산라인외에 베어링슬리브에 내결쪽으로 여러개의 관통홀을 가지는 또다른 압력분산라인을 형성하고 이에 오링을 결합구성하여서 상기 파쇄롤러의 회전시 발생하는 내부압력을 관통홀을 통해 여러곳으로 분산되도록 함으로써, 빠른 속도로 팽창압력을 소멸시키도록 하여 내부를 항상 정상압력으로 복귀토록 함으로써 굴착작업시 상기 파쇄롤러내부에 설치한 베어링에 물 또는 미세한 돌가루등이 침투하지 못하도록 함으로써, 베어링의 회전동작을 원활히 하고 고장이 없도록 함은 물론, 상기 암반굴착용비트를 구성하는 드럼의 저부에 설치된 축받이에 고정설치되며 파쇄롤러의 롤러몸체가 축 결합되는 고정축의 사각부에 기존의 볼트공과 직각이 되도록 보조볼트공을 형성하고 볼트를 삽입하여 파쇄롤러의 양단이 더욱 견고히 고정설치됨으로써, 따라서, 암반굴착작업시 상,하,좌,우의 충격으로부터 견디는 힘이 강해져 롤러몸체 고정축의 마모나 훼손이 크게 방지되도록 하며,그리고, 롤러몸체 외연을 중앙이 배가 나오도록 둥글게 구성하여 굴착작업시 바닥면에 배가 나온 중앙부분부터 닿도록 하여 파쇄롤러들이 옆으로 이탈하려는 현상을 최대한 방지되도록 함으로써 수직으로 곧장 굴착이 되도록 하는등 결과적으로 파쇄롤러의 굴착작업효율 및 사용수명을 극대화 한 것이다.

Description

암반굴착용비트의 파쇄롤러{a base rock excavation beat of crush a roller}

본 고안은 터널공사나 건축물기초공사시 지반을 뚫는 굴착기의 끝부분에 설치되어 굴착공사 진행중 나타나는 암반을 파쇄하여 굴착하는 암반굴착용비트의 파쇄롤러에 관한 것으로 특히, 드럼의 저부에 설치되는 축받이에 고정설치되는 파쇄롤러의 결합을 용이하도록 함은 물론 결합을 견고하게 하여 사용중 파쇄롤러가 축받이로부터 풀리지 않도록 하며, 파쇄롤러내부에 설치된 베어링에 물 또는 미세한 돌가루등이 침투하지 못하도록 견고히 밀폐하여 베어링의 회전동작을 원활히 하고 고장이 없도록 하여 결과적으로 파쇄롤러의 사용수명을 장구히 하고 암반의 굴착을 용이하도록 한 것이다.

일반적으로 토목공사나 건축공사를 함에 있어서는 기초공사로 굴착작업을 하여 빔을 박거나 기타 보강재를 설치하는 것이 거의 일반적인 시공방법인바, 이때 사용되는 암반 굴착기는 외부동력과 연결되어 회전동작하며 굴착깊이에 따라 길게 연결하여 사용하도록 된 중공축의 끝단에 원주방향으로 초경팁이나 다이아몬드를 박은 다수의 파쇄롤러를 설치한 드럼으로 형성된 비트를 설치하여 작업중 나타나는 암반을 파쇄하며 굴착작업을 수행하도록 하였는데 이때 상기 드럼의 저부에 형성한 축받이에 설치되는 파쇄롤러의 결합구조를 간단히 살펴보면 고정축의 외면에 베어링을 삽입설치하고 상기 베어링의 외륜에 원주방향으로 초경팁이나 다이아몬드를 박은 롤러몸체를 회전가능하게 삽입설치한 다음 양단을 밀폐구로 밀페하여 구성한 파쇄롤러를 드럼의 축받이에 파쇄롤러의 고정축양단을 결합하여 베어링에 의해 회전가능하게 설치한 것이었다.

따라서, 드럼의 저부에 설치되는 축받이에 고정설치되는 파쇄롤러의 결합을 용이하도록 함은 물론 파쇄롤러내부에 설치된 베어링에 물 또는 미세한 돌가루등이 침투하지 못하도록 하는 것이 무엇보다도 중요하였다.

그러나 지금까지의 암반굴착용 비트에 사용되는 파쇄롤러들은 거의 모두가 파쇄롤러의 결합이 용이하지 못하였을 뿐만 아니라 굴착작업시 상기 파쇄롤러의 롤러몸체와 고정축사이를 밀폐하고 있는 밀페구의 밀폐력이 떨어져 틈새로 물이나 미세한 돌가루 등이 침투하여 베어링을 못쓰게 만듬으로써 베어링의 회전동작이 원활하지 못하여 롤러몸체의 회전에 이상이 생겨서 결과적으로 암반파쇄작업에 지장을 초래하게 됨은 물론 파쇄롤러의 사용수명에 문제가 생겨 파쇄롤러를 자주 교체하여야 하는등 여러 가지의 문제점을 안고 있었다.

이에 이와같은 문제점을 해결하고자 선출원된 것으로 실용신안등록출원 제98-23058호가 있는데 이는 첨부도면 도1 내지 도2에 도시된 바와같이 암반굴착용비트의 드럼저부에 형성된 축받이에 회전가능하게 결합되어 사용되는 파쇄롤러(100)를 구성함에 있어서,

환봉의 중간부위 양측으로 베어링설치부(20a)를 형성하고 양끝단은 볼트공(21a)을 구비한 사각부(21)를 형성하여서된 고정축(20)을 구성하여,

상기 고정축(20)에 형성한 각각의 베어링설치부(20a)에 베어링(22)을 삽입한후 그외연에 형성된 베어링슬리브(22a) 외연에 원주방향으로 초경팁(31)이나 다이아몬드를 박은 롤러몸체(30)를 회전가능하게 삽입설치하되 밀폐링(24)을 형성하고, 상기 베어링(22)에 물이나 미세한 입자의 흙이나 돌가루 등의 이물질이 침투하지 못하도록 고정축(20)양단으로 각각 밀폐링(41)을 각각 결합한 환형의 'ㄴ'형 밀폐링결합구(40)의 일측면이 맞닿도록 삽입한 다음 상기 밀페링결합구(40)중 외측의 밀폐링결합구(40)를 감싸도록 외측면에 결합구삽입요홈(62)이 형성되고 내측면에는 외측으로 볼트공(63)을 갖는 사각공(61)이 형성된 밀폐구(60)를 밀폐링(64)이 삽입설치되도록 고정축(20)의 사각부(21)에 볼트(61)체결하고, 상기 롤러몸체(30)의 내경이 넓은 입구부분에는 별도의 플랜지고정구(70)를 밀폐구(60)외연에 밀착되도록 롤러몸체(30)의 플랜지부분에 나사결합하여 고정축(20)과 롤러몸체(30)사이를 밀페토록 구성하여서, 파쇄롤러(100)가 장착된 암반굴착용비트(10)를 사용하여 암반을 굴착하게 되면 상기 고정축(20)의 사각부(21)에 볼트(61)체결되어 회전되지 않도록 고정된 밀폐구(60)의 외측면에 형성한 결합구삽입요홈(62)에 결합된 일측의 밀폐링결합구(50)와 서로 마주보도록 결합된 타측의 밀페링결합구(40)(50)에 결합된 각각의 밀폐링(41)(51)과, 밀페구(60)와 고정축(64)사이에 형성되는 밀폐링(64) 및 베어링슬리브(22a)와 롤러몸체(30)사이에 형성되는 밀폐링(24)에 의해 밀폐가 거의 완벽하게 되어 베어링(22)에 물이나 미세한 입자의 흙이나 돌가루 등의 이물질이 침투하지 못하게 함으로써, 베어링(22)의 고장발생을 미연에 방지하여 결과적으로 파쇄롤러(100)의 회전을 용이하도록 한 것이다.

그러나 이와같은 본인의 선출원 고안 역시 파쇄롤러(100)가 회전할 때 내부압력이 발생하게 되므로 통상적으로 반드시 압력분산라인(28)을 형성하고, 상기 압력분산라인(28)에 외연에 오링(71)을 형성한 작동구(70)를 내설하여서, 내부압력의 발생에 따라 마치 숨쉬기운동을 하는 것과 같이 작동구(70)가 전,후진하면서 내부압력을 분산시켜 소멸되도록 하는 구성이 필요하였다.

그러나 종래의 압력분산라인(28)의 경우에는 작동구(70)의 숨쉬기 운동을 원활하게 하기 위해서 작동구(70)와 밀폐캡(25)사이의 내부압력발생으로 인하여 작동구(70)가 제대로 작동하지 못하는 것을 방지하기 위해서 밀폐캡(25)에 구멍을 뚫었는바, 파쇄롤러(100)의 수많은 회전과 정지,충격과 수압속에서 작동구(70)가 숨쉬기 운동을 하다가 오링(71)이 파손될 경우 순간적으로 물이나 돌가루 또는 흙 등의 외부 이물질이 압력분산라인(28)을 통해 들어오면 작동구(70)의 운동정지 및 베어링(22)의 훼손 또는 마모를 초래하여 회전이 잘 되지 않고 끼임현상 및 헐거워지므로 외부 초경팁(31)의 파손이나 편마모로 인하여 파쇄롤러(100)전체의 수명이 단축되어 새것으로 교체하여야 하는 문제점이 발생하였다.

또한, 밀폐링결합구(40)는 밀폐링(41)과 결합된 상태에서 축방향으로 움직이는 역활을 하며 베어링슬리브(22a)는 회전하면서 밀폐링결합구(40)와 마찰되도록 구성되는데 이곳에서는 외부의 이물질을 차단하는 중요한 역활을 하고 있는데 상기 작동구(70)의 숨쉬기 운동이 원활하지 못할 경우 내부의 압력이 상승할 때와 하강할때 밀폐링결합구(40)와 베어링슬리브(22a)의 밀착부위가 벌어지게 됨에 따라 외부 이물질이 들어오게 되어진다.

그러므로 파쇄롤러(100)내부의 베어링(22)이 파손되어 파쇄롤러(100)의 수명이 단축되므로 새것으로 교체하게 되는 막대한 손실을 가져왔던 것이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로 암반을 파쇄하여 굴착하는 암반굴착용비트를 구성하되, 상기 암반굴착용비트를 구성하는 드럼의 저부에 설치된 축받이에 고정설치되며 파쇄롤러의 롤러몸체가 축 결합되는 고정축의 사각부에 기존의 볼트공과 직각이 되도록 보조볼트공을 형성하고 볼트를 삽입하여 파쇄롤러의 양단을 견고히 고정설치되도록 함은 물론, 상기 파쇄롤러 내부에 작동구가 숨쉬기운동을 하면서 압력을 분산시키는 기존의 압력분산라인외에 베어링슬리브에 내결쪽으로 여러개의 관통홀을 가지는 또다른 압력분산라인을 형성하고 이에 오링을 결합구성하여서 상기 파쇄롤러의 회전시 발생하는 내부압력을 관통홀을 통해 여러곳으로 분산되도록 함으로써, 빠른 속도로 팽창압력을 소멸시키도록 하여 내부를 항상 정상압력으로 복귀토록 하여 밀폐캡에 구멍을 뚫지 않아도 되며, 밀폐링결합구가 벌어짐이 전혀없어서 굴착작업시 상기 파쇄롤러내부에 설치한 베어링에 물 또는 미세한 돌가루등이 침투하지 못하도록 함으로써, 베어링의 회전동작을 원활히 하고 고장이 없도록 하여 결과적으로 파쇄롤러의 굴착작업효율 및 사용수명을 장구히함에 그 목적을 둔 것이다.

도1은 선출원된 종래고안의 전체구성을 나타낸 일부 분해상태 측단면도.

도2는 선출원된 종래고안의 조립상태를 나타낸 측단면도.

도3은 본 고안의 전체구성을 나타낸 조립상태 측단면도.

도4는 본 고안의 장착상태도.

도5는 본 고안의 비트의 다른 구성상태도.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

10:암반굴착용비트 11:드럼

12:축받이 20;고정축

21:사각부 21a:볼트공

21b:보조볼트공 22a':관통홀

22:베어링 22a:베어링슬리브

24:밀폐링 25:밀폐캡

26:보호캡 28,200:압력분산라인

30:롤러몸체 31:초경팁

40:밀폐링결합구 41:밀폐링

60:밀폐구 61:사각공

62:결합구삽입요홈 63:볼트공

64:밀폐링 70:플랜지고정구

80:오링 90,91:볼트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 첨부도면 도3에 도시된 바와같이 암반굴착용비트의 드럼저부에 형성된 축받이에 회전가능하게 결합되어 사용되는 파쇄롤러(100)를 구성시 환봉의 중간부위 양측으로 베어링설치부(20a)를 형성하고 양끝단은 볼트공(21a)을 구비한 사각부(21)를 형성하여서된 고정축(20)을 구성하여,

상기 고정축(20)에 형성한 각각의 베어링설치부(20a)에 베어링(22)을 삽입한후 그외연에 형성된 베어링슬리브(22a) 외연에 원주방향으로 초경팁(31)이나 다이아몬드를 박은 롤러몸체(30)를 회전가능하게 삽입설치하되 밀폐링(24)을 형성하고, 상기 베어링(22)에 물이나 미세한 입자의 흙이나 돌가루 등의 이물질이 침투하지 못하도록 고정축(20)양단으로 각각 밀폐링(41)을 각각 결합한 환형의 'ㄴ'형 밀폐링결합구(40)의 일측면이 맞닿도록 삽입한 다음 상기 밀페링결합구(40)중 외측의 밀폐링결합구(40)를 감싸도록 밀폐구(60)를 밀폐링(64)이 삽입설치되도록 고정축(20)의 사각부(21)에 볼트(61)체결하고, 상기 롤러몸체(30)의 내경이 넓은 입구부분에는 별도의 플랜지고정구(70)를 밀폐구(60)외연에 밀착되도록 롤러몸체(30)의 플랜지부분에 나사결합하여 고정축(20)과 롤러몸체(30)사이를 밀페토록 구성하되,

상기 파쇄롤러(100) 내부에 작동구(70)가 숨쉬기운동을 하면서 압력을 분산시키도록 형성된 공지의 압력분산라인(28)외에 베어링슬리브(22a)에 내경쪽으로 여러개의 관통홀(22a')을 가지는 또다른 압력분산라인(200)을 형성하고 이에 오링(80)을 결합구성하여서 상기 파쇄롤러(100)의 회전시 발생하는 내부압력을 관통홀(22a')을 통해 여러곳으로 분산되도록 함으로써, 빠른 속도로 팽창압력을 소멸시키도록 하여 내부를 정상압력으로 용이하게 복귀토록 구성하였다.

여기서 상기 미설명부호 81은 코일스프링으로서 팽창되었던 오링(80)의 복귀를 용이하도록 한 것이다.

따라서, 굴착작업시 상기 파쇄롤러(100)내부에 설치한 베어링(22)에 물 또는 미세한 돌가루등이 침투하지 못하도록 함으로써, 베어링(22)의 회전동작이 원활히 되고, 고장이 없으며, 결과적으로 파쇄롤러의 굴착작업효율 및 사용수명이 장구하게 된다.

여기서, 상기 파쇄롤러(100)는 첨부도면 도4에 도시된 바와같이 고정축(20) 양끝단에 형성된 사각부(21)의 볼트공(21a)과 직각을 이루는 보조볼트공(21b)을 형성하고 보조볼트공(21b)을 통해 축받이(12)에 볼트(91)를 삽입하여 파쇄롤러(100)의 양단을 더욱 견고히 고정설치되도록 구성하였다.

따라서, 암반굴착작업시 상,하,좌,우의 충격으로부터 견디는 힘이 강해져 롤러몸체(30)나 고정축(20)등의 마모나 훼손을 크게 방지된다.

또한, 상기 파쇄롤러(100)는 첨부도면 도5에 도시된 바와같이 롤러몸체(30) 외연을 중앙이 배가 나오도록 둥글게 구성할 수 도 있는데, 이와같이 하면, 굴착작업시 바닥면에 배가 나온 중앙부분부터 닿도록 하여 파쇄롤러(100)들이 옆으로 이탈하려는 현상이 최대한 방지되어 수직으로 곧장 굴착이 된다.

상기와 같은 본 고안은 암반을 파쇄하여 굴착하는 암반굴착용비트를 구성하되, 상기 파쇄롤러 내부에 작동구가 숨쉬기운동을 하면서 압력을 분산시키는 기존의 압력분산라인외에 베어링슬리브에 내결쪽으로 여러개의 관통홀을 가지는 또다른 압력분산라인을 형성하고 이에 오링을 결합구성하여서 상기 파쇄롤러의 회전시 발생하는 내부압력을 관통홀을 통해 여러곳으로 분산되도록 함으로써, 빠른 속도로 팽창압력을 소멸시키도록 하여 내부를 항상 정상압력으로 복귀토록 함으로써 굴착작업시 상기 파쇄롤러내부에 설치한 베어링에 물 또는 미세한 돌가루등이 침투하지 못하도록 함으로써, 베어링의 회전동작을 원활히 하고 고장이 없다.

또한, 상기 암반굴착용비트를 구성하는 드럼의 저부에 설치된 축받이에 고정설치되며 파쇄롤러의 롤러몸체가 축 결합되는 고정축의 사각부에 기존의 볼트공과 직각이 되도록 보조볼트공을 형성하고 볼트를 삽입하여 파쇄롤러의 양단이 더욱 견고히 고정설치됨으로써, 따라서, 암반굴착작업시 상,하,좌,우의 충격으로부터 견디는 힘이 강해져 롤러몸체 고정축의 마모나 훼손이 크게 방지된다.

그리고, 롤러몸체 외연을 중앙이 배가 나오도록 둥글게 구성되어 있어 굴착작업시 바닥면에 배가 나온 중앙부분부터 닿도록 하여 파쇄롤러들이 옆으로 이탈하려는 현상을 최대한 방지되어 수직으로 곧장 굴착이 되는 등 결과적으로 파쇄롤러의 굴착작업효율 및 사용수명을 극대화 한 매우 획기적인 고안이다.

Claims (3)

1. 암반굴착용비트의 드럼저부에 형성된 축받이에 회전가능하게 결합되어 사용되는 파쇄롤러를 구성시 환봉의 중간부위 양측으로 베어링설치부를 형성하고 양끝단은 볼트공을 구비한 사각부를 형성하여서된 고정축을 구성하여,

   상기 고정축에 형성한 각각의 베어링설치부에 베어링을 삽입한후 그외연에 형성된 베어링슬리브 외연에 원주방향으로 초경팁이나 다이아몬드를 박은 롤러몸체를 회전가능하게 삽입설치하되 밀폐링을 형성하고, 상기 베어링에 물이나 미세한 입자의 흙이나 돌가루 등의 이물질이 침투하지 못하도록 고정축양단으로 각각 밀폐링을 결합한 환형의 'ㄴ'형 밀폐링결합구의 일측면이 맞닿도록 삽입한 다음 상기 밀페링결합구중 외측의 밀폐링결합구를 감싸도록 외측면에 결합구삽입요홈이 형성되고 내측면에는 외측으로 볼트공을 갖는 사각공이 형성된 밀폐구를 밀폐링이 삽입설치되도록 고정축의 사각부에 볼트체결하고, 상기 롤러몸체의 내경이 넓은 입구부분에는 별도의 플랜지고정구를 밀폐구외연에 밀착되도록 롤러몸체의 플랜지부분에 나사결합하여 고정축과 롤러몸체사이를 밀페토록 구성하되,

   상기 파쇄롤러 내부에 작동구가 숨쉬기운동을 하면서 압력을 분산시키도록 형성된 공지의 압력분산라인외에 베어링슬리브에 내경쪽으로 여러개의 관통홀을 가지는 또다른 압력분산라인을 형성하고 이에 오링을 결합구성하여서 상기 파쇄롤러의 회전시 발생하는 내부압력을 관통홀을 통해 여러곳으로 분산되도록 함으로써, 빠른 속도로 팽창압력을 소멸시키도록 하여 내부를 정상압력으로 용이하게 복귀토록 구성함을 특징으로 하는 암반굴착용비트의 파쇄롤러.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 파쇄롤러를 구성하는 고정축 양끝단에 형성된 사각부의 볼트공과 직각을 이루는 보조볼트공을 형성하여, 상기 보조볼트공을 통해 축받이에 볼트를 삽입하여 파쇄롤러의 양단을 고정하도록 구성함을 특징으로 하는 암반굴착용비트의 파쇄롤러.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 롤러몸체 외연을 중앙이 배가 나오도록 둥글게 구성하여 굴착작업시 바닥면에 배가 나온 중앙부분부터 닿도록 하여 파쇄롤러들이 옆으로 이탈하려는 현상을 방지되어 수직으로 곧장 굴착할 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 암반굴착용비트의 파쇄롤러.