KR20040047432A - 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트에 관한 것으로, 보다 상세히는 출선구 내부의 굴착조업 중 비트를 교환하지 않고서 비트지름을 자유롭게 조절할 수 있는 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트에 관한 것이다.

본 발명에 따른 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트는, 후방으로 갈수록 좁아지는 원추형 본체 외측에 길이방향으로 형성되는 복수의 안내돌출부(110)를 가지는 안내본체(100);

양측에 형성된 결합돌기(211)가 안내본체(100)의 안내돌출부(110)에 끼워져 안내본체(100)의 외측경사면을 따라 슬라이딩 이동되는 복수의 비트지름 조절가이드(200); 안내본체(100)의 단부에 결합되며, 외측면에 길이방향으로 균일한 간격으로 복수의 안착홈(310)이 형성된 굴착로드(300);

내측으로 삽입되는 비트지름 조절가이드(200)의 단부와 힌지결합되고, 굴착로드(400)의 단부 외측으로 탈착되도록 설치되는 퀵커플러(400); 및

가이드본체(210)의 선단에 탈착되도록 결합되는 복수의 굴착팁(500)을 포함한다.

Description

비트의 지름이 조절되는 굴착용비트{Excavation bit for regulating a diameter of bit}

본 발명은 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트에 관한 것으로, 보다 상세히는 출선구 내부의 굴착조업 중 비트를 교환하지 않고서 비트지름을 자유롭게 조절할 수 있는 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트에 관한 것이다.

일반적으로 알려져 있는 고로의 작업은, 고로의 상부로부터 철광석 및 코크스를 장입한 후, 송풍구로부터 보내지는 열풍으로 코크스를 연소시켜 철광석을 용해시키고, 용해된 철광석이 고로의 저부에 고이게 되면, 부정형 내화재인 머드재가 충진된 출선구를 개공기를 이용하여 개공시켜 용융물을 배출시킨후 다음공정으로 보내게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 출선구(3)를 개공시키는 개공기(10)는, 고로(1)의 외측벽에 형성된 지지대(11)에 장착되어 출선구(3)를 개공시키는데, 상기 개공기(10)는 일측에 공압모터(13)가 장착되고, 공압모터(13)의 회전축에는 굴착로드(14)가 프레임(12)을 따라 길게 연장되며, 굴착로드(14)의 선단부에는 비트(15)가 용접에 의해 고정된다.

이 비트(15)는, 그 선단면이 평면을 이루도록 복수개의 일자형 초경합금이 일정한 간격을 유지한 채 고정되어 출선구(3)의 정중앙에 고정된 후, 공압모터(13)의 회전작동에 따라서 회전된다. 공압모터(13)가 프레임(12)을 따라 전진되면서 출선구(3)의 머드재(2)를 드릴링하여 출선구(110)를 개공하게 된다. 이 때, 비트(15)가 회전하면서 회전 선단부에서 발생되는 마찰열을 최소화하기 위하여, 비트(15) 중앙의 노즐을 통해 공압모터(15)와 굴착로드(14)를 통해서 공급되는 고압의 산소와 냉각수가 분사된다.

상기 비트(15)는, 고로(1)의 조업여건과 내화물인 머드재(2)의 재질 및 강도에 따라, 작업자에 의해서 작업특성에 맞는 굴착용 비트로 교환되는데, 특히, 비트지름을 달리하기 위하여 비트를 교환하는 일이 빈번하게 발생된다.

그러나, 종래의 출선구 굴착용 비트는, 비트지름의 변경시 개공기(10)의 작동을 중지시킨후, 개공기(10)를 분해한후 굴착로드(14)에 용접된 비트(15)를 절단하고 여기에 새로운 비트를 용접시켜 고정해야 하므로 작업공정이 매우 번거롭고, 교환시간도 오래 소요되어, 굴착작업이 장시간 중단되는 문제점이 발생한다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 굴착작업을 중단하지 않고 필요에 따라 자유롭게 비트지름을 조절할 수 있는 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 출선구 개공작업을 도시한 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트의 분해사시도.

도 3은 본 발명에 따른 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트의 조립상태 사시도.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도.

도 5a 및 5b는 각각 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 작동상태를 나타내는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...안내본체 110...안내돌출부

200...비트지름 조절가이드 210...가이드본체

211...결합돌기 300...굴착로드

310...안착홈 400...퀵커플러

420...내향플랜지 450...탈착볼트

500...굴착팁

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 후방으로 갈수록 좁아지는 원추형 본체 외측에 길이방향으로 형성되는 복수의 안내돌출부를 가지는 안내본체;

양측에 형성된 결합돌기가 안내본체의 안내돌출부에 끼워져 안내본체의 외측경사면을 따라 슬라이딩 이동되는 복수의 비트지름 조절가이드;

안내본체의 단부에 결합되며, 외측면에 길이방향으로 균일한 간격으로 복수의 안착홈이 형성된 굴착로드;

내측으로 삽입되는 비트지름 조절가이드의 단부와 힌지결합되고, 굴착로드의 단부 외측으로 탈착되도록 설치되는 퀵커플러; 및

가이드본체의 선단에 탈착되도록 결합되는 복수의 굴착팁을 포함한다.

또한, 상기 비트지름 조절가이드는, 양측으로 안내돌출부의 요홈을 따라 맞물리는 결합돌기가 형성된 복수의 가이드본체를 구비하며, 이 가이드본체의 후단 양측에 퀵커플러에 힌지결합되는 관통홀 및 가이드본체의 전면에 굴착팁이 결합되는 결합홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 퀵커플러는, 전방은 가이드본체 후단이 삽입되도록 개방되고, 후방은 굴착로드의 외측을 둘러싸도록 개방된 원통형의 본체; 본체의 내측에 중앙을 향해 수직으로 형성되는 복수의 내향플랜지; 내향플랜지 전면에 가이드본체의 관통홀에 대응되도록 형성된 슬롯홀; 및 본체의 상하부에 굴착로드의 안착홈을 통해 탈착이 이루어지도록 탄성적으로 설치되는 탈착볼트를 구비한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예들을 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 안내본체(100)와, 안내본체(100)의 외측으로 슬라이딩되도록 끼워지는 비트지름 조절가이드(200)와, 비트지름 조절가이드(200)의 단부에 힌지연결되어 굴착로드(300)에 탈부착되도록 설치되는 퀵커플러(400)와, 비트지름 조절가이드(200)의 선단면에 탈착가능하도록 결합되는 굴착팁(500)과 그리고, 안내본체(100)의 단부에 결합되며, 퀵커플러(400)가 전후로 이동되도록 외측면에 길이방향으로 균일한 간격의 안착홈(310)이 형성된 굴착로드(300)를 포함한다.

안내본체(100)는, 후방으로 갈수록 좁아지는 원추형으로서, 전면에 냉각수가 분출되는 분출공(120)이 형성된다. 이 분출공(120)은, 후방으로 갈수록 외경이 확장되는 형태를 가짐으로써 안내본체(100)의 후면은 확장된 냉각수 분출공(120)에 의해 개방된다.

안내본체(100)의 외측면에는, 안내본체(100)의 둘레를 균등분할하면서 수직으로 돌출된 복수의 안내돌출부(110)가 형성된다. 이 안내돌출부(110)는, 안내본체(100)의 길이방향으로 전단에서부터 후단까지 연장형성된다. 또한, 안내돌출부(110)의 양측으로는, 비트지름 조절가이드(200)와 맞물리는 요홈(111)이 길이전체에 걸쳐 형성된다. 이 안내돌출부(110)는 비트지름 조절가이드(200)를 양측에서 지지할 수 있도록 적어도 두군데 이상 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 안내돌출부(110)가 네군데 설치된 안내본체(100)를 예를 들어 설명한다.

또한, 안내본체(100)의 후단에는 비트지름조절 가이드(200)가 지지되도록 돌출된 걸림턱(101)이 형성되는 것이 바람직하다.

비트지름 조절가이드(200)는, 양측으로 안내돌출부(110)의 요홈(111)을 따라 맞물리는 결합돌기(211)가 형성된 복수의 가이드본체(210)로 이루어진다. 이 가이드본체(210)는, 안내돌출부(110)와 마주보는 안내돌출부(110) 사이에 끼워져 결합된다. 그리고, 내측면이 안내본체(100)의 경사면에 밀착되면서, 양측으로 안내돌출부(110)의 요홈(111)에 맞물리는 결합돌기(211)가 형성된다. 또한, 가이드본체(210)는, 후단 양측에 퀵커플러(400)에 힌지결합되는 관통홀(213)이 형성되고, 전면 선단에 굴착팁(500)이 결합되는 결합홈(212)이 형성된다. 이 결합(212)홈을 통해 굴착팁(500)이 결합된다. 이 굴착팁(500)은 작업중 교환이 용이하도록 탈장착이 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

한편, 안내본체(100)의 단부는, 굴착로드(300)의 단부에 결합된다. 굴착작업시 안내본체(100)와 굴착로드(300)의 결합부에는 큰하중이 작용하므로 두 부재들(100,300)은, 용접에 의해 결합되는 것이 바람직하다. 이 굴착로드(300)의 외측 상하부에는 퀵커플러(400)의 탈착볼트(450)가 안착되도록 균일한 간격으로 복수의 안착홈(410)이 형성된다.

퀵커플러(400)는, 굴착로드(300)의 외측으로 탈착가능하게 결합되면서, 내측으로 삽입되는 가이드본체(210)의 후단에 힌지고정됨으로써 굴착로드(300)와 비트지름 조절가이드(200)를 상호연결한다.

퀵커플러(400)는, 전방이 가이드본체(210) 후단이 삽입되도록 개방되고, 후방은 굴착로드(300)의 단부 외측을 둘러싸도록 개방된 원통형의 본체(410)로서 이루어진다.

도 4에 도시된 바와 같이, 이 본체(410)의 내측으로는, 삽입된 가이드본체(210,210)들 사이에 삽입되고 이들을 구획하도록 본체(410) 내측을 향해 수직으로 형성된 복수의 내향플랜지(420)를 갖는다. 이 내향플랜지(420)의 전면 일측에는, 가이드본체(210)의 관통홀(213)과 대응되는 슬롯홀(421)이 형성된다. 관통공(213)과 슬롯홀(421)에 핀(440)이 끼워져 결합된다. 이 슬롯홀(421)에 의해 가이드본체(210)가 퀵커플러(400)와 함께 안내본체(100)의 경사면를 따라 슬라이딩 이동됨으로써 발생되는 높이차가 보상될 수 있다. 그리고 본체(410)의 상하부에는, 탈착볼트(450)가 설치되는 관통공(430)이 각각 형성된다. 이 관통공(430)에 탈착볼트(450)가 굴착로드(300)의 안착홈(310)을 통해 탈착이 이루어지도록 탄성적으로 설치된다.

따라서, 탈착볼트(450)는, 관통공(430)에 일부가 삽입되어 본체(410)의 내측에 개재된 탄성부재(451)와 결합되며 이 탄성부재(451)는 탈착볼트(450) 하부로 결합되는 너트에 의해 지지된다. 그리고, 관통공(430)에 삽입된 탈착볼트(450)의 단부는, 탄성부재(451)의 탄성력에 의해 굴착로드(300)의 안착홈(310)에 안착된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트의 조립과정을 도 2를 참조하여 설명한다.

먼저, 굴착로드(300) 단부에 안내본체(100)가 용접에 의해 결합되면, 안내본체(100)의 안내돌출부(110) 사이에 비트지름 조절가이드(200)를 밀어넣는다. 비트지름 조절가이드(200)는, 양측에 형성된 결합돌기(211)가 안내돌출부(110)의 요홈(111)에 끼워져 결합됨으로써 후단부가 안내본체(100)의 걸림턱(101)에 지지될 때까지 안내본체(100)의 경사면을 따라 슬라이딩 결합된다.

비트지름 조절가이드(200)가 안내본체(100)의 외측으로 모두 끼워지면, 퀵커플러(400)가 비트지름 조절가이드(200)의 단부에 결합된다. 즉, 커플러(400) 전면으로 비트지름 조절가이드(200)의 단부가 삽입되고, 커플러(400)의 내향플랜지(420)에 형성된 슬롯홀(421)과 비트지름 조절가이드(200)의 후단에 형성된 관통홀(213)을 일치 시킨후 여기에 핀(440)이 고정됨으로써 커플러(400)의 내측으로 삽입된 모든 비트지름 조절가이드(200)는 커플러(400)의 내향플랜지(420)에 힌지결합된다. 그리고, 커플러(400) 본체 상하부의 관통공(430)에 탈착볼트(450)가 설치된다. 이로 인해, 커플러(400)는 굴착로드(300)에 고정된다. 즉, 탈착볼트(450)는 커플러 본체(410)의 내측에 개재된 탄성부재(451)의 탄성력에 의해 그 하단이 굴착로드(300)의 안착홈(310)에 안착됨으로써 안정적으로 고정될 수 있다.

그리고, 비트지름 조절가이드(200)의 결합홈(212)에 개공작업에 적당한 굴착팁(500)을 압입하여 단단히 고정시킨다.

상기와 같이 굴착용비트가 조립되면, 도 5a에 도시된 상태가 된다. 도 5a는본 발명에 따른 굴착용 비트의 비트지름이 최소의 상태로 조절된 상태를 나타내고 있다.

이후, 출선구의 굴착작업중 비트지름의 변경이 요구될 경우, 퀵커플러(400)를 전방 또는 후방으로 이동시키는 간단한 동작만으로 비트의 지름을 조절할 수 있다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 비트지름을 증대시키기 위하여, 작업자는 굴착로드(300)의 안착홈(310)에 안착된 탈착볼트(450)를 각각 바깥쪽으로 당겨 굴착로드(300)로부터 커플러(400)의 결합을 해제한 후에, 퀵커플러(400)를 전방으로 이동시켜 새로운 안착홈(310)에 탈착볼트(450)를 안착시켜 커플러(400)를 결합시킨다. 이 때, 탈착볼트(450)에 개재된 탄성부재(451)는 탈착볼트(450)를 당기면서 저장된 탄성력에 의해 자동으로 안착홈(310)에 복귀되며 이로써 퀵커플러(400)는 굴착로드(300)에 안정적으로 지지될 수 있다.

퀵커플러(400)가 전방으로 이동됨과 동시에, 퀵커플러(400)에 힌지연결된 비트지름 조절가이드(200)는, 퀵커플러(400)와 함께 전방으로 이동되면서 안내본체(100)의 경사면을 따라서 상승된다. 비트지름 조절가이드(200)가 상승되면서 발생되는 높이차이는 내향플랜지(420)의 슬롯홀(421)에 의해 흡수되므로 비트지름 조절가이드200)가 원활히 슬라이딩 이동될수 있다. 이 비트지름 조절가이드(200)는, 퀵커플러(400)의 내향플랜지(420)에 모두 힌지결합되어 있으므로, 퀵커플러(400)의 이동에 따라 안내본체(100)의 중앙을 기준으로 동일한 각도로 벌어짐으로써 비트지름은 확대된다.

한편, 비트지름을 축소시킬 경우, 작업자는 퀵커플러(400)를 후방으로 이동시켜 상기의 과정을 역순으로 수행시킴으로써 비트지름이 축소되도록 조절할 수 있다.

따라서, 퀵커플러(400)의 이동에 따라, 비트지름의 축소 및 확대정도되므로 작업자는 작업중에 필요에 따라 용이하게 비트지름을 변경할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트에 따르면, 안내본체의 경사면을 슬라이딩 이동하면서 비트지름을 조절하는 비트지름 조절가이드와 비트지름 조절가이드를 이동시키는 커플러를 굴착로드에 탈착이 용이하게 연결시킴으로써, 출선구 내부의 굴착조업 중 비트의 지름을 변경하고자 할 때, 출선공 굴착작업을 중단하지 않고 외부에 노출된 커플러의 간단한 탈착조작만으로, 비트지름을 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 굴착팁이 안내본체에 탈착가능하게 고정되므로, 작업자는 고로여건에 맞는 적합한 굴착비트를 신속하게 교환할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 후방으로 갈수록 좁아지는 원추형 본체 외측에 길이방향으로 형성되는 복수의 안내돌출부(110)를 가지는 안내본체(100);

   양측에 형성된 결합돌기(211)가 안내본체(100)의 안내돌출부(110)에 끼워져 안내본체(100)의 외측경사면을 따라 슬라이딩 이동되는 복수의 비트지름 조절가이드(200);

   안내본체(100)의 단부에 결합되며, 외측면에 길이방향으로 균일한 간격으로 복수의 안착홈(310)이 형성된 굴착로드(300);

   내측으로 삽입되는 비트지름 조절가이드(200)의 단부와 힌지결합되고, 굴착로드(400)의 단부 외측으로 탈착되도록 설치되는 퀵커플러(400); 및

   가이드본체(210)의 선단에 탈착되도록 결합되는 복수의 굴착팁(500);를 포함하는 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 비트지름 조절가이드(200)는,

   양측으로 안내돌출부(110)의 요홈(111)을 따라 맞물리는 결합돌기(211)가 형성된 복수의 가이드본체(210)를 구비하며,

   이 가이드본체(210)의 후단 양측에 퀵커플러(400)에 힌지결합되는 관통홀(213) 및 가이드본체(210)의 전면에 굴착팁(500)이 결합되는 결합홈(212)이형성된 것을 특징으로 하는 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트.
3. 제 1항에 있어서, 상기 퀵커플러(400)는,

   전방은 가이드본체(210) 후단이 삽입되도록 개방되고, 후방은 굴착로드(300)의 외측을 둘러싸도록 개방된 원통형의 본체(410);

   본체(410)의 내측에 중앙을 향해 수직으로 형성되는 복수의 내향플랜지(420);

   내향플랜지(420) 전면에 가이드본체(210)의 관통홀(213)에 대응되도록 형성된 슬롯홀(421); 및

   본체(410)의 상하부에 굴착로드(300)의 안착홈(310)을 통해 탈착이 이루어지도록 탄성적으로 설치되는 탈착볼트(450)를 구비한 것을 특징으로 하는 비트의 지름이 조절되는 굴착용비트.