KR100447250B1 - 건설중장비의 파쇄형 작업장치의 저소음형 브레이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설중장비 파쇄형 작업장치의 저소음형 브레이커에 관한 것으로, 종래 구조에서 사용했던 평판형 웨어플레이트 대신에, 다수개의 요철부가 형성되어 서로간에 치합되는 구조로 이루어진 사이드 제진쿠션(18)(18')(19)(19')을 메인바디(14)와 후레임(11)사이의 공간에 구비함으로서, 브레이커 작업도중 발생된 진동 및 충격을 상기 사이드제진쿠션(18)(18')(19)(19')과 상, 하부 제진쿠션(16)(17)을 통해 고르게 흡수할 수 있도록 하고, 특히 상,하부로 유입된 진동을 상하 및 좌우방향으로 분산하여 흡수할 수 있도록 함에 따라, 종래 구조에서는 도저히 기대할 수 없는 탁월한 제진, 흡음효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에서는 메인바디(14)를 후레임(11) 상부를 통해 조립하지 않고, 측부에 위치한 커버(12)를 열어 조립할 수 있도록 구성되어있으므로, 메인바디(14)를 조립하거나 교체할 시에 이를 후레임(11) 높이만큼 들어줄 필요없이 후레임의 두께 정도만 들어주면되므로 특수장비가 갖춰지지않고 지정된 장소가 아니더라도 작업할 수 있으며, 이에 따라 안전사고율을 대폭 경감함과 동시에 브레이커의 가동율을 높일 수 있는 것이다.

Description

건설중장비의 파쇄형 작업장치의 저소음형 브레이커{Silence bracket type breakers}

본 발명은 건설중장비의 파쇄형 작업장치의 저소음형 브레이커에 관한 것으로 더욱 상세하게는 저소음형 브레이커의 저소음 박스형 후레임(silence-box type frame)의 구조를 개선하여 브레이커 작업시 발생되어지는 충격과 소음을 크게 줄일 수 있도록 하고, 메인바디를 후레임에 조립하거나 분리하고자할 시에 위로부터 삽입하지아니하고 측면에 위치한 커버를 열어 작업할 수 있도록 함으로써 메인바디의 조립 및 정비작업이 용이하게 이루어지고, 생산 효율이 증대되어 생산비가 저감되며, 작업 안전성을 개선할 수 있도록 하는 건설중장비의 저소음형 브레이커에 관한 것이다.

일반적으로 건설중장비용 저소음형 브레이커는 고속도로, 항만, 댐, 도시개발 등 토목 건축공사장에 있어 암반, 콘크리트등의 파쇄용 작업장치로서 노동력 대체장비로 광범위하게 사용되고 있다.

특히 도심에서의 도시재개발 등의 작업에 있어 주택가등 주변에 미치는 진동과 소음은 브레이커로서 극복해야할 최대 기술적 과제이다.

브레이커는 굴삭기의 아암에 결합하여 사용하는 작업장치의 일종으로서, 버켓, 클램셀(clam shell), 우드클램프(wood clamp)등과 같은 작업장치들과 함께 사용되어지는데, 브레이커(breaker)는 공기식과, 유압식이 있으며 모두 콘크리트 파괴, 암석파괴, 콘크리트 건물 파괴, 말뚝 박기 등에 많이 사용된다. (도 1 참조)

도 2는 종래기술에 따른 저소음형 브레이커의 분리 사시도로서 여기에서 보면, 외형을 구성하며 그 내부는 빈공간으로 이루어진 후레임(31)과, 상기 후레임(31)의 내부에 위치하는 메인바디(35)와, 상기 메인바디(35)가 후레임(31)의 내벽에 바로 닿지않도록 하기위해 그 사이에 위치하는 상부 제진쿠션(44), 하부제진쿠션(45) 및 웨어플레이트(36)(37)(38)(39)(40)(41)(42)(43)와, 상기 후레임(31)의 하부에 결합되는 로드(rod) 형상의 공구(56)로 구성된다.

한편, 미설명부호 32, 33는 커버 후레임이며, 34는 내측 후레임, 46은 다운 가이드 플레이트(Down guide plate)이며, 49, 50, 51, 52, 53, 54는 웨어플레이트 취부볼트이다.

브레이커 작업시에는, 굴삭기등 건설 중장비의 발생유압으로 브레이커의 메인 바디(35)내의 피스톤에 왕복 충격을 주어 공구(56)에 강력한 반복 충격을 줌으로써 상기 공구(56)가 암반, 콘크리트에 대한 반복적인 타격을 가해 암반과 콘크리트를 파쇄할 수 있도록 한다.

일반적으로 브레이커의 기종의 분류는 일반형과 저소음형이 있는데, 일반형은 메인바디(35)가 외부에 노출되어 있어 가격이 비교적 저렴하므로, 소음규제를 받지 않는 공사장 및 개발도상국에서 많이 사용되고 있으며, 본 발명과 관계있는저소음형 브레이커는 도시공간에서의 작업 및 선진국에서 대부분 사용되고 있는 주력기종이며, 소음과 진동을 줄이기 위한 연구가 과거로부터 지속적으로 이루어지고 있다.

저소음형 브레이커는 도 2에 도시된 바와 같이, 메인바디(35)와 후레임(31)이 모두 박스형으로 구성되고, 메인바디(35)는 후레임(31)의 내벽으로부터 일정 간격만큼 이격되어지도록 구성되며 그 사이의 공간은 다양한 제진 및 흡음, 차음제등이 채워져 있으므로, 작업도중 공구(56)를 통해 흡수되어지는 충격과 진동이 메인바디(35) 및 아암에게로는 바로 전달되지 않도록 구성되어 있다.

한편, 저소음형 브레이커의 조립공정에 대해 살펴보면, 박스형 후레임(31)에 메인바디(35)를 조립하는 과정에서 후레임의 바닥에 다운가이드 플레이트(46)를 조립하여 후레임의 강성과 차음효과를 높이고, 다운가이드 플레이트(46) 위에 하부제진쿠숀(45)을 조립한다.

다음에 메인바디(35)의 외벽에 제진구성품인 웨어플레이트(36,37,38,39,40,41,42,43)를 웨어플레이트 취부볼트를 이용, 취부한 다음, 이를 후레임(31)의 상부 개구부를 통하여 위에서부터 삽입하고 상기 메인바디(35)의 상부에는 상부제진쿠숀(44)를 조립함으로써, 브레이커 작업도중 발생되어지는 상하방향의 충격을 상부제진쿠숀(44) 및 하부제진쿠숀(45)에서 흡수할 수 있도록 한다.

마지막으로 상기 후레임(31)의 측부에는 두 개의 커버프레임(32),(33)을 결합하고, 그 하부에는 공구(56)를 결합함으로써 조립을 완성한다.

그런데, 이러한 종래 구조에서는, 브레이커 작업도중에 발생된 진동 및 충격을 주로 상부제진쿠숀(44) 및 하부제진쿠숀(45)에서 흡수하게되며, 후레임(31)의 내벽과 메인바디(35)의 외벽사이에 위치한 웨어플레이트 (36,37,38,39,40,41,42,43)에서는 보조적인 제진기능만 할 뿐 이다.

즉, 상기 웨어 플레이트(36,37,38,39,40,41,42,43)들은 구조상 후레임(31)의 내벽면을 완벽히 에워싸기에는 충분하지않으므로 메인바디(35)에서 소음이 방사될 때, 웨어 플레이트가 없는 부위는 제진 및 흡음재를 거치지 않고 바로 후레임(31)에 전달되어지므로 소음억제효과 및 진동감소 효과가 충분치않게되는 것이다

또한, 도 2에 도시된 브레이커 구조는 저소음형 브레이커의 아답타(adapter) 타입 후레임에 대한 것으로, 메인바디(35)를 상기 후레임(31) 내부에 위치시킨다음 개구된 후레임(31)의 상부를 아답터(도 6의 22 참조)를 사용, 덮어주어야 한다.

따라서, 상기 후레임(31)의 상단에는 아답터를 결합할 수 있도록 하기 위해, 다수개의 취부용 볼트구멍이 형성되어진 후렌지(31-a)가 일정간격만큼 돌출된 형태로 구성되어있다.

이러한 종래 구조에서는, 후레임(31)에 메인바디(35)를 조립하거나 교체하고자 할 경우에 반드시 메인바디(35)를 상기 후레임(31)의 높이만큼 들어 그 상부 개구부를 통해 조립하거나 교체하여야 하는데, 중대형 기종일 경우 그 중량이 1∼3톤 정도 되므로 메인바디(35)를 후레임(31) 높이만큼 든다는 것은 대단히 어려운 작업일뿐 만 아니라, 그 길이 또한 매우 길어서 실내에서 작업할 경우 천장높이가 상당히 높을 것이 요구된다.

따라서, 이러한 종래 구조의 경우에는 작업장소에 제한을 많이 받으므로, 실제적으로는 메인바디(35)를 후레임(31) 높이 이상 들어주기 위한 특수설비가 갖춰지고 천정이 특별히 높게 만들어진 장소에서만 작업할 수 있으므로, 현장 작업도중 브레이커를 교체하기가 대단히 어려울뿐만 아니라 안전사고를 당할 위험이 큰 문제점이 있었다. 또한, 이러한 문제점은 오지 및 먼거리 작업을 어렵게 하므로 브레이커의 가동율을 떨어뜨리는 주된 요인이 된다.

또한, 진동은 기계구조에 누적되어 피로현상을 나타낼 경우, 브레이커 장비와 상기 브레이커가 장착된 건설중장비의 고장을 발생시키는 주된 원인이 되며 장비의 수명에 절대적 영향을 미치게된다.

다시 요약하면 브레이커에서는 메인바디와 후레임의 충격에 의해 진동 및 소음이 대부분이 발생되어지는데, 종래의 저소음형 브레이커에서는 메인바디(35)와 후레임(31)의 차음재의 내벽사이에서 제진을 상하부에서만 처리하도록 구성되어있으므로 제진 효과가 불충분하고, 웨어플레이트(36)(37)(38)(39)(40)(41)(42)(43)가 후레임(31)과 메인바디(35)사이의 공간을 완벽하게 채워주지 못하므로 제진 및 흡음효과가 만족스럽지 못한 문제점이 있다.

또한, 후레임(31)에 메인바디(35)를 조립하거나 교체하고자 할 시에 특수장치를 이용, 정해진 장소에서 작업하여야 하므로 브레이커의 사용이 크게 제한되어 가동율이 저하되는 문제점이 있으며, 무리하게 현장에서 메인바디(35)를 조립하거나 교체할 경우 작업이 어려울뿐만 아니라 안전사고의 위험이 큰 문제점이 있다.

이러한 종래의 문제점을 해소하여 도시공간에서의 보다 진동이 적고 소음이 적은 브레이커 작업의 실현과, 제조공정의 효율성을 높여 생산비용의 절감과, 정비성을 높여 현장에서의 브레이커 장비의 가동율을 높이고, 제조 및 정비시에 안전사고가 발생될 가능성을 낮추고, 브레이커와 건설중장비의 고장율 감소 및 장비 수명의 연장을 통해 종합적인 비용을 저감시킴으로서, 소비자들에게 보다 저렴한 가격에 저소음형 브레이커를 제공함과 동시에, 쾌적한 도시환경조성에 이바지하는 저소음형 브레이커를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

이를 위해 본 발명에서는, 종래 구조에서 사용했던 평판형 웨어플레이트 대신에, 다수개의 요철부가 형성되어 서로간에 치합되는 구조로 이루어진 사이드 제진쿠션을 메인바디와 후레임사이의 공간에 구비함으로서, 브레이커 작업도중 발생된 진동 및 충격을 상기 사이드제진쿠션과 상, 하부 제진쿠션을 통해 고르게 흡수할 수 있도록 하고, 특히 상,하부로 유입된 진동을 상하 및 좌우방향으로 분산하여 흡수할 수 있도록 함에 따라, 종래 구조에서는 도저히 기대할 수 없는 탁월한 제진, 흡음효과를 얻을 수 있도록 한다.

또한 본 발명에서는 메인바디를 후레임 상부를 통해 조립하지 않고, 측부에 위치한 커버를 열어 조립할 수 있도록 구성되어있으므로, 메인바디를 조립하거나 교체할 시에 이를 후레임 높이만큼 들어줄 필요없이 후레임의 두께 정도만 들어주면되므로 특수장비가 갖춰지지않고 지정된 장소가 아니더라도 작업할 수 있으며, 이에 따라 안전사고율을 대폭 경감함과 동시에 브레이커의 가동율을 높일 수 있도록 한다.

또한, 메인바디를 후레임 상부에서 조립하는 아답타(Adapter) 형이 아니어서 후레임 상단 외주면에 후렌지를 형성할 필요가 없어지므로 재료비를 절감할 수 있도록 한다.

이하, 본 발명을 첨부도면을 참고하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 굴삭기에 브레이커가 장착된 상태를 도시한 예시도,

도 2는 종래기술에 따른 저소음형 브레이커의 분리 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 저소음형 브레이커의 정면도,

도 4는 도 3의 A-A선에서의 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 저소음형 브레이커의 분리 사시도,

도 6은 본 발명의 또다른 실시예인, 아답타 타입(adapter type) 브레이커의 예시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 브레이커 본체 11 : 후레임(다이렉트타입)

12 : 커버 13 : 부싱

14 : 메인바디 15 : 공구(rod)

16 : 상부제진쿠숀 17 : 하부제진쿠숀

18, 18', 19, 19' : 사이드 제진쿠숀 20 : 웨어플레이트

21 : 후레임(아답타타입) 22 : 아답타

23 : 취부볼트 24, 25 : 관통공

26, 27, 28 : 취부볼트

도 3은 본 발명에 따른 저소음형 브레이커의 정면도이며, 도 4는 도 3의 A-A선에서의 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 저소음형 브레이커의 분리 사시도이다.

도 3 내지 도 5에서 보면,

외형을 구성하며 그 내부는 빈공간으로 이루어진 후레임(11)과, 상기 후레임(11)의 내부에 위치하는 메인바디(14)와, 상기 메인바디(14)가 후레임(11)의 내벽에 바로 닿지않도록 하기위해 그 사이에 위치하는 제진쿠션과, 상기 후레임(11)의 하부에 결합되는 로드(rod) 형상의 공구(15)로 구성된 건설중장비의 파쇄형 작업장치의 저소음형 브레이커에 있어서,

상기 후레임(11)은 일측부가 개방되어진 형태로 되고, 그 개방된 부위에는 상기 후레임(11)의 굴곡과 일치하도록 만들어진 커버(12)가 취부볼트(26)등의 체결수단에 의해 결합되고, 상기 메인바디(14)의 양 측부에 결합되는 사이드 제진쿠션(19)(19')의 외벽에는 길이방향으로 다수개의 돌기부가 형성되어있으며, 상기 사이드 제진쿠션(19)(19')과 후레임(11)사이에는 상기 돌기부와 일치하는 다수개의 돌기부가 형성되어진 사이드 제진쿠션(18)(18')이 위치한다.

즉, 본 발명에서는, 후레임(11)과 메인바디(14)를 모두 박스형으로 제조하되, 메인바디의 조립 및 교체작업이 용이하도록 후레임의 상부가 아닌 측부(운전석 방향)에 개구부를 형성하고, 상기 개구부에는 커버(12)가 취부볼트(26)에 의해 개폐 가능하도록 결합되어진다.

또한, 상기 상부제진쿠숀(16), 하부제진쿠숀(17), 사이드쿠숀(18)(18')(19)(19')은 후레임(11)의 개구부를 통해 횡방향으로 삽입가능하도록 그 폭과 높이가 적절히 조정되어야 하며, 상기 사이드쿠션(19)(19')은 취부볼트(27)에 의해 메인바디(14)의 양측면에 결합되고, 사이드쿠션(18)(18')은 취부볼트(28)에 의해 후레임(11)의 내벽 양측에 각각 결합된다.

상기 메인바디(14)를 둘러싼 4개의 측면 모두에 대해 전술한 요철형태의 사이드 제진쿠션(19)(19')을 결합하고 이에 대응되는 후레임(11) 내벽면에도 요철형태의 사이드 제진 쿠션(18)(18')을 결합하는 것이 제진 및 흡음효과의 면에서 가장 바람직하겠으나, 제조원가 및 조립편의성을 고려하여 메인바디(14)의 4측면중 대향되는 2측면에만 상기 사이드 제진 쿠션(19)(19')를 결합하고 나머지 2측면에는 평판형태의 웨어플레이트(20)를 위치시키고, 후레임(11) 내벽면에는 상기 사이드 제진쿠션(18)(18')과 대응되는 부분에 대해서만 사이드 제진쿠션(19)(19')를 결합하여 구성할 수도 있다.

한편, 커버(12)의 외부와 연결호수 조립부위등을 두꺼운 다공질 흡음재를 개발, 후레임의 유일한 창구인 커버(12)의 소음원으로 부터의 누음을 극소화 시켰으며, 특히 사이드 제진쿠숀(18),(18'),(19),(19')을 도 4 및 도 5에서와 같이 凸凹식으로 하되, 凸凹의 방향을 메인바디(14)의 조립방향과 직각이 되도록 하여 조립도중에 간섭현상이 발생하지않도록 하고, 각각의 사이드 제진쿠숀(19)(19')은 메인바디(14)에, 사이드 제진쿠션(18)(18')은 후레임(11)의 측면내벽에 체결볼트(27)(28)을 이용하여 조립한 다음, 후레임(11)에 웨어플레이트(20)을 먼저 삽입한 후 메인바디 단위모쥴(메인바디, 사이드 제진쿠션)(14)(19)(19')을 상부제진쿠숀(16), 하부제진쿠숀(17)과 함께 후레임(11)의 내부공간에 삽입하되, 메인바디 단위모쥴(메인바디, 사이드 제진쿠션) 사이드제진쿠숀(19)(19')의 凸가 후레임 단위모쥴(11)(18)(18')의 凹부위에 슬라이딩 맞춤조립되도록 한다.

마지막으로 취부볼트(26)을 이용하여 커버(12)를 조립하고, 공구(15)를 조립함으로써 저소음형 브레이커가 완성된다.

본 발명에서는 소음발생원인 메인바디(14)의 모든 측면(후레임내벽과의 인접면, 커버와의 인접면, 상,하부면)에 대하여, 사이드 제진쿠션, 웨어플레이트 및 상, 하부 제진쿠션을 이용하여 완벽히 차음처리하였으며, 특히 이들간에는 간극이 최소화되어지도록 밀착 결합되어있으므로 제진, 차진, 흡음 및 차음의 효과가 우수하게된다.

또한, 상기 메인바디(14)와 후레임(11) 사이에 위치한 사이드 제진쿠션(19)(19')과 사이드 제진쿠션(18)(18')은 반원형태의 요철부분이 서로 치합되어있으므로, 상하방향으로 가해진 충격이 상하방향과 측방향으로 분산되어진 상태로 흡수된다.

따라서, 공구(15)를 이용하여 암반 및 콘크리트 파쇄작업을 할 시에 후레임(11)에 가해지는 진동은 상,하 제진쿠숀(16)(17)뿐만아니라, 凸凹의 사이드 제진쿠숀(18)(18')(19)(19')에서도 진동이 흡수되어지므로, 상하방향으로 유입된 진동은 후레임(11)의 상하 및 측면 부위를 통해 넓게 분산되어진 상태로 고르게 흡수되고 제진되는 것이다.

이에, 본 발명은 소음발생원으로 부터의 제진과 차진 및 흡음과 차음을 메인바디(14), 후레임(11) 및 커버(12) 면에 걸쳐 전 부위에 고르게 분산될 수 있도록 함으로써, 보다 효과적인 제진기능과 흡음기능을 얻을 수 있다.

한편, 도 6은 본 발명의 또다른 실시예인, 아답타 타입(adapter type) 브레이커의 예시도로서, 본 발명에서는 메인바디를 후레임(11)의 측부를 통해 조립할 수 있도록 구성되므로, 후레임(11)상부를 밀폐형으로 구성하고 취부볼트(23)를 끼우기위한 관통공(25)을 형성할 수 있으므로 종래구조에서와 같은 후렌지(도 2의 31-a 참조)를 별도 형성할 필요가 없으므로 자재비를 절감할 수 있는 것이다.

이와같이 구성된 본 발명은 브레이커의 주소음원인 메인바디(14)의 진동과 소음을 효과적으로 차단시킴으로서, 도심과 같이 저소음이 요구되는 장소에서 효과적으로 사용할 수 있도록 하며, 메인바디(14)를 후레임(11)의 측면에서 조립하거나 교체할 수 있도록 구성함으로써 작업의 편이성, 제조비 절감, 정비성 및 안전성을 도모할 수 있도록 하고, 저진동화함으로써 브레이커 및 건설중장비의 고장을 줄여장비수명을 연장시키고 제조비용 및 장비 유지관리비를 대폭 저감할 수 있도록 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에서는, 종래 구조에서 사용했던 평판형 웨어플레이트 대신에, 다수개의 요철부가 형성되어 서로간에 치합되는 구조로 이루어진 사이드 제진쿠션(18)(18')(19)(19')을 메인바디(14)와 후레임(11)사이의 공간에 구비함으로서, 브레이커 작업도중 발생된 진동 및 충격을 상기 사이드제진쿠션(18)(18')(19)(19')과 상, 하부 제진쿠션(16)(17)을 통해 고르게 흡수할 수 있도록 하고, 특히 상,하부로 유입된 진동을 상하 및 좌우방향으로 분산하여 흡수할 수 있도록 함에 따라, 종래 구조에서는 도저히 기대할 수 없는 탁월한 제진, 흡음효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에서는 메인바디(14)를 후레임(11) 상부를 통해 조립하지 않고, 측부에 위치한 커버(12)를 열어 조립할 수 있도록 구성되어있으므로, 메인바디(14)를 조립하거나 교체할 시에 이를 후레임(11) 높이만큼 들어줄 필요없이 후레임의 두께 정도만 들어주면되므로 특수장비가 갖춰지지않고 지정된 장소가 아니더라도 작업할 수 있으며, 이에 따라 안전사고율을 대폭 경감함과 동시에 브레이커의 가동율을 높일 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 외형을 구성하며 그 내부는 빈공간으로 이루어진 후레임(11)과, 상기 후레임(11)의 내부에 위치하는 메인바디(14)와, 상기 메인바디(14)가 후레임(11)의 내벽에 바로 닿지않도록 하기위해 그 사이에 위치하는 제진쿠션과, 상기 후레임(11)의 하부에 결합되는 로드(rod) 형상의 공구(15)로 구성된 건설중장비의 파쇄형 작업장치의 저소음형 브레이커에 있어서,

   상기 후레임(11)은 일측부가 개방되어진 형태로 되고, 그 개방된 부위에는 상기 후레임(11)의 굴곡과 일치하도록 만들어진 커버(12)가 취부볼트(26)등의 체결수단에 의해 결합되고, 상기 메인바디(14)의 양 측부에 결합되는 사이드 제진쿠션(19)(19')의 외벽에는 길이방향으로 다수개의 돌기부가 형성되어있으며, 상기 사이드 제진쿠션(19)(19')과 후레임(11)사이에는 상기 돌기부와 일치하는 다수개의 돌기부가 형성되어진 사이드 제진쿠션(18)(18')이 위치한 것을 특징으로 하는 건설중장비의 파쇄형 작업장치의 저소음형 브레이커.
2. 제 1항에 있어서, 메인바디(14)의 4측면중 대향되는 2측면에만 상기 사이드 제진 쿠션(19)(19')를 결합하고 나머지 2측면에는 평판형태의 웨어플레이트(20)를 위치시키고, 후레임(11) 내벽면에는 상기 사이드 제진쿠션(18)(18')과 대응되는 부분에 대해서만 사이드 제진쿠션(19)(19')를 결합하여 구성한 것을 특징으로 하는건설중장비의 파쇄형 작업장치의 저소음형 브레이커.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 후레임(11)의 상부에는 굴삭기의 아암과 연결하기위한 아답타(22)가 결합되어진 것을 특징으로 하는 건설중장비의 파쇄형 작업장치의 저소음형 브레이커.