KR200399806Y1 - 암반 굴착 장치 - Google Patents

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KR200399806Y1
KR200399806Y1 KR20-2005-0022275U KR20050022275U KR200399806Y1 KR 200399806 Y1 KR200399806 Y1 KR 200399806Y1 KR 20050022275 U KR20050022275 U KR 20050022275U KR 200399806 Y1 KR200399806 Y1 KR 200399806Y1
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Abstract

본 고안은 굴착기 조작 없이도 굴착위치 변경이 가능하여 작업의 불편함을 해소하고, 굴착작업 시간을 단축시킬 수 있도록 한 암반 굴착 장치에 관한 것이다. 본 고안은 상부판과 하부판 사이의 양측에 종측방향으로 설치되는 프레임바, 상기 상부판의 상측에 설치되며 굴착기에 연결되는 연결프레임, 상기 양측 프레임바 내측의 상부판과 하부판 양측면에 고정된 가이드봉, 양측에 가이드 공에 상기 가이드봉이 삽입되어 상하이동 가능하도록 설치되는 슬라이드 부재, 그리고 상기 슬라이드 부재 하측에 연결되는 굴착부재를 포함하는 암반 굴착 장치에 있어서, 상기 연결프레임과 상부판 사이에 연결된 회전축, 그리고 상기 연결프레임 일측과 상기 프레임바 일측에 연결되고, 유압을 공급받아 상/하 작동하는 실린더를 더 포함하여 구성된다. 따라서 굴착위치 변경 등에 따른 작업의 불편함을 해소할 수 있고, 작업 시간을 단축시킬 수 있으며, 작업효율을 증대시킬 수 있다.

Description

암반 굴착 장치{Apparatus for Excavating a Rock}
본 고안은 암반 굴착 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴착기 등에 연결하여 암반을 천공하거나 암반을 파손하는 암반 굴착 장치에 관한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 종래의 기술에 따른 암반 굴착 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 기술에 따른 암반 굴착 장치를 나타낸 사시도, 도 2는 종래의 기술에 따른 암반 굴착 장치를 나타낸 정면도, 도 3은 종래의 기술에 따른 암반 굴착 장치를 나타낸 요부절결 측단면도이다.
종래의 기술에 따른 암반 굴착 장치는 평판형상의 상부판(111)과 하부판(112)을 구비하여, 상부판(111)과 하부판(112) 사이의 양측으로는 종측방향으로 고정설치되는 프레임바(110)를 형성하고, 양측 프레임바(110)의 상측의 배면측으로 고정되어 굴착기에 연결되는 연결봉(114)을 구비하는 연결프레임(113)을 형성한다.
또한 상기 프레임바(110)의 전방으로는 상부판(111)과 하부판(112)에 나사고정된 가이드봉(115)을 형성한다.
상기 연결프레임(113)의 하측으로는 양측 프레임바(110)에 고정된 조작레버(121)를 갖는 조작부(120)를 구비한다.
그리고 조작부(120)의 조작에 의하여 상하작동하며 상부판(112)에 고정된 실린더로드(131)를 갖는 실린더(130)와, 실린더(130)의 실린더로드(131) 끝단에는 플랜지부(132)를 연결 고정하고, 플랜지부(132)의 상측으로는 양측으로 가이드공(141)과 중앙으로는 샤프트공(142)을 형성한 슬라이드부재(140)를 구성한다.
상기 조작레버는 암반 굴착 장치의 내측으로 조작레버(121)를 구비하고, 굴착기의 운전석 내부로 연결된 조작레버(21)를 형성하여, 조작이 용이하도록 한 것이다.
또한 상기 슬라이드부재(140)의 상부에는 유압모터(M)를 구비하고, 유압모터(M)에 의하여 회전하고 슬라이드부재(140)에 삽입되는 샤프트(144)와, 샤프트(144)에 연결되어 암반을 굴착하는 비트(150)와, 비트(150)가 안정된 상하운동이 이루어지도록 상기 상부판(111)과 하부판(112)에 고정되어있고 슬라이드부재(140)의 가이드공(141)에 삽입된 가이드봉(115)을 형성한다.
도 4는 종래의 기술에 따른 암반 굴착 장치의 슬라이드 부재(140)의 종단면도를 나타내는 것으로, 슬라이드부재(140)에는 상기 샤프트(144)의 회전이 용이하도록 슬라이드부재(140)의 상, 하부에 베어링(145)을 구비하고 가이드봉(115)이 삽입되는 가이드공(141)에 상하작동이 용이하도록 오일 누출을 방지하는 씰링(146)을 형성한다.
또한 슬라이드 부재(140)에는 샤프트축(144)으로 냉각수의 삽입이 이루어지도록 물 공급구(147)와, 샤프트(144)의 마찰열을 냉각시키는 공간부(143)를 형성하고, 샤프트(144)로는 횡방향으로 물흐름구(148)와 물흐름구의 중앙 종측으로 관통된 배출구(149)를 형성한다.
이와 같은 구성으로 이루어지는 종래기술의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
굴착기에 연결프레임(113)에 구비된 연결봉(114)을 삽입하여 연결한 상태에서, 암반 굴착 장치(100)를 구멍을 뚫고자 하는 암반에 위치시킨다.
이와 같은 상태에서 조작레버(121)를 작동시키면 유압이 슬라이드부재(140)의 상측에 구성된 유압모터(M)로 이송된다.
그리고 유압모터(M)에서 이송되는 유압이 실린더(130)로 보내진다.
이어서 실린더(130)에 이송된 유압이 실린더(130)의 실린더 로드(131)를 하강시킨다.
따라서 실린더 로드(131)와 플랜지(132)로 연결된 슬라이드부재(140)는 슬라이드부재(140)에 삽입된 가이드봉(115)을 따라 안정되게 하강하여 뚫고자하는 위치의 암반에 정확하게 위치된다.
또한 슬라이드부재(140)의 상부에 위치한 유압모터(M)가 회전하면서 유압모터에 연결된 샤프트(144)가 회전하고, 샤프트(144)에 연결된 비트(150)가 회전하여 암반을 굴착하게 되는 것이다.
그리고 냉각수가 슬라이드부재(140)에 형성된 물공급구(147)로 삽입되고 슬라이드 부재(140)의 내측으로 형성된 공간부(143)로 이동되어 샤프트(144)를 냉각시킨다.
이어서 냉각수는 샤프트(144)내에 형성된 물삽입구(148)로 이동되어 중앙에 형성된 배출구(149)로 배출되어 샤프트(144)의 과열을 방지한다.
그러나 종래의 기술에 따른 암반 굴착 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 암반 굴착작업을 진행할 때 현재 굴착하고 있는 위치를 이동하기 위해서는 비트의 회전을 중지시키고, 슬라이드 부재를 원 위치시킨 다음, 연결 프레임에 연결된 굴착기 암 자체를 조작하여 암반 굴착 장치 자체를 들어올리고 원하는 위치로 이동시켜야 하므로 매우 불편하다.
둘째, 암반 굴착 장치가 암반 면과 거의 수직인 상태로만 작동할 수 있으므로 위치이동에 상당한 시간이 소요되어 전체 굴착작업 시간이 길어진다.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 굴착기 조작 없이도 굴착위치 변경이 가능하여 작업의 불편함을 해소하고, 굴착작업 시간을 단축시킬 수 있도록 한 암반 굴착 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 고안에 따른 암반 굴착 장치는 상부판과 하부판 사이의 양측에 종측방향으로 설치되는 프레임바, 상기 상부판의 상측에 설치되며 굴착기에 연결되는 연결프레임, 상기 양측 프레임바 내측의 상부판과 하부판 양측면에 고정된 가이드봉, 양측에 가이드 공에 상기 가이드봉이 삽입되어 상하이동 가능하도록 설치되는 슬라이드 부재, 그리고 상기 슬라이드 부재 하측에 연결되는 굴착부재를 포함하는 암반 굴착 장치에 있어서, 상기 연결프레임과 상부판 사이에 연결된 회전축, 그리고 상기 연결프레임 일측과 상기 프레임바 일측에 연결되고, 유압을 공급받아 상/하 작동하는 실린더를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 따라서 암반 굴착 장치를 좌측 및 우측으로 기울인 상태에서 굴착 작업이 가능하므로 굴착기 조작 없이도 굴착위치 변경이 가능하여 작업의 불편함을 해소할 수 있다. 또한 굴착기 조작 없이 굴착위치 변경이 가능하며, 수직은 물론이고 비스듬한 각도에서 굴착이 가능하므로 작업 시간을 단축시키고, 작업효율을 증대시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 암반 굴착 장치의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 고안에 따른 암반 굴착 장치를 나타낸 사시도, 도 6은 본 고안에 따른 암반 굴착 장치를 나타낸 정면도이고, 도 7은 본 고안에 따른 암반 굴착 장치를 나타낸 배면도이다.
본 고안에 따른 암반 굴착 장치(200)는 철(凸) 형상의 상부판(211)과, 평판형상의 하부판(212)을 구비한다.
그리고 상부판(211)과 하부판(212) 사이의 양측으로는 종측방향으로 프레임바(210)가 설치되어, 상부판(211)과 하부판(212) 사이의 공간을 지지한다.
이어서 굴착기에 연결되는 연결봉(214)을 구비한 연결프레임(213)이 상기 상부판(211)의 상측에 회전축(260)을 통해 연결된다.
이때 회전축(260)은 상기 상부판(211)의 돌출영역에 연결된다.
그리고 암반 굴착 장치(200)의 배면측 양측 프레임바(210)에 조작부(220)가 설치된다.
이때 조작부(220)에는 제 1 실린더(230), 제 2 실린더(270), 그리고 모터(M) 등을 조작하기 위한 조작레버들이 구비된다.
이어서 조작부(220)에 구비된 조작레버를 조작함에 따라 유압을 공급받아 상하 작동하는 제 1 실린더(230)의 제 1 실린더 로드(231)가 상부판(211)의 하측 및 양측 프레임바(210)에 고정설치된다.
그리고 조작부(220)에 구비된 조작레버를 조작함에 따라 유압을 공급받아 상하 작동하는 제 2 실린더(270)가 상기 연결프레임(213) 일측에 구비된 힌지(Hinge)구조와 프레임바(210) 일측에 구비된 힌지구조에 연결된다.
이때 제 2 실린더(270)는 암반 굴착 장치가 좌측 또는 우측으로 일정 각만큼 기울어진 상태에서 암반 굴착작업이 가능하도록 구성한 것이다.
즉, 조작부(220)를 통해 해당 조작레버를 조작하면, 제 2 실린더(270)에 인가되는 유압이 변경되고 그에 따라 실린더 로드(271)가 상측 또는 하측으로 이동한다. 이때 도 6을 기준으로 보았을 때 실린더 로드(271)가 이동할 경우, 프레임 바(210) 또한 실린더 로드(271)와 연동하여 상기 실린더 로드(271)의 이동거리에 비례하는 각도만큼 기울어진다. 이를 위해 제 2 실린더(270) 연결부위에 힌지구조를 구성하였으며, 이와 동시에 상부판(211)이 프레임 바(210)와 연동하여 회전하도록 회전축(260)을 구성하였다.
또한 동작의 안정성 및 동작부하를 감소시킬 수 있도록 제 2 실린더(270)와 동일한 실린더를 반대측에 설치하는 것도 가능하다. 서로 대칭되는 위치에 설치되는 동일 구조이므로 별도의 설계 변경 없이 간단하게 적용가능하다.
한편, 상기 양측 프레임바(210) 내측에 가이드봉(215)이 상부판(211)과 하부판(212)의 측면에 나사고정된다.
그리고 중앙에 샤프트 공이 형성되고, 양측에 가이드 공이 형성된 슬라이드 부재(240)를 형성하고, 슬라이드 부재(240)의 가이드 공에 상기 가이드봉(215)을 삽입하여 상하이동이 가능하도록 설치한다.
이어서 슬라이드 부재(240)의 배면에는 상기 제 1 실린더(230)의 제 2 실린더 로드(232)를 고정 연결한다.
그리고 상기 슬라이드부재(240)의 상부에는 모터(M)를 구비하고, 슬라이드부재(240)의 샤프트 공에 상기 모터(M)에 의하여 회전하는 샤프트(241)를 삽입하며, 샤프트(241)에 암반을 굴착하는 굴착부재(250)를 장착한다.
이때 굴착부재(250)는 중석을 이용한 비트를 사용하였으며, 코아드릴, 스크류, 다이아몬드형 비트 등도 사용될 수 있다.
또한 실린더, 모터 및 굴착부재 등에 전기, 유압 및 냉각수 등을 공급하기 위한 각종 라인이 연결되어 있지만, 각 구성들의 명확한 연결배치 및 형상 이해를 돕기 위해 도시를 생략하였다.
한편, 도 8은 본 고안에 따른 암반 굴착 장치의 실린더 및 슬라이드 부재의 측단면도이다. 상기 제 1 실린더(230)는 두 개의 실린더 로드를 갖는 2단계 실린더이며, 제 1 실린더 로드(231)와 제 2 실린더 로드(232)를 구비한다. 다시 말해, 상기 제 1 실린더(230)는 두 개의 실린더를 각각의 실린더 로드가 반대방향으로 작동하도록 평행하게 연결한 형태이다. 이때 상기 제 1 실린더 로드(231)는 상부판(211)의 하측 및 양측 프레임바(210)에 고정연결되며, 제 2 실린더 로드(232)는 슬라이드 부재(240)의 배면에 고정연결된다.
기존의 실린더의 경우 상부판을 뚫고 돌출된 형태이므로 본 고안과 같은 암반 굴착 장치 좌/우 기울임 동작시 실린더가 굴착기 본체에 걸려 작동이 불가능하였다. 따라서 제 1 실린더(230)를 도 8과 같이 2단계 형태로 개선하여 전체 작동거리가 짧아지도록 함으로서 외부로 돌출되지 않고도 작동이 가능하도록 한 것이다.
이하, 이와 같이 구성되는 본 고안에 따른 암반 굴착 장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
굴착기에 연결프레임(213)의 연결봉(214)을 삽입하여 연결한 상태에서, 암반 굴착 장치(200)를 구멍을 뚫고자 하는 암반에 위치시킨다.
이와 같은 상태에서 조작부(220)의 조작레버를 작동시키면 유압이 제 1 실린더(230)로 보내진다.
이어서 제 1 실린더(230)에 이송된 유압에 의해 제 1 실린더 로드(231)가 제 1 실린더(230) 외부로 연장된다.
그에 따라 제 1 실린더(230) 자체가 하측으로 이동하고 슬라이드 부재(240) 또한 가이드봉(215)을 따라 상기 제 1 실린더 로드(231)의 연장 길이만큼 하측으로 이동한다.
그리고 제 2 실린더 로드(232)가 제 1 실린더(230) 외부로 연장되고 그에 따라 슬라이드 부재(240)가 가이드봉(215)을 따라 상기 제 2 실린더 로드(232)의 연장 길이 만큼 하측으로 이동한다.
따라서 슬라이드 부재(240)에 삽입된 샤프트(241)에 연결된 굴착부재(250)가 뚫고자하는 위치의 암반에 정확하게 위치된다.
또한 슬라이드부재(240)의 상부에 위치한 모터(M)가 회전하면서 샤프트(241)가 회전하고, 샤프트(241)에 연결된 굴착부재(250)가 회전하여 암반을 굴착한다.
그리고 작업 종료후 조작부(220)의 조작레버를 작동시키면 제 2 실린더 로드(232)가 제 1 실린더(230) 내부로 원위치 되고 그에 따라 슬라이드 부재(240)가 가이드봉(215)을 따라 상기 제 2 실린더 로드(232)의 이동 거리 만큼 상측으로 이동한다.
이어서 제 1 실린더 로드(231)가 제 1 실린더(230) 내부로 원위치 됨에 따라 제 1 실린더(230)가 상측으로 이동하고 결국, 슬라이드 부재(240) 또한 가이드봉(215)을 따라 상기 제 1 실린더(230) 이동 거리 만큼 상측으로 이동한다.
또한 본 고안에 따른 암반 굴착 장치에서 제 2 실린더(270)를 이용하여 좌측 또는 우측으로 일정 각만큼 기울어진 상태에서 암반 굴착작업을 진행하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
평상시 즉, 별도의 조작이 없는 상태에서 제 2 실린더(270)는 일정 유압을 유지하여 연결 프레임(213)과 상부판(211)이 평행을 이루도록 한다.
그러나 작업자가 현 굴착위치에서 좌측 또는 우측을 굴착해야할 경우, 조작부(220)의 조작레버를 조작하여 제 2 실린더(270)에 인가되는 유압이 변경되도록 하여 실린더 로드(271)가 상측 또는 하측으로 이동하도록 한다.
도 6을 기준으로 보았을 때 실린더 로드(271)가 하측으로 이동할 경우, 프레임 바(210)가 실린더 로드(271)에 의해 밀려 상기 실린더 로드(271)의 이동거리에 비례하는 각도만큼 좌측으로 기울어진다. 이때 상부판(211)은 프레임 바(210)와 연동하여 회전축(260)을 중심으로 회전한다.
한편, 실린더 로드(271)가 상측으로 이동할 경우, 프레임 바(210)가 실린더 로드(271)에 의해 당겨져 상기 실린더 로드(271)의 이동거리에 비례하는 각도만큼 우측으로 기울어진다. 이때 상부판(211)은 프레임 바(210)와 연동하여 회전축(260)을 중심으로 회전한다.
따라서 상기와 같이, 암반 굴착 장치가 좌측 또는 우측으로 정해진 각도만큼 기울어진 상태에서 모터(M)를 통해 굴착부재(250)를 회전시킴으로써 암반 굴착 작업이 이루어진다.
이와 같이, 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 실용신안등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 실용신안등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 고안에 따른 암반 굴착 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 암반 굴착 장치를 좌측 및 우측으로 기울인 상태에서 굴착 작업이 가능하므로 굴착기 조작 없이도 굴착위치 변경이 가능하여 작업의 불편함을 해소할 수 있다.
둘째, 굴착기 조작 없이 굴착위치 변경이 가능하며, 수직은 물론이고 비스듬한 각도에서 굴착이 가능하므로 작업 시간을 단축시키고, 작업효율을 증대시킬 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 암반 굴착 장치를 나타낸 사시도,
도 2는 종래의 기술에 따른 암반 굴착 장치를 나타낸 정면도,
도 3은 종래의 기술에 따른 암반 굴착 장치를 나타낸 요부절결 측단면도,
도 4는 종래의 기술에 따른 암반 굴착 장치의 슬라이드 부재의 종단면도,
도 5는 본 고안에 따른 암반 굴착 장치를 나타낸 사시도,
도 6은 본 고안에 따른 암반 굴착 장치를 나타낸 정면도,
도 7은 본 고안에 따른 암반 굴착 장치를 나타낸 배면도,
도 8은 본 고안에 따른 암반 굴착 장치의 실린더 및 슬라이드 부재의 측단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
210: 프레임 바 211: 상부판
212: 하부판 213: 연결 프레임
214: 연결 봉 215: 가이드 봉
220: 조작부 230: 제 1 실린더(cylinder)
231: 제 1 실린더 로드(cylinder rod) 232: 제 2 실린더 로드
240: 슬라이드 부재 250: 굴착 부재
260: 회전축 270: 제 2 실린더

Claims (4)

  1. 상부판과 하부판 사이의 양측에 종측방향으로 설치되는 프레임바, 상기 상부판의 상측에 설치되며 굴착기에 연결되는 연결프레임, 상기 양측 프레임바 내측의 상부판과 하부판 양측면에 고정된 가이드봉, 양측에 가이드 공에 상기 가이드봉이 삽입되어 상하이동 가능하도록 설치되는 슬라이드 부재, 그리고 상기 슬라이드 부재 하측에 연결되는 굴착부재를 포함하는 암반 굴착 장치에 있어서,
    상기 연결프레임과 상부판 사이에 연결된 회전축; 그리고
    상기 연결프레임 일측과 상기 프레임바 일측에 연결되고, 유압을 공급받아 상/하 작동하는 실린더를 더 포함하여 구성되는 암반 굴착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부판은 철(凸) 형태이며, 상기 철 형태의 돌출영역에 상기 회전축이 연결됨을 특징으로 하는 암반 굴착 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더는 상기 연결프레임의 일측과 프레임바 일측에 구비된 힌지구조에 연결됨을 특징으로 하는 암반 굴착 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더와 대칭되는 연결프레임의 타측과 프레임바 타측에 연결된 실린더를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 암반 굴착 장치.
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