KR20110137695A

KR20110137695A - 시추기의 오거 구동장치

Info

Publication number: KR20110137695A
Application number: KR1020100057762A
Authority: KR
Inventors: 이종규
Original assignee: (주)제이에스시
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2011-12-23

Abstract

본 발명은 시추기의 오거 구동장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 시추기의 오거 구동장치는 길이 방향 소정 위치 외주면에 회전기어가 스플라인결합된 중공의 회전축과, 상기 회전기어를 내부에 수용되고, 상기 회전축이 두께 방향을 따라 중심을 관통하여 결합된 하우징과, 상기 하우징의 양측 상부면에 마련되며, 일단에 상기 회전기어에 치합되는 피니언기어가 구비된 유압모터와, 일단이 상기 회전축의 일단에 결합되고, 타단에는 시추로드가 연결되는 완충수단을 포함한다.

Description

시추기의 오거 구동장치{AUGER DRIVE DEVICE OF BORING MACHINE}

본 발명은 시추기의 오거 구동장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 설명하면, 오거의 회전축을 회동시키는 회전기어의 회전력을 지층을 종류에 따라 조절하고, 구동장치에 의해 회전되는 시추로드의 선단으로부터 전달되는 충격을 완충시켜 구동장치의 수명을 향상시킬 수 있는 시추기의 오거 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 연약지반을 개량하거나 지하에 연속벽을 구축할 때 시추기를 이용하여 시추공을 뚫게 된다. 시추공은 시추로드의 회전 및 시추로드의 단부에 마련된 비트의 타격에 의해 형성되고, 시추로드는 시추기에 설치된 오거와 이에 연결된 기어박스에 의해 회전되는 구조이다.

이러한 종래의 기술은 유압호스에서 전달되는 유압에 의해 구동되는 유압모터와, 상기 유압모터의 유압을 전달받아 회전하는 회전기어가 회전함으로써 회전축이 회전하면서 회전축의 일단에 결합된 시추로드가 회전하게 되어 지반을 천공하는 것이다.

그러나, 종래의 경우 회전축의 회전력이 조절되지 않아 지반을 천공하는 도중 다른 재질의 지층에 부딪히게 되면 별다른 조절없이 작업을 진행할 수밖에 없어 작업능률이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 지반을 천공할 때 시추로드의 선단으로부터 전달되는 충격이 그대로 기어박스에 전달되어 기어박스의 내구성이 저하되어 구동장치가 파손되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 유압모터의 피니언기어에 회전력을 전달하는 유압발생장치를 각각의 유압모터에 병렬로 연결하여 회전력을 조절할 수 있는 시추기의 오거 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 지반천공시 시추로드의 선단으로부터 전달되는 충격을 흡수할 수 있는 완충수단을 마련하여 천공시 발생되는 충격에 의해 구동장치가 파손되는 것을 방지할 수 있는 시추기의 오거 구동장치를 제공하는 것을 목정으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 길이 방향 소정 위치 외주면에 회전기어가 스플라인결합된 중공의 회전축과, 상기 회전기어를 내부에 수용되고, 상기 회전축이 두께 방향을 따라 중심을 관통하여 결합된 하우징과, 상기 하우징의 양측 상부면에 마련되며, 일단에 상기 회전기어에 치합되는 피니언기어가 구비된 유압모터와, 일단이 상기 회전축의 일단에 결합되고, 타단에는 시추로드가 연결되는 완충수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시추기의 오거 구동장치가 제공된다.

상기 회전축의 중심에는 축선방향을 따라 지반 천공에 필요한 압축공기를 공급할 수 있게 에어홀이 형성되고, 상기 에어홀의 일측 내부에는 압축공기를 공급하는 공기압축기와 연결하는 에어파이프가 삽입, 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 회전축의 상부에는 일단부가 상기 회전축의 외주면 소정 위치에 결합되고, 타단부가 상기 에어파이프의 외주면 소정 위치에 결합되어 상기 에어파이프의 이탈을 방지하는 에어파이프 이탈방지부재가 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징의 상부와 하부 소정 위치에는 상부캡과 하부캡이 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 회전축의 상부 일측에는 일단이 상기 상부캡의 상부에 결합되고, 타단이 상기 에어파이프의 외주면 일측 소정 위치에 결합되어 상기 회전축이 회전할 때 상기 에어파이프가 회전되지 않도록 고정하는 에어스토퍼가 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 완충수단은 상기 회전축의 일단에 결합되는 상부플랜지와, 상기 상부플랜지의 일단부에 결합되는 몸체와, 상기 몸체의 일단에 결합된 하부플랜지를 포함하며, 일단이 상기 몸체의 내부에 수용되어 상기 몸체의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합된 스플라인축을 포함한다.

상기 몸체의 내주면에는 길이 방향을 따라 다수개의 스플라인홈이 상기 몸체의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격하여 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 스플라인 축의 일단부에는 상기 몸체의 내주면에 형성된 스플라인홈에 치합되는 스플라인기어가 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 회전축의 중간부는 볼베어링과 테이퍼베어링에 의하여 지지되는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 첫째, 유압모터를 유압발생장치에 병렬로 연결하여 천공작업중 지반의 재질에 따라 회전력을 조절할 수 있도록 하여 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 시추로드의 선단에 완충수단을 설치하여 지반의 천공시 발생되는 진동 또는 충격이 구동장치로 전달되는 것을 흡수하여 구동장치가 파손되는 것을 방지하여 장비의 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추기의 오거 구동장치를 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 시추기의 오거 구동장치의 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 완충수단의 분해사시도.
도 4는 도 2에 도시된 회전축과 회전기어의 결합관계를 도시하는 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추기의 오거 구동장치를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시추기의 오거 구동장치를 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 시추기의 오거 구동장치의 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 완충수단의 분해사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 회전기어와 회전축의 결합관계를 도시하는 단면도이다.

도 1 내지 도 4을 참조하면, 본 발명에 따른 시추기의 오거 구동장치(10)는 회전축(100), 하우징(110), 유압모터(120), 완충수단(130)을 구비한다.

회전축(100)은 길이 방향 소정위치에 회전기어(102)가 도 4에 도시된 바와 같이, 회전축(100)에 스플라인결합되어 있으며, 내부 중심에는 회전축(100)의 축선방향을 관통하여 지반의 천공에 필요한 압축공기를 주입할 수 있도록 에어홀(104)이 형성된 중공의 축으로 이루어진다.

여기서, 에어홀(104)의 일측 내부에는 지반의 천공에 필요한 압축공기를 공급하는 공기압축기(미도시)와 연결되는 에어파이프(106)가 삽입, 설치된다.

또한, 에어파이프(106)의 일측에는 일단이 후술하는 상부캡(112)의 상부에 결합되는 에어스토퍼(118)가 결합되며, 이 에어스토퍼(118)는 회전축(100)이 회전할 때 에어파이프(106)가 회전되지 않도록 고정한다.

그리고, 에어파이프(106)가 에어홀(104) 내부의 압력상승으로 인해 에어홀(104)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 일단부가 회전축(100)의 일단부에 결합되고, 타단부가 에어파이프(106)의 외주면 소정 위치에 결합되는 에어파이프 이탈방지부재(160)가 회전축(100)과 에어파이프(106)의 일측에 설치되는 것이 바람직하다.

아울러, 회전축(100)의 에어홀(104) 내주면과 에어파이프(106)의 외주면 사이에는 패킹(150)이 개재되며, 이 패킹(150)은 에어파이프(106)를 통해 압축공기가 에어홀(104)에 공급될 때, 압축공기가 외부로 유출되는 것을 방지한다.

또한, 패킹(150)으로부터 소정 거리 이격하여 회전축(100)의 에어홀(104) 내주면과 에어파이프(106)의 외주면 사이에는 볼 베어링(152)이 개재되는데, 이는 회전축(100)이 회전할 때 에어파이프(106)에 걸리지 않고 원활한 회전이 가능하도록 한다.

하우징(110)은 사각형상으로 이루어지며, 하우징(110)의 중심부는 회전축(100)이 하우징(110)의 내부 중심을 관통 삽입되어 회전축(100)에 구비된 회전기어(102)를 내부에 수용할 수 있도록 두께 방향을 따라 개구되어 있으며, 이 개구를 통해 회전기어(102)가 하우징(110)의 내부에 수용되고 회전축(100)이 결합되면, 하우징(110)의 개구를 밀봉할 수 있도록 상부캡(112)과 하부캡(114)이 결합된다.

또한, 상, 하부캡(112, 114)과 회전축(100) 사이에는 오일실(oil seal)(116)이 개재되며, 이러한 오일실(oil seal)(116)은 하우징(110)과 회전축(100) 사이로 오일이 누유되지 않도록 밀봉한다.

그리고, 하부캡(114)과 결합되는 하우징(110)의 하부면과 하부캡(114) 사이에는 오일이 누유되지 않도록 오링(144)이 개재된다.

아울러, 회전기어(102)가 파손되었을 경우 교체를 용이하게 하기 위함이다.

여기서, 회전축(100)의 외주면 소정 위치에는 회전기어(102)를 사이에 두고 볼베어링(108)이 회전축(100)의 회전을 지지할 수 있도록 마련된다.

또한, 회전축(100)의 외주면 소정 위치 즉, 볼베어링(108)에 인접하여 테이퍼베어링(109)이 마련되는데, 이는 볼베어링(108)과 함께 회전축(100)의 회전을 지지하면서 회전축(100)의 축 방향 하중을 지지한다.

유압모터(120)는 하우징(110)의 상부면 양측 즉, 회전축(100)을 사이에 두고 마련된다. 이러한, 유압모터(120)는 유압발생장치(미도시)로부터 유압을 전달받는 몸체(122)와, 몸체(122)의 내부에 수용되어 회전되는 구동축(124)과, 구동축(124)의 선단에 결합되어 구동축(124)과 함께 회전하는 피니언기어(126)를 포함한다.

또한, 하우징(110)의 하부면 양측에는 피니언기어(126)의 파손시 교체 및 보수가능하도록 개구되어 있으며, 이 개구에는 피니언캡(128)이 결합된다.

아울러, 피니언기어(126)의 단부와 접촉되는 피니언캡(128)의 돌출부(164) 사이에는 피니언기어(126)가 돌출부(164)의 방해를 받지않고 원활하게 회전할 수 있도록 볼베어링(162)을 개재되는 것이 바람직하다.

또한, 하우징(110)의 하부면 양측 개구에 결합되는 피니언캡(128)과 하우징(110)의 결합부에는 오링(144)이 개재되며, 이러한 오링(144)은 하우징(110)과 피니언캡(128)의 결합부 사이로 오일이 누유되지 않도록 밀봉한다.

여기서, 피니언기어(126)는 전술한 회전기어(102)에 치합되어, 회전기어(102)에 회전력을 전달한다.

아울러, 유압모터(120)는 유압발생장치(미도시)와 병렬로 연결되어 있으며, 지반을 천공할 때에는 유압모터(120)가 유압발생장치(미도시)로부터 유압을 전달받아 회전하여 회전력을 회전기어(102)에 전달하여 회전축(100)이 회전되도록 한다.

그리고, 지반을 천공하는 중에 암반층과 같은 단단한 지반을 천공해야할 경우에는 유압모터(120)에 유압을 전달하는 유압발생장치의 유량을 증가시켜 회전축(100)에 전달되는 회전속도와 회전력을 변경시켜 천공한다.

완충수단(130)은 일단이 회전축(100)의 일단에 회전축(100)의 회전에 연동하여 회전되도록 결합되고, 타단에는 지반을 천공하는 시추로드가 결합된다.

이러한, 완충수단(130)은 회전축(100)의 일단에 결합되는 상부플랜지(132)와, 상부플랜지(132)의 일단부에 결합되는 몸체(134)와, 몸체(134)의 일단에 결합된 하부플랜지(136)와, 일단이 몸체(134)의 내부에 수용되어 몸체(134)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합된 스플라인축(136)을 포함한다.

여기서, 도 3을 참조하면, 몸체(134)의 내주면에는 길이 방향을 따라 다수개의 스플라인홈(140)이 몸체(134)의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격하여 형성되고, 스플라인 축(138)의 일단부에는 스플라인홈(140)에 치합되는 스플라인기어(142)가 마련된다.

또한, 몸체(134)의 양단부에 결합되는 상부플랜지(132)와 하부플랜지(136)의 결합부에는 회전축(100)의 에어홀(106)을 통해 공급된 압축공기가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 오링(144)이 개재되는 것이 바람직하다.

아울러, 하부플랜지(136)의 내주면과 스플라인 축(138)의 외주면 사이에는 패킹(146)이 개재되며, 이 패킹(146)은 하부플랜지(136)의 내주면과 스플라인 축(138)의 외주면 사이에서 형성되는 틈을 통해 압축공기가 외부로 유출되는 것을 방지한다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 시추기 오거 구동장치의 작동을 설명하기로 한다.

먼저, 유압발생장치(미도시)에서 유압을 전달받은 유압모터(120)는 회전을 하게 되고, 유압모터(120)의 구동축(124)에 결합되어 있는 피니언기어(126)가 회전을 하게 된다.

이때, 피니언기어(126)는 하우징(110) 내부의 회전기어(102)에 회전력을 전달하여 회전기어(102)를 회전시키면, 회전축(100)이 회전하게 된다.

회전축(100)이 회전하게 되면 회전축(100)과 함께 회전되도록 일단에 결합된 완충수단(130)이 회전하게 되고, 완충수단(130)이 회전하게 되면, 완충수단(130)의 타단에 결합된 시추로드도 함께 회전하게 된다.

이와 같은 동작에 의해 시추로드가 회전함으로써 시추로드의 끝단에 설치된 비트(미도시)가 지반을 천공하게 된다.

이러한 동작에 의해 지반을 천공하는 중 암반층과 같은 단단한 지층을 천공해야할 경우에는 유압발생장치의 유량을 증가시켜 유압모터(120)에 전달되는 유량을 크게하여 회전축(100)의 회전력을 증가시켜 보다 용이하게 암반층을 천공할 수 있다.

아울러, 지반을 천공하는 중에는 지반을 천공하는 시추로드로부터 발생되는 진동 및 충격이 하우징(110)으로 전달되어 하우징(110) 내부에서 서로 치합되어 회전하는 회전기어(102) 및 피니언기어(126)가 진동 및 충격에 의해 파손되지 않도록 회전축(100)의 일단에 완충수단(130)이 설치된다.

이 완충수단(130)은 회전축(100)의 내부 중심을 축선방향으로 관통하여 형성된 에어홀(104)을 통해 공급되는 압축공기에 의해 작동되며, 압축공기가 회전축(100)의 내부 중심에 형성된 에이홀(104)을 통해 공급되면 완충수단(130)의 몸체(134) 내부에 일단이 슬라이딩 가능하게 수용되어 있는 스플라인 축(138)이 몸체(134)의 내부 길이방향을 따라 슬라이딩되면서 시추로드로부터 하우징(110)으로 전달되는 진동 및 충격을 감쇠시켜 하우징(110) 내부의 회전기어(102)와 피니언기어(126)가 파손되는 것을 방지하여 구동장치의 수명을 향상시키는 역할을 한다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술 분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 회전축 130: 완충수단
102: 회전기어 132: 상부플랜지
104: 에어홀 134: 몸체
106: 에어파이프 136: 하부플랜지
108, 152, 162: 볼베어링 138: 스플라인 축
109: 테이퍼베어링 140: 스플라인홈
110: 하우징 142: 스플라인기어
112: 상부캡 144: 오링
114: 하부캡 146, 150: 패킹
116: 오일씰 160: 에어파이프 이탈방지부재
118: 에어스토퍼 164: 돌출부
120: 유압모터
122: 몸체
124: 구동축
126: 피니언기어
128: 피니언캡

Claims

길이 방향 소정 위치 외주면에 회전기어가 스플라인결합된 중공의 회전축;
상기 회전기어를 내부에 수용되고, 상기 회전축이 두께 방향을 따라 중심을 관통하여 결합된 하우징;
상기 하우징의 양측 상부면에 마련되며, 일단에 상기 회전기어에 치합되는 피니언기어가 구비된 유압모터; 및
일단이 상기 회전축의 일단에 결합되고, 타단에는 시추로드가 연결되는 완충수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시추기의 오거 구동장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전축의 중심에는 축선방향을 따라 지반 천공에 필요한 압축공기를 공급할 수 있게 에어홀이 형성되고, 상기 에어홀의 일측 내부에는 압축공기를 공급하는 공기압축기와 연결하는 에어파이프가 삽입, 설치되는 것을 특징으로 하는 시추기의 오거 구동장치.
청구항 2에 있어서,
상기 회전축의 상부에는 일단부가 상기 회전축의 외주면 소정 위치에 결합되고, 타단부가 상기 에어파이프의 외주면 소정 위치에 결합되어 상기 에어파이프의 이탈을 방지하는 에어파이프 이탈방지부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 시추기의 오거 구동장치.
청구항 2에 있어서,
상기 하우징의 상부와 하부 소정 위치에는 상부캡과 하부캡이 결합되는 것을 특징으로 하는 시추기의 오거 구동장치.
청구항 4에 있어서,
상기 회전축의 상부 일측에는 일단이 상기 상부캡의 상부에 결합되고, 타단이 상기 에어파이프의 외주면 일측 소정 위치에 결합되어 상기 회전축이 회전할 때 상기 에어파이프가 회전되지 않도록 고정하는 에어스토퍼가 마련되는 것을 특징으로 하는 시추기의 오거 구동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 완충수단은,
상기 회전축의 일단에 결합되는 상부플랜지와, 상기 상부플랜지의 일단부에 결합되는 몸체와, 상기 몸체의 일단에 결합된 하부플랜지를 포함하며,
일단이 상기 몸체의 내부에 수용되어 상기 몸체의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합된 스플라인축을 포함하는 것을 특징으로 하는 시추기의 오거 구동장치.
청구항 6에 있어서,
상기 몸체의 내주면에는 길이 방향을 따라 다수개의 스플라인홈이 상기 몸체의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격하여 형성된 것을 특징으로 하는 시추기의 오거 구동장치.
청구항 7에 있어서,
상기 스플라인 축의 일단부에는 상기 몸체의 내주면에 형성된 스플라인홈에 치합되는 스플라인기어가 마련된 것을 특징으로 하는 시추기의 오거 구동장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전축의 중간부는 볼베어링과 테이퍼베어링에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 시추기의 오거 구동장치.