KR20100002251A - 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조로서, 착암 드릴링 장치는, 일단부가 드릴링 단부인 피드 비임 (6) 을 포함하며, 피드 비임 (6) 의 드릴링 단부는, 피드 비임 (6) 에 상대 이동 불가능하게 장착되는 제 1 차폐물 부품 (7a) 및 피드 비임 (6) 에 상대 이동 가능하게 장착되는 제 2 차폐물 부품 (8) 을 포함한다. 적어도 길이 방향으로의 가요성을 갖는 관형 차폐물 (12) 이 차폐물 부품 사이에 장착되고, 이 관형 차폐물은 관형 차폐물의 단부에 의해 제 1 및 제 2 차폐물 부품 (7a, 8) 에 단단하게 부착된다.

Description

착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조{NOISE-DAMPENING SHIELD STRUCTURE FOR ROCK DRILLING APPARATUS}

본 발명은, 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조로서, 착암 드릴링 장치는, 일단부가 드릴링 단부인 피드 비임을 포함하며, 피드 비임의 드릴링 단부는, 피드 비임에 대해 상대 이동 불가능하게 장착되는 제 1 차폐물 부품 및 피드 비임에 대해 길이 방향으로 상대 이동 가능하게 장착되는 제 2 차폐물 부품을 포함하고, 양자의 차폐물 부품은 개구를 포함하고, 드릴링 중에 피드 비임 상에서 움직이는 착암 드릴에 연결되는 드릴 로드가 드릴링중 상기 개구를 통해 이동하는, 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조에 관한 것이다.

착암 드릴링시, 베이스에 장착되는 하나 이상의 붐 (boom), 및 이 붐에 설치된 피드 빔(feed beam) 에 이동가능하게 장착되는 드릴을 포함하는 착암 드릴링 장치가 사용된다. 종종 피드 빔은, 드릴링을 위한 요망하는 위치 및 요망하는 방향으로 피드 빔이 배치될 수 있도록 별개의 크래들 (cradle) 에 의해 피드 빔의 길이 방향으로 이동가능하게 붐의 단부에 설치된다. 붐과 피드 빔의 이와 같은 다양한 이동의 관점에서, 착암 드릴링 장치에는 유압 유체에 의해 구동되는 그 자체가 공지된 다양한 트랜스퍼 실린더 (transfer cylinder) 또는 유압 모터가 설치 된다.

착암 드릴링시의 대표적인 문제는 소음이다. 이 소음은 공구의 헤드에 충격을 가하는 착암 드릴 및 바위에 충격을 가하는 공구 뿐만 아니라 회전 등과 같은 다양한 다른 이동에 의해 발생된다. 주위에 아주 널리 전파되는 소음은 특히 주택 지역 근처에서 더 많은 문제를 유발하고 있다. 작업 시간 또는 작업 장소에 제약을 유발하는 소음 문제를 방지하기 위해서, 피드 빔 및 드릴 둘레에 다양한 소음 감쇠 하우징을 사용함으로써 특히 표면 드릴링 시의 문제를 해결하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 이와 같은 해결책에 대해서는 WO 2006/038850, WO 00/39412, SE 523874, US 3667571 및 JP 5-295978 에 공지되어 있다. 이들 해결책 모두가 갖고 있는 문제점은 실행이 어렵고 또한, 드릴의 전체 영역에 걸쳐 소음을 감소시킬 수 없다는 것이다. 특히, 드릴링중 드릴 비트 및 드릴 로드가 하우징 밖으로 나오는 하우징의 단부에서의 소음 감쇠가 좋지 않다. 이러한 문제점을 해소하기 위한 시도가 존재하는데, 예컨대 특별한 소음 감쇠 해결책을 갖는 WO 2006/038851 공보에서는, 서로에 대해 상대 이동가능하게 드릴 로드의 길이 방향으로 장착되는 2 개의 댐퍼 튜브 (damper tube) 를 이용한다. 이와 같은 해결책이 갖고 있는 문제점은, 부품들 사이에 갭이 남아 있어, 소음 감쇠가 이루어질 수 있는 만큼 효과적이지 않다는 것이다.

본 발명의 목적은 개선된 소음 감쇠 성능을 갖는 차폐물 구조를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 차폐물 구조는, 적어도 길이 방향으로의 가요성을 갖는 관형 차폐물이 제 1 및 제 2 차폐물 부품의 개구 사이에 장착되며, 이 관형 차폐물은, 제 1 및 제 2 차폐물 부품의 개구 사이에 폐쇄 공간이 존재하도록, 그 단부가 제 1 및 제 2 차폐물 부품에 단단하게 부착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 본질적인 개념은 사운드 댐퍼 (sound damper) 로서 적어도 길이 방향으로의 가요성을 갖는 관형 차폐물을 포함하는 것이며, 이 차폐물은, 소음이 주위 대기에 직접 전달될 수 없도록 차폐물 부품 사이의 공간을 단단히 폐쇄한다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 관형 차폐물은 탄성 재료로 제조된다. 본 발명의 또다른 실시형태에 따르면, 관형 차폐물은 일단부가 소음 감쇠 하우징에 부착되고 타단부가 드릴 구멍에 배치되는 흡입 노즐에 부착되는 벨로우즈 형태이다. 이에 의해, 흡입 노즐은 드릴 로드의 축선 방향에 있어서 소음 감쇠 하우징에 대해 상대 이동될 수 있으며, 벨로우즈는 드릴 로드를 보호하여 갭없이 연속적으로 소음을 감쇠시킨다. 또한, 벨로우즈는 장착이 용이하여, 파손시에 벨로우즈의 교체 또한 용이하다.

본 발명은 첨부의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 은 소음 감쇠 하우징과 그 안에 차폐물을 갖는 착암 드릴링 장치의 개략도를 도시한다.

도 2 는 차폐물의 개략적인 측면도를 상세히 도시한다.

도 3 은 도 2 에 따른 차폐물의 상세의 개략적인 부분 단면도이다.

동일 부품은 모든 도면에서 동일 부호로 나타내고, 이들 부품에 대해서는 간략화를 위해서 필요하지 않다면 매번 별도로 설명하지는 않는다.

도 1 은 베이스 (2) 가 설치된 착암 드릴링 장치 (1) 를 개략적으로 도시한다. 이 베이스에는 통상 휠 또는 롤러가 설치되며, 예시로서 본 발명의 경우에는 롤러 (3) 가 설치된다. 그 자체가 공지되어 있는 바와 같이, 하나 이상의 붐 부품으로 이루어질 수도 있는 붐 (4)(예시로서, 도면에서는 하나의 부품으로 나타냄) 은 그 자체로 공지된 방식으로 베이스 (2) 에 부착된다. 붐 (4) 은 그 자체로 공지된 임의의 붐 구조일 수도 있으며, 따라서 붐에 대해서는 상세히 설명할 필요가 없다. 그 자체가 공지되어 도면에 도시하지 않은 방식에 있어서, 붐 (4) 은, 압력 매체 실린더 등과 같은 그 자체로 공지된 동력 부재에 의해 베이스에 대해 요망하는 각도로 붐이 선회될 수 있도록 베이스 (2) 에 관절식으로 결합된다.

붐 (4) 의 일부에는 붐과 함께 선회가능하게 크래들 (5) 이 설치되며, 이 크래들에는 길이 방향으로 이동할 수 있는 피드 비임 (6) 이 설치된다. 피드 비임 (6) 은 압력 매체 실린더 (6a) 에 의해 크래들 (5) 에 대해 공지의 방식으로 이동될 수도 있다. 피드 비임 (6) 에는 공구, 즉 드릴 로드에 의해 구멍을 뚫기 위해 그 자체가 공지된 착암 드릴 (도시 생략) 및 착암 드릴에 접속되는 일반적으로 공지된 드릴 비트가 제공된다. 피드 비임 및 상기 착암 드릴 뿐만 아니라 드릴 로드의 일부분이 소음 감쇠 하우징 (7) 에 의해 둘러싸인다. 피드 비임 (6) 의 드릴링 단부에, 즉 드릴 비트와 드릴 로드가 드릴링시에 이를 통해 밖으로 밀려나오는 단부에, 차폐물 (8) 이 추가로 존재하며, 이에 대해서는 도 2 를 참조로 하여 보다 상세히 설명한다.

도 2 는 차폐물 (8) 구조의 일 실시형태를 더욱 상세히 도시하는 개략적인 측면도이다. 소음 감쇠 하우징 (7) 의 하단부, 즉 피드 비임의 드릴링 헤드는, 소음 감쇠 하우징의 단부로서, 드릴 비트 및 드릴 로드를 위한 개구를 갖는 차폐물 구조의 제 1 차폐물 부품 (7a) 을 포함한다. 차폐물 (8) 은, 제 2 차폐물 부품으로서, 먼지 흡입용, 다른 한편으로는 소음 감쇠용 흡입 노즐 (9) 을 포함하며, 이 흡입 노즐은 드릴링 중에 지면 또는 바위의 표면에 대해 가압된다. 흡입 노즐 (9) 의 에지는, 바람직하게는, 가요성 재료로 만들어지며 흡입 노즐의 에지 주위를 둘러싸는 에지 시일 (9a) 을 포함하며; 이 에지 시일은, 가압되어 지면 또는 바위의 표면에 일치하게 배치될 때, 우그러져 가장 기밀한 위치를 형성하게 된다. 게다가, 차폐물 (8) 은 관형 차폐물 부품 (10) 과 이 차폐물 부품에 부착되는 흡입 도관 (11) 을 포함한다. 관형 차폐물 부품 (10) 과 소음 감쇠 하우징 (7) 사이에는, 가요성 차폐물 부재로서 사용되는 벨로우즈 (12) 가 존재하며, 이 벨로우즈의 단부중 일단부는 소음 감쇠 하우징의 단부에 또한 타단부는 흡입 노즐의 관형 차폐물 부품 (10) 에 단단하게 부착된다. 흡입 노즐 (9) 로부터 관형 차폐물 부품 (10) 을 통해, 또한 이에 대응하여 소음 감쇠 하우징으로부터 벨로우즈 (12) 를 통해, 흡입 도관 (11) 으로 개구 연결체가 존재하며, 흡입 도관을 통해서, 드릴 구멍으로부터 떨어진 드릴 폐기물이 그 자체가 공지된 드릴 폐기물 배출기 (도시 생략) 에 의하 회수를 위해 밖으로 빨아들여진다. 장치로서의 이러한 먼 지 및 드릴 폐기물 배출 수단은 그 자체로 공지되어 있고, 이들 수단은 본질적으로 본 발명과 관련되어 있지는 않기 때문에, 더 자세히 설명할 필요는 없다. 관형 차폐물 부품 (10) 및 흡입 노즐 (9) 뿐만 아니라 흡입 도관 (11) 은 바람직하게는 하나의 일체형 부품이다. 관형 차폐물 부품 (10) 은 둥근 모양, 각진 모양, 신장된 모양 또는 다른 적절한 단면 형상을 가질 수도 있다.

이 구조는, 소음 감쇠 하우징 (7) 의 단부 또는 가장 바람직하게는 피드 빔 (6) 에 부착되며 피드 빔의 길이 방향에 있는 가이드 (13) 를 더 포함한다. 슬라이드 슈 (14) 가 노즐 (8) 에 부착되며, 일예로서 도면에서 관형 차폐물 부품 (10) 에 부착된다. 일체형 부품을 갖는 흡입 노즐 (9) 은 슬라이드 슈 (14) 에 의해 지지된 상태로 피드 비임 (6) 및 드릴 로드 (도시 생략) 의 길이 방향으로 가이드 (13) 를 따라 움직이게 배치된다. 이에 의해, 드릴링 시, 벨로우즈 (12) 가 우그러지는 동안, 즉 상황에 따라서 연신되거나 압축되는 동안, 소음 감쇠 하우징 (7) 으로부터 적절한 간격으로 또한 표면에 대해 견고하게 위치를 차지할 수 있다.

이 장치는 흡입 노즐 (9) 을 이동시키기 위한 별개의 동력 부재 (15) 를 포함한다. 이 동력 부재 (15) 는, 흡입 노즐 (9) 을 소음 감쇠 하우징 (7) 으로부터 멀어지는 쪽으로 미는, 그러나 흡입 노즐 (9) 이 지면에 닿을 때에는 소음 감쇠 하우징을 흡입 노즐 쪽으로 미는 스프링형 부재, 예컨대 가스 스프링일 수도 있다. 착암 드릴링 장치가 지면으로부터 들리면, 가스 스프링은 흡입 노즐을 소음 감쇠 하우징 (7) 으로부터 최대 거리까지 다시 민다. 동력 부재 (15) 는, 압력 매체 실린더일 수도 있고, 이 압력 매체 실린더에 의해, 흡입 노즐이 소음 감쇠 하우징을 향해 움직이거나 또는 소음 감쇠 하우징으로부터 멀어지는 쪽으로 움직일 수도 있으며, 이에 의해 소음 감쇠 하우징 (7) 에 대한 흡입 노즐 (9) 의 위치가 요망되는 바와 같이 전체 이동 거리에 걸쳐 조정될 수 있다. 가스 스프링 또는 압력 매체 실린더 이외에, 스크류 피드 기구 등과 같은 종래의 스프링 구조 또는 다른 기계적 동력 부재가 당연히 사용될 수도 있다.

도 3 은 도 2 에 따른 차폐물의 일부를 개략적으로 도시하는 상세도이다. 하우징 (7) 및 차폐물 (8) 의 상이한 부품이 부분 단면도로서 도시된다. 게다가, 도 3 은, 드릴 로드 (16) 가 하우징 (7) 으로부터 제 1 차폐물 부품 (7a) 에 있어서의 개구 (17) 를 통해 또한 제 2 차폐물 부품 (8) 에 있어서의 벨로우즈 (12) 및 개구 (18) 를 통해서 어떻게 움직이는지를 도시한다. 개구 (17, 18) 의 크기 및 형상은 필요에 따라 변할 수도 있다.

본 발명은 상기의 상세한 설명 및 도면을 예시로서만 기재하는 것이지 이것으로 제한하고자 하는 것은 아니다. 적어도 길이 방향으로의 가요성을 갖는 관형 차폐물, 바람직하게는 벨로우즈가 차폐물에서 흡입 노즐 (9) 과 소음 감쇠 하우징 사이에 위치되고, 이 관형 차폐물은 그 단부가 노즐과 하우징 양자에 부착되어 서로에 대해 상대 운동하며, 또한 소음 감쇠 하우징의 내부 공간과 흡입 노즐 사이의 공간을 단단히 폐쇄한 상태로 유지하여 소음 감쇠 하우징으로부터 나오는 소음을 감쇠시키는 것이 본 발명의 요지이다. 벨로우즈는 고무, 플라스틱 등과 같은 탄성 재료일 수도 있다. 게다가, 벨로우즈는, 요구되는 반복적인 움직임을 견뎌낸다면, 적합한 금속 재료로 제조될 수도 있다. 탄성 재료로 제조된 벨로우즈의 외부 에지는 벨로우즈의 외부면에 부착된 금속 밴드 등에 의해 보호될 수도 있다. 가요성 차폐물의 단면은 둥근 모양, 각진 모양, 신장된 모양 또는 적절한 다른 단면 형상일 수도 있다. 가이드 및 동력 부재는 또한 가요성 차폐물 내측에 장착될 수도 있고, 이에 의해 슬라이드 슈 구조 또는 다른 슬라이드 부재 구조가 당연히 동일 측면에 있다. 마찬가지로, 하나 이상의 가이드 및/또는 동력 부재가 존재할 수도 있다.

Claims (11)

1. 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조로서,

   착암 드릴링 장치는, 일단부가 드릴링 단부인 피드 비임 (6) 을 포함하며,

   피드 비임 (6) 의 드릴링 단부는 피드 비임 (6) 에 대해 상대 이동 불가능하게 장착되는 제 1 차폐물 부품 (7a) 및 피드 비임 (6) 에 대해 길이방향으로 상대 이동 가능하게 장착되는 제 2 차폐물 부품 (8) 을 포함하고, 양자의 차폐물 부품 (7a, 8) 은 개구 (17, 18) 를 포함하고, 드릴링 중에 피드 비임 (6) 상에서 움직이는 착암 드릴에 연결되는 드릴 로드가 드릴링중 상기 개구를 통해 이동하는, 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조에 있어서,

   적어도 길이 방향으로의 가요성을 갖는 관형 차폐물 (12) 이 제 1 및 제 2 차폐물 부품 (7a, 8) 의 개구 (17, 18) 사이에 장착되며, 이 관형 차폐물은, 제 1 및 제 2 차폐물 부품 (7a, 18) 의 개구 (17, 18) 사이에 폐쇄 공간이 존재하도록, 그 단부가 제 1 및 제 2 차폐물 부품 (7a, 8) 에 단단하게 부착되는 것을 특징으로 하는 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가요성 관형 차폐물 (12) 은 벨로우즈인 것을 특징으로 하는 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가요성 관형 차폐물 (12) 은 탄성 재 료로 제조되는 것을 특징으로 하는 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피드 비임 (6) 의 길이 방향으로 가이드 (13) 를 포함하며, 상기 제 2 차폐물 부품 (8) 은 가이드에 대해 상대 이동가능하게 가이드 (13) 에 연결되는 것을 특징으로 하는 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조.
5. 제 4 항에 있어서, 제 2 차폐물 부품 (8) 을 이동시키도록 상기 제 1 및 제 2 차폐물 부품 (7a, 8) 사이에서 작용하는 동력 부재 (15) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 동력 부재 (15) 는 제 2 차폐물 부품 (8) 을 제 1 차폐물 부품 (7a) 으로부터 멀어지는 쪽으로 미는 스프링형 부재인 것을 특징으로 하는 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 동력 부재 (15) 는 가스 스프링인 것을 특징으로 하는 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 동력 부재 (15) 는 압력 매체 실린더이며, 이 압력 매체 실린더에 의해 제 2 차폐물 구조가 제 1 차폐물 부품 (7a) 을 향해 이동할 수 있고, 이에 대응하여 제 1 차폐물 부품으로부터 멀어지는 쪽으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 차폐물 부품 (8) 은 관형 부품 (10) 을 포함하며, 이 관형 부품에 있어서 벨로우즈 (12) 로부터 멀어지는 쪽에 단부에는 드릴링중 드릴링 폐기물을 흡입하는 흡입 노즐 (9) 이 설치되며, 드릴 폐기물 배출기의 흡입 튜브를 위해 상기 관형 부품에 흡입 도관 (11) 이 연결되는 것을 특징으로 하는 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 흡입 노즐 (9) 의 에지는, 탄성 재료로 제조되며 흡입 노즐 (9) 의 에지를 둘러싸는 에지 시일 (9a) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 차폐물 부품 (7a) 은 드릴을 둘러싸는 소음 감쇠 하우징 (7) 의 단부 부품인 것을 특징으로 하는 착암 드릴링 장치의 소음 감쇠 차폐물 구조.

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