KR100497772B1 - 유압구동식저소음해머 - Google Patents

Abstract

실용적인 저소음이고 또한 저진동의 파쇄작업이 가능한 유압구동식 저소음 해머를 제공함을 목적으로 한다.

타격피스톤의 치즐부가 피파쇄물을 타격하는 위치에 따라 타격피스톤이 하강에서 반전하여 소정위치까지 상승하는 제어기구를 갖춘 유압구동식 저소음 해머이다.

Description

유압구동식 저소음 해머

본 발명은 유압구동식 저소음 해머에 관한 것으로 특히 타격피스톤의 치즐부가 피파쇄물을 타격하는 위치에 따라 타격피스톤이 하강에서 반전하여 소정위치까지 상승하는 기구에 관한 것이다.

쇄석업(碎石業)이나 토목업등에서 바위 등을 파쇄할 경우는 도 5에 도시한 바같이, 통상, 셔블(101)의 암(102)선단에 유압브레이커(103)를 부착하여 행한다.

유압브레이커(103)는 도 6과 같이, 본체(108)내를 상하로 왕복이동하는 타격피스톤(104)이 셔블(101)에 의해 피파쇄물(105)에 가압된 치즐(106)의 두부를 타격하여 피파쇄물(105)을 파쇄한다. 부호 107은 콘트롤밸브이다.

종래의 유압브레이커(103)는 타격피스톤(104)이 치즐(106)을 타격하기 때문 큰 소음이 발생한다.

또, 유압브레이커(103)는 치즐(106)을 가압하고 있기 때문에 피파쇄물(105)로 부터의 반동으로 충격·진동이 치즐(106), 본체(108) 및 브라켓(109)에 전달되어 매우 큰 소음 및 진동이 발생한다.

또한, 유압브레이커(103)의 본체(108)에서 외부로 노출된 치즐(106)의 표면에서 소음이 발생한다.

이들 소음은 환경문제가 되고, 경우에 따라서는 도시주민의 반대등으로 작업못하는 경우도 있다. 또, 진동도 셔블(101)을 조작하는 오퍼레이터의 피로의 원인이 되어 개선이 요구된다.

상기 사정에 감안하여 저소음의 유압구동식 해머를 제공하고자, 본체내에 슬라이딩 자유로이 설치한 타격피스톤을 유압의 전환으로 상승 또는 하강시키고, 피파쇄물을 타격피스톤의 치즐부로 직접 타격하도록 한 유압구동식 저소음 해머 및 타격피스톤을 상하로 왕복구동시키는 구동부와 피파쇄물을 타격하는 치즐부로 분할하여, 양자를 연결한 유압구동식 저소음 해머가 생각되고 있으나, 실제 작업중, 피파쇄물의 파쇄상태나 치즐부의 피파쇄물에의 박힘상태는 그때마다 변화된다. 타격위치가 약간 바뀌어도, 콘트롤피스톤의 전환으로 인하여 타격피스톤의 하강으로부터 상승으로의 반전은 이에 대응하는 스트로크가 있기 때문에 작동하게 된다. 그러나, 치즐부의 피파쇄물에의 박힘이 클 경우나, 치즐부 선단의 마모가 클 경우 등 타격위치가 크게 변화되면 유압구동식 해머는 소정의 타격에너지 및 소정의 타격회수로 작동하지 않게 된다.

그래서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여, 저소음의 유압구동식 해머를 제공하고자, 타격피스톤의 치즐부가 피파쇄물을 타격하는 위치에 대응하여 타격피스톤이 하강상태에서 반전하여 소정위치까지 상승하도록 하는 제어기구를 구비한 유압구동식 저소음 해머로 하였다.

본 발명은 본체내에 슬라이딩 자유로이 설치한 타격피스톤을 유압의 전환으로 상승 또는 하강시켜, 피파쇄물을 타격피스톤으로 파쇄하는 유압해머에 있어서, 타격피스톤의 치즐부가 피파쇄물을 타격하는 위치에 대응하여 타격피스톤이 하강상태에서 반전하여 소정위치까지 상승하도록 하는 제어기구를 구비하였다.

이상의 구성으로 유압구동식 저소음 해머를 제공함으로써 실용적이고, 매우 저소음이며 또한 저진동의 파쇄작업이 가능하게 된다.

(발명의 실시의 형태)

본 발명은 첨부도면에 표시하는 구체적 실시예에 의거하여 이하 상세히 설명된다.

도 1에 있어서, 타격피스톤의 치즐부가 피파쇄물을 타격하는 위치에 대응하여 타격피스톤이 하강상태로부터 반전하여 소정위치까지 상승하도록 하는 기구에 대하여 설명한다.

도 1의 상태에서 콘트롤밸브(3)의 홈(20,22)은 고압포트로, 홈(37)은 저압포트로 연통된다. 콘트롤 피스톤(12)의 수압면(受壓面)(A3)에는 고압이 작용하기 때문에 콘트롤피스톤(12)은 본 도면의 상태(즉, 하강된 상태)를 유지한다.

파일롯밸브(13)의 상부의 압력실(27)은 유로(30), 홈(16), 홈(15), 유로(29)를 통하여 콘트롤피스톤(12)내부의 압력실(25) 및 구멍(26)을 통하여 저압포트로 연통된다. 또, 파일롯밸브(13)의 하부의 압력실(28)은 유로(34), 스로틀부(35)를 통하여 고압포트로 연통된다. 따라서, 파일롯피스톤(14)은 본 도면의 상태(즉, 상승된 상태)를 유지한다.

본체(1)의 상부압력실(5)은 콘트롤밸브(3)를 통하여 저압포트로, 하부압력실(4)은 고압포트로 연통되어 있기 때문에, 타격피스톤(2)은 수압면(A2)에 작용하는 고압에 의해 상승하게 된다.

타격피스톤(2)이 상승하여, 홈(17)이 하부압력실(4)과 연통하면, 유로(31)를 통하여 콘트롤밸브(3)의 홈(21)을 통해 콘트롤밸브(3)의 하부는 고압이 전달된다.

콘트롤피스톤(12)의 상부 수압면의 면적(A3) 및 하부 수압면의 면적(A4)는 A3<A4로 돼 있기 때문에 콘트롤피스톤(12)은 도면에서 상승상태 전환되고(즉, 콘트롤피스톤이 상승됨), 압력실(25)은 저압포트로 통하는 홈(37)과 차단되는 한편, 고압포트로 통하는 홈(22)과 연통된다. 이렇게, 압력실(25)이 고압포트와 연통됨으로써 유로(29), 홈(15)을 통하여 상부압력실(5)은 고압상태로 된다.

타격피스톤(2)의 수압면의 면적(A1,A2)은 A1>A2로 되어 있기 때문에, 타격피스톤(2)은 상승상태에서 반전하여 하강하기 시작한다. 타격피스톤(2)이 하강하여 홈(16)과 상부압력실(5)이 연통되면, 상부압력실(5)의 고압이 유로(30)를 통하여 전달되어 파일롯밸브(13)의 상부의 압력실(27)은 고압상태로 되지만, 타격피스톤(2)의 상부 수압면의 면적(A1)이 하부 수압면의 면적(A2)보다 크고, 타격피스톤(2)이 하강운동하고 있기 때문에(즉, 상부압력실은 팽창상태임) 상부압력실(5)의 압력(P1)은 하부압력실(4)의 압력(P2)보다 낮다. 또한, 파일롯밸브(13)의 하부의 압력실(28)은 유로(34), 홈(19)을 통하여 항상 고압상태인 하부압력실(4)과 연통되기 때문에, 파일롯밸브(13)의 하부의 압력실(27)의 압력은 상부의 압력실(28) 보다 낮게된다. 또한, 파일롯피스톤(14)의 상하 수압면의 면적(A5,A6)의 비율(A6/A5)은 미리, 이때(즉, 타격피스톤(2)의 하강상태)의 상부압력실 압력(P1) 및 하부압력실 압력(P2)의 압력비율(P1/P2)보다 약간 크게 정해져 있기 때문에, P1×A5<P2×A6가 되므로(즉, 파일롯피스톤의 하부에 작용하는 힘이 상부에 작용하는 힘보다 큼), 파일롯피스톤(14)은 위치가 전환되지 않는다.

그후, 타격피스톤(2)의 대직경부(36)가 홈(18)을 폐쇄하게 되면, 하부압력실(4)의 압력은 스로틀부(35)에 의해 고압포트의 압력보다 높아지고, 파일롯피스톤(14)은 여전히 본 도면의 상태로 유지된다.

이 동안, 타격피스톤(2)의 이동속도는 스로틀부(35)의 적당한 통로면적에 의해 거의 일정속도를 유지한다.

그 후, 타격피스톤(2)이 피파쇄물(6)을 타격하면, 상부압력실(5)의 압력(P1)은 상승하는 한편, 하부압력실(4)의 압력(P2)은 반대로 저하되어, P1×A5>P2×A6이 되고, 파일롯피스톤(14)은 도면에서 아래쪽으로 전환된다.

이러한, 파일롯피스톤(14)의 전환으로 인하여 파일롯피스톤의 홈(24) 및 홈(23)이 서로 소통되고, 이에 따라 콘트롤밸브(3)의 하부도, 콘트롤밸브(3)의 홈(21), 파일롯피스톤의 홈(24,23), 유로(32) 및 유로(33)를 통하여 저압포트로 연통되므로, 즉, 콘트롤피스톤(12)의 아래쪽이 저압상태로 되므로, 콘트롤피스톤(12)은 본도면의 상태로 전환, 즉 아래쪽으로 이동된다.

이러한, 콘트롤피스톤(12)의 전환에 의해, 상부압력실(5)은 다시 저압포트로 연통되는데, 하부압력실(4)이 항상 고압상태이기 때문에 타격피스톤(2)은 상승한다. 또, 파일롯밸브(13)의 상부의 압력실(27)은 저압상태가 되고, 하부의 압력실(28)이 고압상태이기 때문에 파일롯피스톤(14)은 다시 본 도면의 상태로 전환한다.

이후 동일하게 하여 작동을 반복한다.

본 발명에서는 타격했을 때의 압력변화에 의해 작동하는 파일롯밸브를 설치했기 때문에 피파쇄물이 본체 하단에서 아래쪽으로 이격되어 있더라도 타격피스톤은 그 위치(이격된 위치)에서 타격하여 하강상태에서 상승상태로 확실하게 전환한다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 통로(29)와 통로(30)사이에 역지 밸브(40)를 설치하면, 타격피스톤(2)의 상승시, 파일롯피스톤(14)은 확실하게 도면 위치로 복귀한다. 또, 고압포트와 통로(34)사이에 역지밸브(41)를 설치하면, 타격피스톤(2)은 스로틀부(35)의 스로틀 상태에 관계없이 상승한다.

도 3에 도시되어 있는 것은 본체(1)내에서 타격피스톤(2)을 상하로 왕복구동시키는 구동부의 상부피스톤(7)과, 피파쇄물(6)을 타격하는 치즐부(8)를 분리·연결구조로 한 유압구동식 저소음 해머의 실시예이다.

타격피스톤(2)의 선단의 치즐부(8)로 피파쇄물(6)을 타격할때 생기는 수평하중이 구동부인 상부피스톤(7)의 슬라이딩부에 녹아붙음 등의 발생원인이 되지 않게, 또 치즐부(8)의 마모 등에 의한 교환 등의 메인터넌스가 행하기 쉽게하기 위해, 타격피스톤(2)을 상하로 상부피스톤(7)과 치즐부(8)로 분할하여 접속부(9)로 연결시킨다.

도 4는 접속부(9)의 실시예이다. 상부피스톤(7)과 치즐부(8)를 쿠션고무(11)를 통하여 상 플랜지(12)를 하 플랜지(10)로 도시하지 않은 볼트로 체결하여, 상부피스톤(7)과 치즐부(8)를 연결한다. 쿠션고무(11)는 우레탄 고무 등의 탄성체로 구성된다. 본 발명에 의해 피파쇄물(8)을 타격한 순간에, 치즐부(8)가 기울더라도 쿠션고무(11)의 변형에 의해 흡수되므로 상부피스톤(7)에의 영향은 없다.

본 발명은 본체 내에 슬라이딩 자유로이 설치한 타격피스톤을 유압의 전환으로 상승 또는 하강시켜 피파쇄물을 타격피스톤으로 파쇄하는 유압해머에 있어서, 타격피스톤의 치즐부가 피파쇄물을 타격하는 위치에 대응하여 타격피스톤이 하강상태에서 반전하여 소정위치까지 상승하도록 하는 제어기구를 구비했기 때문에, 실용적인 저소음 해머를 제공하기가 가능해졌다.

도 1은 본 발명의 유압구동식 저소음 해머로, 타격피스톤의 치즐부가 피파쇄물을 타격하는 위치에 따라 타격피스톤이 하강에서 반전하여 소정위치까지 상승하는 기구 설명도,

도 2는 도1의 기구를 확실하게 작동시키는 유압회로,

도 3은 본 발명의 유압구동식 저소음 해머로, 연결된 타격피스톤으로 직접 피파쇄물을 타격하는 도면,

도 4는 도 3의 연결부 종단면도,

도 5는 종래의 유압브레이커를 장착한 셔블측면도,

도 6은 종래의 유압브레이커의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1:본체 2:타격피스톤

3:콘트롤밸브 8:치즐부

6:피파쇄물 13:파일롯밸브

Claims (2)

1. 본체내에 슬라이딩 자유로이 설치한 타격피스톤을 유압의 전환에 의해 상승 또는 하강시켜, 타격피스톤의 치즐부로 피파쇄물을 직접 타격하도록 한 유압구동식 저소음 해머에 있어서, 타격피스톤의 치즐부가 피파쇄물을 타격하는 위치가 변화하여도, 타격 후에 타격피스톤의 하강에서 상승으로의 전환을 확실하게 행하고, 타격시의 압력변화를 검지하여 작동하는 파일롯밸브를 제어기구로서 구비한 것을 특징으로 하는 유압구동식 저소음 해머.
2. 제 1 항에 있어서, 타격피스톤을 상하로 왕복 구동시키는 구동부와 피파쇄물을 직접 타격하는 치즐부로 분할하여 양자를 연결한 것을 특징으로 하는 유압구동식 저소음 해머.

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