WO2011090320A2 - 천공 장치용 로드 장착장치 - Google Patents

천공 장치용 로드 장착장치 Download PDF

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WO2011090320A2
WO2011090320A2 PCT/KR2011/000398 KR2011000398W WO2011090320A2 WO 2011090320 A2 WO2011090320 A2 WO 2011090320A2 KR 2011000398 W KR2011000398 W KR 2011000398W WO 2011090320 A2 WO2011090320 A2 WO 2011090320A2
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인석신
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In Suk Shin
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/14—Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
    • E21B19/15—Racking of rods in horizontal position; Handling between horizontal and vertical position
    • E21B19/155—Handling between horizontal and vertical position
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • E21B19/161—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe
    • E21B19/163—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe piston-cylinder actuated
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/18—Connecting or disconnecting drill bit and drilling pipe

Definitions

  • the present invention relates to a perforation device, and more particularly, to a rod mounting device for a perforation device for coupling and separating the rods rotated by the rotation axis of the head during the drilling operation.
  • a method for drilling an underground hole using a milling machine includes a method of rotating a bit or a screw, a method of rotating a bit or a ball cutter, and applying a pressing force.
  • the underground hole drilling method for rotating the bit or the ball cutter and applying the pressing force is to rotate the bit attached to the end of the rod to excavate the rock and to be supplied by the circulating water or air supplied through the hollow of the drill rod pipe.
  • the mill factory performs the operation of connecting or disconnecting the rod for extending the length and the rod is installed as the drilling depth in the process of performing the drilling operation to a predetermined depth as described above.
  • Connection of the rod to extend the length is to connect the rod for performing the drilling operation in the ground and the drive shaft installed in the head.
  • the connection work of the rod for extension of the length is suspended by using a separate crane and then the setting work is made by manual work, there is a problem that requires a lot of work maneuver for the connection work of the rod.
  • a cartridge is installed on a side of a lead in order to smoothly connect the rod, and the cartridge is rotated to the lower portion of the drive shaft of the head installed in the lid to replace the rod or store the separated rod.
  • This conventional fabric mill has a problem that requires a separate equipment for mounting the rods to the cartridge, and takes a relatively long time to mount the rod to the cartridge.
  • the number of rods increases, but the number of rods loaded on the cartridge is limited, and thus it is difficult to apply to a punching device for drilling holes.
  • the present invention is to solve the problems as described above, the object of the present invention is to provide a rod mounting device for a drilling device that can improve the efficiency of the drilling operation of the underground by reducing the working time according to the connection and disconnection of the rod have.
  • Another object of the present invention is to provide a rod mounting apparatus for a drilling device that can improve the accuracy for coupling when coupled with the drive shaft of the head and the head installed in the lead.
  • Another object of the present invention is to provide a rod mounting apparatus for a punching device in which the rod is not separated from the gripping portion even when the gripping force is released by the clamping unit.
  • Rod mounting device for drilling apparatus of the present invention to achieve the above object
  • Brackets installed on the lower part of the lead or the frame of the main body installed in the drilling device, the base member rotatably installed on the bracket, and the end of the rod hinged to one side of the base member connected to or separated from the drive shaft
  • the bracket further includes a drive unit for rotating the base member at a predetermined angle with respect to the bracket.
  • the clamp unit includes a fixed jaw on an upper surface of the rotating member, a movable jaw rotatably installed on the fixed jaw, and a driving cylinder installed on the rotating member to rotate the movable jaw with respect to the fixed jaw.
  • the rod mounting device for a drilling device of the present invention can be rotated while holding the end of the rod for mounting and detachment of the drive shaft and the rod of the head portion can reduce a lot of work due to the mounting and removal of the rod, the drilling device It can maximize the efficiency of drilling work.
  • the rod mounted on the vehicle can be moved to the lower part of the head of the drive shaft while being clamped by the clamp unit, which eliminates the need for a separate crane and prevents the rod from being separated from the clamp unit even when the clamping force of the rod is released. It can prevent a safety accident.
  • FIG. 1 is a side view of a drilling device equipped with a rod mounting apparatus according to the present invention
  • Figure 2 is a plan view showing the mounting of the tool clamp of the punching device
  • Figure 3 is a perspective view showing an extract of the rod mounting apparatus according to the present invention.
  • FIG. 4 is a side view showing another embodiment of the rod mounting apparatus according to the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an operating state of the rod mounting apparatus according to the present invention.
  • the cloth mill according to the present invention is provided with a rod mounting apparatus capable of supplying and withdrawing a rod for varying the length by being coupled or separated with a rod for carrying out a drilling operation, the embodiment of which is illustrated in FIGS. 1 to 5. Showed.
  • the drilling device 10 is a lead 12 which is installed on the main body 11 of itself or a perforator, and is slidably installed on the lead 12 and is lifted by the lifting means 20 and is loaded ( It is provided with a head portion 30 having a drive shaft 31 coupled to 100.
  • the bit unit 101 is installed at the end of the rod 100 coupled to the drive shaft 31.
  • the lower end of the lid 12 is provided with a tool clamping unit 40 for holding the rod 100 in order to couple and separate the rod 100.
  • a rod mounting unit 50 for holding and supplying and discharging the end of the rod 100 to be connected or disconnected to the frame 11a of the main body 11 adjacent to the lid 12 or the lid 12 is provided. Equipped.
  • the vehicle body or the main body 11 is provided with a hydraulic oil supply unit and control valves for supplying hydraulic oil to the hydraulic cylinders and the hydraulic motors.
  • This hydraulic oil supply part is provided with a hydraulic oil tank and an engine for driving a hydraulic pump for pumping hydraulic oil from a hydraulic oil tank.
  • the main body 11 may be provided with a separate drive means for movement.
  • the lid 12 is rotated by the cylinders 13 installed between the main body 11 and the lid 12.
  • the head portion 30 is lifted by the lifting means 20 along the lead 12 to rotate and lift the rod 100 connected to the drive shaft 31, the lifting frame is lifted along the lead 12
  • the drive shaft 31 and the drive motor 33 for forward and reverse rotation of the drive shaft 31 are provided in the 32.
  • a hydraulic motor may be used as the drive motor 33 for driving the rotary shaft 31.
  • the elevating means 20 is connected to the sprockets 21 and the sprockets 21 installed on the upper and lower portions of the lead 12 and the chain 23 connected to the elevating frame 32 of the head portion 30, A hydraulic motor (not shown) is installed in the lid 12 to drive one of the sprockets 21.
  • the elevating means is not limited to the above embodiment but may be made by a cylinder or a winch and a rope installed on the lid 12.
  • the tool clamping means 40 is for holding a rod that is installed at the lower end of the lid 12 or the frame 11a to be coupled or separated, and as shown in FIG. 2, an opening first through which the rod 100 penetrates.
  • a support frame 42 having a hole 41 formed thereon, and a movable frame 44 rotatably installed with respect to the first hole 41 of the support frame 42 and having a corresponding second hole 43 formed therein. do.
  • Jaws 45a and 46a for gripping the rod 100 passing through the second hole 43 are provided in the movable frames 44 at both sides of the second hole 43 so as to be slidable. ) 46a is moved back and forth by the first and second hydraulic cylinders 45 and 46 installed on the movable frame 44.
  • the movable frame 44 is rotated by the third and fourth hydraulic cylinders 48 and 49 connecting the support frame 42 and the movable frame 44. That is, the movable frame 44 is supported by the third and fourth hydraulic cylinders 48 and 49 while the rod 100 is clamped to the movable frame 44 by the jaws 45a and 46a.
  • the clamped rod 100 can be rotated by rotating about 42.
  • the rod mounting unit 50 rotates while holding the end of the rod so that the rod 100 can be connected to the drive shaft 31 of the head portion 30 or to recover the load from the drive shaft 31 of the head portion.
  • the examples are shown in FIGS. 3 and 4.
  • the rod mounting unit 50 has a configuration in which the base member 52 is rotatably installed on the bracket 51 provided at the lower portion of the lid 12 or the frame 11a of the main body 11.
  • a rotation member 54 connected to one side of the base member 52 by a hinge shaft 53 and rotated in a vertical and horizontal state, and a clamp unit installed at the rotation member 54 to clamp an end of the rod. 60 and an actuator provided on the base member 52 to rotate the pivot member 54 in a direction in which the rod 100 stands or rests.
  • the actuator may be made of a hydraulic cylinder 55, one side of the hydraulic cylinder 55 that is the actuator is rotatably supported by the base member 52, the rod 55a of the hydraulic cylinder 55 is It is coupled to one side of the rotating member 54 by a pin 55b.
  • Rotation of the base member 52 with respect to the bracket 51 is provided with a rotation shaft 52a at the lower portion of the base member 52, the rotation shaft 52a is rotatably installed on the bracket 51.
  • the base member 52 rotatably installed on the bracket 51 may be rotated by a separate driving unit 70.
  • the driving unit 70 includes a rotary link 71 installed on the rotary shaft 52a and a rotation cylinder 72 installed between the frame 11a and the rotary link 71. Equipped.
  • the rotation of the rotary shaft 52a may be performed by the hydraulic motor 75, a drive gear 76 driven by the driven shaft, and a driven gear 77 installed on the rotary shaft 52a.
  • the clamp unit 60 is for holding the end of the rod 100, the fixing jaw 61 is installed on the upper surface of the rotating member 54, the fixing jaw 61 by a hinge shaft (61a)
  • a movable jaw 62 for rotatably holding an end of the rod 100 is rotatably installed.
  • the fixing jaw 61 and the movable jaw 62 form a cylindrical grip portion 63 to wrap the end of the rod 100 at the time of mutual coupling.
  • the length of the fixing tub is formed to a length of 3 to 5 times the diameter formed by the fixing jaw 61 and the movable jaw 62 so that the rod 100 is not separated during rotation by holding the end of the rod 100. This is preferred.
  • the movable jaw 62 is coupled to and separated from the fixed jaw 61 by a drive cylinder 64 that is an actuator installed on the pivot member 54.
  • the drive cylinder 64 is rotatably installed on the pivot member 54 and its drive cylinder rod 64a is pinned to an end of the movable jaw 62 rotatably installed on the pivot member 54.
  • the stroke of the drive cylinder 64 is not separated from the gripping portion formed by the fixed jaw 61 and the movable jaw 62 when the movable jaw 62 is opened to the maximum relative to the fixed jaw 61. It is desirable to be smaller than the length of the diameter of the rod 100. That is, even if the fixing jaw 61, the gripping force of the end of the rod 100 by the movable jaw 62 is terminated, the rod should not be allowed to fall, but should be discharged only in the longitudinal direction of the fixing jaw.
  • the clamp unit is not limited to the above-described embodiment, and may be any structure as long as the clamp unit can hold an end portion of the rod 100 so as to rotate the rod.
  • the head portion 30 is raised by using the lifting means while the lead 12 is vertically held.
  • the hydraulic cylinder which is the actuator 55 of the rod mounting unit 50, is operated to rotate the pivot member 54 provided at the end of the base member 52 to thereby rotate the clamp unit ( The holding jaw of the fixed jaw 61 and the movable jaw 62 of the 69 to face the front.
  • the driving cylinder 64 is operated to rotate and open the movable jaw 62 with respect to the fixed jaw 61. Then, the end of the rod 100 is inserted into the gripping portion 63 between the fixing jaw 61 and the movable jaw 62, and then the driving cylinder 64 is operated to hold the end of the rod 100.
  • the head 30 is lifted along the lid 12 to be positioned below the rod 100 to be separated.
  • the rod is positioned in the first and second holes 41 and 43 of the tool clamping means.
  • the rods 100 are gripped by the jaws 45a and 46a by operating the first and second hydraulic cylinders 45 and 46, and a rod (not shown) is disposed on the rod. Gripping Then, the third and fourth hydraulic cylinders connecting the fixed frame 42 and the movable frame 44 are operated to rotate the movable frame 44 with respect to the fixed frame 42 to relatively rotate the connected rods 100.
  • the drive shaft 31 is reversely rotated to separate the rod 100, that is, the rod connected to the drive shaft, and the rod held by the tool clamping means, and then the head portion 30 is raised to lift the separated rod. Let's do it.
  • the base member 52 is rotated to allow the clamp unit 60 to be positioned below the rod 100, and then the end of the rod 100 supported by the drive shaft using the clamp unit 60 as described above.
  • the drive shaft 31 is reversely rotated to separate the drive shaft 31 from the rod 100.
  • the hydraulic cylinder 55 which is the actuator, is operated to rotate the rotation member 54 with respect to the base member 52 so that the rod 100 is laid down and move with the fixing jaw 61 of the clamp unit 60.
  • the gripping force supported by the jaw 62 is removed and the rod is separated from the gripping portion.
  • the fabric mill of the present invention can supply and recover the rods by the rose mounting device, thereby reducing the inconvenience of the work due to the coupling and disengagement of the rods during drilling, and reducing the labor due to the exchange of rods.
  • the efficiency of drilling can be maximized.

Abstract

본 발명의 천공장치용 리드 장착장치는 리드가 구비된 천공장치 본체의 프레임에 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓에 회동가능하게 설치되는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재의 일측에 힌지 연결되어 구동축과 연결 또는 분리되는 로드의 단부를 파지하여 회동시키는 회동부재와, 상기 회동부재에 설치되어 로드의 단부를 클램핑하는 클램프 유닛와, 상기 베이스 부재에 설치되어 상기 회동부재를 로드가 세우지거나 누이는 방향으로 회동시키는 구동유닛을 구비한다. 본 발명에 따른 리드 장착장치는 천공작업 시 로더의 연결 및 분리 작업이 원활하게 이루어질 수 있으므로 천공작업 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

천공 장치용 로드 장착장치
본 발명은 천공장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 천공작업 시 헤드의 회전축에 의해 회전되는 로드들을 결합 및 분리하는 천공 장치용 로드 장착 장치에 관한 것이다.
일반적으로 천공장치를 이용하여 지하공을 천공하는 방법은 비트 또는 스크류를 회전시키는 방법, 비트 또는 볼 커터를 회전시킴과 아울러 가압력을 주는 방법 등이 있다.
상기 비트 또는 볼커터를 회전시킴과 아울러 가압력을 주는 지하공 천공방법은 로드 끝부분에 부착된 비트를 회전시켜 암반을 굴착하고 로드(drill rod pipe)의 중공부를 통하여 공급되는 순환수 또는 에어에 의해 비트에 의해 굴삭된 파석을 지상으로 배출하며 굴착하는 것으로, 기초공사 등에 사용되는 대구경 현장타설 및 탑 다운(top down) 공법의 핵심적인 공법이다.
한편, 천공장치는 상기와 같이 일정 깊이로 천공작업을 수행하는 과정에서 천공 깊이가 깊어짐에 따라 비트가 설치된 로드와 길이를 연장하기 위한 로드를 연결 또는 분리하는 작업을 수행하게 된다. 길이를 연장하기 위한 로드의 연결작업은 지중에서 천공작업을 수행하는 로드와 헤드부에 설치된 구동축을 연결하는 것이다. 상기 길이의 연장을 위한 로드의 연결작업은 별도의 크레인을 이용하여 현가시킨 후 세팅하는 작업이 수작업에 의해 이루어지게 되므로 로드의 연결작업에 많은 작업공수가 소요되는 문제점이 있다.
종래에는 로드의 연결작업을 원활하게 수행 할 수 있도록 종래의 천공장치에는 리드 측면에 카트리지가 설치하고, 이 카트리지를 리드에 설치된 헤드부의 구동축하부로 회전시켜 로드를 교환하거나 분리된 로드를 저장하여 왔다.
이러한 종래의 천공장치는 로드들을 카트리지에 장착하기 위하여 별도의 장비가 필요하고, 카트리지에 로드를 장착하는데 상대적으로 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 또한 천공깊이가 깊어지는 경우, 로드 수가 많아지게 되는데, 카트리지에 로딩되는 로드의 수는 한정적이어서 심공을 천공하기 위한 천공기 장치에 적용하기 어렵다.
이러한 점을 감안하여 상대적으로 깊은 구멍을 뚫기 위해서는 운반차를 이용하여 다수개의 로드를 천공작업을 수행하고 있는 공사현장으로 운반한다. 그리고 이 운반차로부터 보조크레인 등을 이용하여 로드를 들어 올린 후, 리드에 설치된 헤드부의 구동축에 장착하게 되는데, 로드의 장착에 따른 작업의 효율성을 향상시킬 수 없다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 로드들의 연결 및 분리에 따른 작업시간을 줄여 지하공의 천공작업에 따른 효율성을 향상시킬 수 있는 천공장치용 로드 장착장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 로드와 리드에 설치된 헤드부의 구동축과의 결합시 결합을 위한 정확도를 향상시킬 수 있는 천공장치용 로드 장착장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 클램핑 유닛에 의해 파지력이 해소되어도 로드가 파지부로부터 이탈되지 않은 천공장치용 로드 장착장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 천공장치용 로드 장착장치는
천공장치의 본체에 설치된 리드의 하부 또는 본체의 프레임에 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓에 회동가능하게 설치되는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재의 일측에 힌지 연결되어 구동축과 연결 또는 분리되는 로드의 단부를 파지하여 회동시키는 회동부재와, 상기 회동부재에 설치되어 로드의 단부를 클램핑하는 클램프 유닛와, 상기 베이스 부재에 설치되어 상기 회동부재를 로드가 세우지거나 누이는 방향으로 회동시키는 액튜에이터를 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 브라켓에는 상기 브라켓에 대해 베이스 부재를 소정의 각도로 회전시키기 위한 구동부를 더 구비한다.
상기 클램프 유닛은 상기 회동부재의 상면에 고정죠와, 상기 고정죠에 회동가능하게 설치되는 가동죠와, 상기 회동부재에 설치되어 상기 고정죠에 대해 가동죠를 회동시키는 구동실린더를 구비한다.
본 발명의 천공장치용 로드 장착장치는 헤드부의 구동축과 로드의 장착 및 분리를 위하여 로드의 단부를 파지한 상태에서 회동시킬 수 있으므로 로드의 장착 및 분리에 따른 많은 작업공수를 줄일 수 있으며, 천공장치를 이용한 천공작업의 효율을 극대화 할 수 있다.
또한 운반차에 장착된 로드를 클램프 유닛에 의해 파지한 상태로 헤드부의 구동축 하부로 이동시킬 수 있어 별도의 크레인이 필요하지 않으며, 로드의 클램핑력이 해소되어도 로드가 클램프유닛으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있어 안전사고를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 로드 장착장치가 설치된 천공장치의 측면도,
도 2는 천공장치의 툴클램프를 장착하여 도시한 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 로드 장착장치를 발췌하여 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 로드 장착 장치의 다른 실시예를 도시한 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 로드 장착장치의 작동상태를 도시한 사시도.
본 발명에 따른 천공장치는 천공작업을 수행하는 로드와 결합 또는 분리되어 길이를 가변시키기 위한 로드를 공급 및 회수 할 수 있는 로드 장착장치가 구비된 것으로, 그 일 실시예를 도 1 내지 도 5에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 천공장치(10)는 자체 또는 천공기의 본체(11)에 설치되는 리드(12)와, 상기 리드(12)에 슬라이딩 가능하게 설치되며 승강수단(20)에 의해 승강되며 로드(100)와 결합되는 구동축(31)을 가진 헤드부(30)를 구비한다. 상기 구동축(31)과 결합되는 로드(100)의 단부에는 비트 유닛(101)이 설치된다. 상기 리드(12)의 하단부에는 로드(100)을 결합 및 분리하기 위하여 로드(100)를 파지하는 툴 클램핑 유닛(40)이 설치된다. 그리고 상기 리드(12)의 하부 또는 리드(12)와 인접되는 본체(11)의 프레임(11a)에는 연결 또는 분리되는 로드(100)의 단부를 파지하여 공급 및 배출시키는 로드 장착유닛(50)을 구비한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 로드 장착장치를 구비한 천공장치를 구성요소 별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 차체 또는 본체(11)에는 도면에는 도시되어 있지 않으나 유압실린더들 및 유압모터들에 유압유를 펌핑하여 공급하기 위한 유압유 공급부 및 컨트롤 밸브들이 구비된다. 이 유압유 공급부는 유압유탱크, 유압유 탱크로부터 유압유를 펌핑하기 위한 유압펌프를 구동시키기 위한 엔진을 구비한다. 상기 본체(11)에는 이동을 위한 별도의 구동수단이 설치될 수 있다.
그리고 상기 리드(12)는 본체(11)와 리드(12) 사이에 설치되는 실린더(13)들에 의해 회동된다.
상기 헤드부(30)는 리드(12)를 따라 승강수단(20)에 의해 승강되며 구동축(31)에 연결된 로드(100)를 회전 및 승강시키는 것으로, 상기 리드(12)를 따라 승강되는 승강프레임(32)에는 상기 구동축(31)과 이 구동축(31)을 정, 역회전시키기 위한 구동모터(33)가 설치된다. 상기 회전축(31)을 구동시키기 위한 구동모터(33)는 유압모터가 이용 될 수 있다.
상기 승강수단(20)은 리드(12)의 상하부에 설치된 스프라켓(21)들과 상기 스프라켓(21)에 걸리며 상기 헤드부(30)의 승강프레임(32)과 연결되는 체인(23)과, 상기 리드(12)에 설치되어 상기 스프로킷(21)중 하나를 구동시키기 위한 유압모터(미도시)를 구비한다. 승강수단은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 리드(12)에 설치되는 실린더 또는 윈치와 로프에 의해 이루어질 수도 있다.
그리고 툴 클램핑 수단(40)은 리드(12)의 하단부 또는 프레임(11a)에 설치되어 결합 또는 분리되는 로드 파지하기 위한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 로드(100)가 관통하는 개구된 제1홀(41)이 형성된 지지프레임(42)과, 상기 지지프레임(42)의 제1홀(41)에 대해 회동가능하게 설치되며 대응되는 제 2홀(43)이 형성된 가동프레임(44)를 구비한다.
상기 제 2홀(43) 양측의 가동프레임(44)에는 제 2홀(43)을 통과하는 로드(100)을 파지하기 위한 죠(45a)(46a)가 슬라이딩 가능하게 설치되고, 각 죠(45a)(46a)는 가동프레임(44)에 설치된 제 1,2유압실린더(45)(46)들에 의해 전후진된다. 그리고 상기 가동프레임(44)은 지지프레임(42)과 가동프레임(44)을 연결하는 제 3,4 유압실린더(48)(49)에 의해 회전된다. 즉, 가동프레임(44)에 죠(45a)(46a)에 의해 로드(100)가 클램핑 된 상태에서 상기 제 3,4유압실린더(48)(49)를 이용하여 가동프레임(44)를 지지 프레임(42)에 대해 회전시킴으로써 클램핑된 로드(100)을 회전시킬 수 있다.
상기 로드 장착 유닛(50)은 로드의 단부를 파지한 상태에서 회동시켜 상기 헤드부(30)의 구동축(31)에 로드(100)를 연결할 수 있도록 하거나 헤드부의 구동축(31)로부터 로드를 회수하기 위한 것으로, 실시예들을 도 3 및 도 4에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 로드 장착 유닛(50)은 상기 리드(12)의 하부 또는 본체(11)의 프레임(11a)에 설치된 브라켓(51)에 회동가능하게 베이스 부재(52)가 설치된 구성을 가진다.
그리고 상기 베이스 부재(52)의 일측에 힌지축(53)에 의해 연결되어 수직 및 수평상태로 회동되는 회동부재(54)와, 상기 회동부재(54)에 설치되어 로드의 단부를 클램핑하는 클램프 유닛(60)과, 상기 베이스 부재(52)에 설치되어 상기 회동부재(54)를 로드(100)가 세우지거나 누이는 방향으로 회동시키는 액튜에이터를 구비한다. 상기 액튜에이터는 유압실린더(55)로 이루어질 수 있는데, 이 액튜에이터인인 유압실린더(55)의 일측이 상기 베이스부재(52)에 회동가능하게 지지되고, 이 유압실린더(55)의 로드(55a)가 상기 회동부재(54)의 일측에 회전 가능하게 핀(55b)에 의해 결합된다.
상기 브라켓(51)에 대한 상기 베이스 부재(52)의 회전은 베이스 부재(52)의 하부에 회전축(52a)이 설치되고, 이 회전축(52a)는 상기 브라켓(51)에 회전가능하게 설치된다.
그리고 상기 브라켓(51)에 회전가능하게 설치되는 베이스 부재(52)는 별도의 구동부(70)에 의해 회전될 수 있다. 상기 구동부(70)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 회전축(52a)에 설치되는 회전링크(71)와, 상기 프레임(11a)과 회전링크(71)의 사이에 설치되는 회동 실린더(72)를 구비한다. 상기 회전축(52a)의 회전은 도 4에 도시된 바와 같이 유압모터(75)와, 이에 의해 구동되는 구동기어(76)와 회전축(52a)에 설치되는 종동기어(77)에 의해 이루어질 수 있다.
상기 클램프 유닛(60)은 로드(100)의 단부를 파지하기 위한 것으로, 회동부재(54)의 상면에 고정죠(61)가 설치되고, 상기 고정죠(61)에는 힌지축(61a)에 의해 결합되어 로드(100)의 단부를 파지하기 위한 가동죠(62)가 회동 가능하게 설치된다. 상기 고정죠(61)와 가동죠(62)는 상호 결합 시 로드(100)의 단부를 감쌀 수 있도록 원통형 상의 파지부(63)를 형성한다. 상기 고정조의 길이는 로드(100)의 단부를 파지하여 회동 시 로드(100)가 이탈되지 않도록 고정죠(61)과 가동죠(62)에 의해 형성되는 직경의 3 내지 5배의 길이로 형성함이 바람직하다.
그리고 상기 가동죠(62)는 회동부재(54)에 설치된 액튜에이터인 구동 실린더(64)에 의해 고정죠(61)와 결합 및 분리된다. 상기 구동 실린더(64)는 상기 회동부재(54)에 회동가능하게 설치되고 이의 구동실린더 로드(64a)는 상기 회동부재(54)에 회동가능하게 설치되는 가동죠(62)의 단부와 핀결합된다. 여기에서 상기 구동실린더(64)의 행정거리는 고정죠(61)에 대해 가동죠(62)가 최대로 열렸을 때 상기 로드가 고정죠(61)와 가동죠(62)에 의해 형성된 파지부로부터 이탈되지 않도록 로드(100)의 직경의 길이보다 작은 것이 바람직하다. 즉, 고정죠(61)가 가동죠(62)에 의해 로드(100) 단부의 파지력이 해지되어도 로드가 넘어지지 않고 고정죠의 길이 방향으로 만 배출이 가능하여야 한다.
상기 클램프 유닛은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 로드를 회동시킬 수 있도록 로드(100)의 단부를 파지할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 천공장치 및 로드 장착장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 천공 장치를 이용하여 천공작업을 수행하기 위해서는 리드(12)를 수직으로 유지한 상태에서 승강수단을 이용하여 헤드부(30)를 상승시킨다.
이 상태에서 도 4 에 도시된 바와 같이 로드 장착유닛(50)의 상기 액튜에이터(55)인 유압실린더를 작동시켜 상기 베이스 부재(52)의 단부에 설치된 회동부재(54)를 회동시킴으로써 상기 클램프 유닛(69)의 고정죠(61)와 가동죠(62)로 이루어진 파지부가 전면을 향하도록 한다. 이 상태에서 상기 구동 실리더(64)를 작동시켜 상기 고정죠(61)에 대해 가동죠(62)를 회전시켜 열리도록 한다. 그리고 상기 고정죠(61)와 가동죠(62) 사이의 파지부(63)에 로드(100)의 단부를 삽입한 후 상기 구동 실린더(64)를 작동시켜 로드(100)의 단부를 파지한다.
그리고 상기 액튜에이터(55)인 유압실린더를 작동시켜 베이스 부재(52)에 대해 상기 회동부재(54)를 회동시킴으로써 상기 클램프 유닛에 파지된 로드(100)가 도 5에 도시된 바와 같이 수직상태를 유지할 수 있도록 한다. 상기와 같이 로드(100)의 수직 상태가 이루어지면, 상기 구동부(70)의 회동 실린더(72)를 작동시켜 베이스부재(52)를 회전시킴으로써 수직으로 세워진 로드(100)가 헤드부(30)의 구동축(31)의 하부에 위치되도록 한다. 이 상태에서 헤드부(30)를 하강시켜 로드(100)와 구동축(31)이 결합되도록 한다. 상기 구동축(31)과 로드(100)의 결합이 완료되면, 상기 구동 실린더(64)가 작동되어 가동죠(62)를 회동시킴으로써 로드(100) 하단부의 파지 상태를 파지를 해지하고, 상기 헤드부(30)를 상승시켜 클램프 유닛(60)의 파지부(63)으로부터 로드(100)을 분리한 후 구동부(70)에 의해 베이스부재(52)를 회전시킨다.
그리고 지하공의 천공작업이 완료된 후 상기 구동축(31)과 연결된 로드를 분리하고자 하는 경우에는 헤드부(30)를 리드(12)를 따라 상승시켜 분리하고자 하는 상기 로드(100)의 하부에 위치되는 로드가 툴 클램핑 수단의 제 1,2홀(41)(43)에 위치되도록 한다. 그리고 상기 제1,2유압실린더(45)(46)를 작동시켜 죠(45a)(46a)에 의해 상기 로드(100)가 파지되도록 함과 아울러 상부에 위치되는 로드를 렌지(미도시)를 이용하여 파지한다. 그리고 상기 고정프레임(42)과 가동프레임(44)을 연결하는 제 3,4유압실린더를 작동시켜 고정프레임(42)에 대해 가동프레임(44)을 회전시켜 연결된 로드(100)들을 상대 회전시킨다. 이 상태에서 상기 구동축(31)을 역회전시켜 로드(100) 즉, 구동축과 연결된 로드와, 툴클램핑 수단에 의해 파지된 로드를 분리한 후, 헤드부(30)을 상승시켜 분리된 로드를 상승시킨다.
그리고 상기 베이스부재(52)를 회전시켜 클램프 유닛(60)가 로드(100)의 하부에 위치되도록 한 후 클램프 유닛(60)를 이용하여 상술한 바와 같이 구동축에 지지된 로드(100)의 단부를 파지하고, 구동축(31)를 역회전시켜 구동축(31)과 로드(100)를 분리한다. 그리고 상기 액튜에이터인 유압실린더(55)를 작동시켜 회동부재(54)를 베이스 부재(52)에 대해 회전시켜 로드(100)가 뉘여지도록 하고, 클램프 유닛(60)의 고정죠(61)와 가동죠(62)에 의해 지지된 파지력을 제거하고, 파지부로부터 로드를 분리한다.
이와 같이 본 발명의 천공장치는 로즈 장착장치에 의해 로드를 공급 및 회수 할 수 있으므로 천공작업 시 로드의 결합 및 분리에 따른 작업의 불편함을 줄이고, 로드의 교환에 따른 공수를 줄일 수 있으며, 나아가서 천공작업의 효율성을 극대화시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 천공장치 본체에 설치된 리드의 하부 또는 본체의 프레임에 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓에 회동가능하게 설치되는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재의 일측에 힌지 연결되어 구동축과 연결 또는 분리되는 로드의 단부를 파지하여 회동시키는 회동부재와, 상기 회동부재에 설치되어 로드의 단부를 클램핑하는 클램프 유닛과, 상기 베이스 부재에 설치되어 상기 회동부재를 로드가 세우지거나 누이는 방향으로 회동시키는 액튜에이터를 구비하여 된 것을 특징하는 천공장치용 로드 장착장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 브라켓에는 상기 브라켓에 대해 베이스 부재를 소정의 각도로 회전시키기 위한 구동부를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 천공장치용 로드 장착장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 구동부는 베이스 부재의 하부에 설치되며 브라켓에 회전가능하게 지지되는 회전축과, 상기 회전축으로부터 방사상으로 연장되는 회전링크와, 본체의 프레임과 회전링크의 사이에 설치되어 회전축을 구동시키기 위한 회동실린더를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 천공장치용 로드 장착장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 클램프 유닛은 상기 회동부재의 상면에 설치되는 고정죠와, 상기 고정죠와 힌지축에 의해 회동가능하게 설치되어 로드의 단부를 파지하는 파지부를 이루는 가동죠와, 상기 회동부재와 가동죠의 사이에 설치되어 상기 고정죠에 대해 가동죠를 회동시키는 구동실린더를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 천공장치용 로드 장착장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 구동실린더는 고정죠에 의해 가동죠가 열린상태에서 파지부에 지지된 로드가 고정죠에 대해 가동죠의 열린 사이로 이탈되지 않도록 가동죠를 회동시키는 행정거리는 갖는 것을 특징으로 하는 천공장치용 로드 장착장치.
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