굴착기의 케이싱장치{Casing apparatus of excavation machine}
본 고안은 굴착기의 케이싱장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부회전축과 외부케이싱이 서로 반대로 회전되는 이중 역회전 방식의 굴착장치에서 외부케이싱의 하단에 암반을 굴착하는 케이싱슈를 조립식으로 체결함으로써, 암반의 굴착성이 향상되고 또한 부품의 교체가 편리하게되는 굴착기의 케이싱장치에 관한 것이다. 일반적으로 굴착기는 토목기초공사시 암반층, 연약지반, 사력층 등에 파일을 박을 때 사용하는 것으로서, 땅을 파는 해머비트와 이를 회전시키는 케이싱 및 구동부로 구성된다. 구동부는 모터와 감속기 등의 조합으로 구성되며 케이싱은 땅을 파는 깊이에 따라 조립해 가며 사용된다. 구동부의 회전력이 케이싱을 통하여 해머비트로 전달되면 땅에 구멍이 뚤리면서 케이싱이 땅속으로 들어가는 식으로 구멍이 파지며 이때 발생되는 돌가루 또는 흙은 케이싱의 밖으로 배출된다. 그러나 우리나라 지형은 변화가 심하고 평탄한 땅이 적으며 하천이 많이 발달되어 있어서 지층의 변화가 심하다. 그리고 연약지반과 사력층 밑에는 암반층이 있는 경우가 대부분이며 기초공사가 어려운 대옥석층 및 사석층과 같은 지층도 존재하기 때문에 해머비트의 회전만으로 굴착할 경우 케이싱과 구동부에 부하가 많이 걸려 고장이 잦고 또한 해머비트가 파손되는 경우가 발생되는 등의 단점이 있었다. 또한 해머비트로 굴착하는 동안 발생되는 돌가루 등이 원심력에 의해 해머비트의 외측으로 퍼지면서 외부로 잘배출되지 않기 때문에 해머비트의 회전이 원활히 이루어지지 않았으며 심할 경우 비트가 파손되는 등의 단점이 있었다.
본 고안자는 해머비트는 정방향으로 회전되도록 하고 해머비트를 감싸는 외부케이싱은 역방향으로 회전되도록 함으로써, 정역방향으로 회전되면서 암반이 굴착됨으로 상호반등토크로 인한 비틀림이 감소되어 기기에 무리를 주지 않으며 다양한 지층에서 굴착이 가능하고 또한 해머비트로부터 발생되는 돌가루가 외부케이싱을 통해 원활히 배출되도록 하여 해머비트의 파손이 방지되도록한 굴착장치를 개발하여 선출원중에 있다. 본 고안은 선출원중인 굴착장치의 개선에 관한 것으로서, 본 고안의 목적은 헤머비트와 반대방향으로 회전되는 외부케이싱의 하단에 다수개의 초경 팁이 형성된 케이싱슈가 조립식으로 체결되도록 함으로써, 케이싱슈가 파손됐을 때 이의 교체가 편리하고 또한 굴착중인 암반의 돌가루가 외부케이싱의 내부로 안내되어 자연스럽게 배출될수 있도록한 굴착기의 케이싱장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 고안 굴착장치의 전체 개략도 도 2는 본 고안 케이싱장치의 분리 사시도 도 3은 본 고안 케이싱장치의 정단면도 도 4는 본 고안 케이싱장치의 평단면도 <도면의 주요부분에 대한 부호설명> 1 : 궤도차량 2 : 레일 3 : 구동부 4 : 배출구 5 : 내부회전축 6 : 해머비트 7 : 외부케이싱 10 : 케이싱슈 10a : 팁 11 : 수평돌기 12 : 수직돌기 13 : 돌가루홈 14 : 볼트체결구멍 15 : 케이싱수평돌기 16 : 케이싱수직돌기 17 : 구멍 18 : 키 19 : 볼트구멍 20 : 볼트
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 궤도차량의 레일을 따라 승강되는 구동부가 구비되고 구동부의 내부회전축 하단에 암반을 굴착하는 해머비트가 구비되며 내부회전축을 감싼 상태로 이와 반대방향으로 회전되면서 암반을 굴착하는 외부케이싱이 구비된 굴착기의 케이싱장치에 있어서, 다수개의 초경 팁을 갖는 원통형 케이싱슈가 구비되고, 케이싱슈의 외주면에는 수평돌기와 수직돌기가 서로 직교된 상태로 한조를 이루도록 다수개 구비되며, 외부케이싱의 내주면에는 수평돌기가 얹힌 상태로 걸리도록 케이싱수평돌기와 케이싱수직돌기가 서로 직교된 상태로 한조를 이루도록 다수개 구비되고, 외부케이싱에 형성된 구멍을 통해 케이싱슈에 체결되어 케이싱슈와 외부케이싱을 연결하는 키가 구비되도록 구성되어 있다. 이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 고안 굴착장치의 전체 개략도 이고, 도 2는 본 고안 케이싱장치의 분리 사시도 이다. 본 고안의 굴착장치는 운전석을 포함하는 궤도차량(1)의 전방으로 레일(2)이 구비되고 레일(2)의 상단에는 레일을 따라 승강되는 구동부(3)가 구비된다. 그리고 레일의 하단에는 땅을 굴착하기 위한 해머비트(6)가 구비되며 해머비트와 구동부는 내부회전축(5)으로 연결된다. 그리고 내부회전축(5)의 외주연에는 이와 역방향으로 회전되는 외부케이싱(7)이 구비된다. 외부케이싱(7)은 해머비트(6)가 굴착중인 암반의 직경을 좀더 넓혀 굴착하는 기능을 갖는 것으로 이의 하단에는 다수개의 초경 팁(10a)이 부착된 케이싱슈(10)가 조립식으로 체결된다. 케이싱슈(10)는 하단에 팁(10a)이 다수개 형성되고 상단 외주면에는 수평돌기(11)와 수직돌기(12)가 서로 직교된 상태로 한조를 이루며 다수개 구비된다. 그리고 케이싱슈(10)의 외주면에는 암반의 돌가루를 외부케이싱(7)의 내부로 안내하여 구동부(3) 쪽으로 압송하기 위한 돌가루홈(13)이 경사진 상태로 다수개 구비된다. 또한 외부케이싱(7)의 하단 내주면에는 케이싱슈에 형성된 수직돌기(12) 및 수평돌기(11)와 체결되는 케이싱수직돌기(16) 및 케이싱수평돌기(15)가 서로 직교된 상태로 한조를 이루며 다수개 구비된다. 이들 돌기들이 서로 결합되면 수평돌기(11)의 상측에 케이싱수평돌기(15)가 놓인 상태로 수직돌기(12)와 케이싱수직돌기(16)가 서로 닿는다. 외부케이싱(7)이 회전되면 케이싱수직돌기(16)가 수직돌기(12)를 밀면서 케이싱슈(10)가 회전되는 방식으로 동력이 전달된다. 또한 외부케이싱(7)의 하단 외주면에는 다수개의 구멍(17)이 형성되고 이 구멍에 끼워지는 키(18)가 구비되며 이 키(18)가 구멍(17)을 통하여 케이싱슈(10)의 외주면에 볼트(20)로 체결되도록 볼트구멍(19)과 볼트체결구멍(14)이 키(18)와 케이싱슈(10)에 각각 형성된다. 이처럼 구성된 본 고안은 케이싱슈(10)를 외부케이싱(7)의 하단으로 밀어 넣은 뒤 외부케이싱(7)의 굴착회전 반대방향으로 케이싱슈(10)를 회전시킨다. 이때 케이싱슈의 수평돌기(11)가 외부케이싱(7)의 내주면에 형성된 케이싱수평돌기(15)의 상면으로 끼워져 놓인다. 그리고 수평돌기(12)가 케이싱수직돌기(16)의 측면에 닿으면서 케이싱슈(10)의 회전이 정지된다. 이후 외부케이싱(7)의 외주면에 형성된 구멍(17)으로 키(18)를 밀어 넣은 뒤 볼트(20)를 이용하여 키(18)를 케이싱슈(10)의 외주면에 체결하면 키(18)가 케이싱슈(10)의 외주면에 고정된 상태에서 키(18)의 외주면에 외부케이싱(7)의 구멍(17)이 걸린 상태로 케이싱슈(10)가 외부케이싱(7)의 하단에 체결 고정된다. 이처럼 조립되는 본 고안은 내부회전축(5)을 통하여 회전되는 해머비트(6)의 외측으로 외부케이싱(7)이 구비되고 이 외부케이싱이 해머비트와 반대방향으로 회전되면서 암반을 굴착하기 때문에 혼전석층, 일반지층, 히빙층에서의 굴착이 가능하며 특히 상호반등토크가 감소됨으로 해머비트와 외부케이싱에 무리를 주지 않는다. 본 고안의 굴착과정을 설명하면 다음과 같다. 궤도차량(1)의 레일(2) 상단으로 구비된 구동부의 각 모터를 작동시키면 이의 회전력이 내부회전축(5)으로 전달된 뒤 해머비트(6)가 정방향으로 회전되고 이와 동시에 외부케이싱(7)이 역방향으로 회전되면서 암반이 굴착된다. 그리고 굴착과정에서 발생되는 돌가루는 케이싱슈(10)의 외주면에 형성된 돌가루홈(13)을 따라 외부케이싱(7)의 내부로 자연스럽게 안내된 뒤 배출구(4)를 따라 외부로 배출된다.
이상에서와 같이 본 고안에 따르면 내부회전축과 연결된 해머비트가 정방향으로 회전되고 해머비트를 감싸는 외부케이싱이 역방향으로 회전되면서 암반을 굴착하기 때문에 혼전석층, 일반지층, 히빙층에서의 굴착이 가능하다. 외부케이싱의 하단에는 조립식으로 체결되는 케이싱슈가 구비됨으로 외부케이싱의 굴착성이 향상되며 특히 케이싱슈가 파손됐을 때 외부케이싱을 전부 교체하지 않고 케이싱슈만 교체하면 됨으로 원가를 절감할수 있는 등의 효과가 있다. |
