KR100764118B1 - 중장비용 아암 구조물 보강부재 - Google Patents

Abstract

붐 단부에 회동가능하게 연결되는 부위의 아암 구조물의 바닥면 좌우측에 용접고정되는 띠형상의 보강부재에 의해 작업장치의 큰 중량 변화없이 아암 구조물의 강도를 보강할 수 있도록 한 것으로,

본 발명에 의한 중장비용 아암 구조물 보강부재는, 일단이 붐에 회동가능하게 연결되고 타단에 작업장치가 착탈가능하게 고정되는 중장비용 아암 구조물에 있어서,

붐에 연결되는 부위의 아암 구조물 바닥면 형상에 대응되게 형성되며, 띠형상의 보강부재가 아암 구조물 바닥면 좌우측에 밀착되어 용접고정된다.

중장비, 굴삭기, 아암 구조물, 보강부재

Description

중장비용 아암 구조물 보강부재{arm structure reinforced member of heavy equipment}

도 1은 일반적인 굴삭기의 개략적인 측면도,

도 2는 도 1에 도시된 붐에 연결되는 아암 구조물의 요부발췌확대도,

도 3은 본 발명에 의한 중장비용 아암 구조물 보강부재의 사시도,

도 4는 본 발명에 의한 중장비용 아암 구조물 보강부재의 사용상태도,

도 5는 도 4에 도시된 보강부재의 사용상태를 나타내는 단면도,

도 6은 도 4에 도시된 "S"부위의 상세 도면이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

1; 하부주행체

3; 상부선회체

4; 붐실린더

5; 붐

6; 아암실린더

7; 아암

8; 버킷실린더

10,13; 고정핀

20; 보강부재

A; 아암 구조물

CW; 카운터웨이트

본 발명은 붐 단부에 회동가능하게 연결되는 아암 구조물의 바닥면에 부착된 띠형상의 보강부재에 의해 작업장치 중량을 많이 증대시키지않고 아암 구조물의 강도를 보강할 수 있도록 한 중장비용 아암 구조물 보강부재에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 붐에 연결되는 부위의 아암 구조물의 바닥면 좌우측에 띠형상의 보강부재를 용접고정하여 작업장치의 큰 중량 변화없이 아암 구조물의 강도를 보강할 수 있도록 한 중장비용 아암 구조물 보강부재에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 굴삭기는, 하부주행체(1)와, 하부주행체(1)에 좌우방향으로 선회가능하게 장착되며 운전실(2)이 일측에 탑제된 상부선회체(3)와, 일단이 상부선회체(3)에 회동가능하게 고정되며 한쌍의 붐실린더(4) 구동시 상하방향으로 회동되는 붐(5)과, 일단이 붐(5)타단에 회동가능하게 연결되며 아암실린더(6) 구동시 회동되는 아암(7)과, 아암(7)타단에 고정된 링키지에 연결되며 버킷실린더(8) 구동시 작동되는 버킷(9)을 구비한다.

도면중 CW는 상부선회체(3) 후방에 탑제되며 장비의 전후방향 밸런스를 유지하는 카운터웨이트이다.

전술한 바와 같이 구성되는 굴삭기는 장비 특성상 굴삭작업 및 상차작업을 주로 반복함에 따라, 작업시 무거운 하중 및 비틀림이 붐(5) 및 아암(7)에 반복적으로 가해진다. 이를 감안하여 붐(5) 및 아암(7)의 단면은 사각형상의 판구조물로 용접고정됨에 따라 높은 강도와 비틀림 강도를 유지할 수 있게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 붐에 회동가능하게 연결되는 아암 구조물은, 버킷실린더(8)를 고정핀(미도시됨)에 의해 회동가능하게 고정하는 한쌍의 보스(11)가 상면에 용접고정된 상부 플레이트(12)와, 붐(5)을 고정핀(미도시됨)에 의해 회동가능하게 연결하는 보스(14)가 양측면에 용접고정된 측면 플레이트(15)와, 측면 플레이트(15) 바닥면에 용접고정된 하부 플레이트(16)로 이루어진다.

한편, 중장비의 실제 작업과 동일한 작업조건에서 아암(7)을 130만회 반복적으로 회동시켜 아암 구조물(A)에 나타나는 변형을 측정한 결과(bench test를 말함), 붐(5)이 회동가능하게 연결되는 부위의 아암 구조물(A)에 내부크랙이 10㎜ 발생됨을 확인할 수 있었다.

전술한 아암 구조물(A)에 작업시 가해지는 고하중, 충격 및 비틀림에 대하여 내구성을 갖도록 아암 구조물(A)의 강도를 보강하기 위하여 아암(7)의 상부 플레이 트(12), 측면 플레이트(15) 및 하부 플레이트(16)의 두께를 각각 증대시키는 경우, 후판 사용으로 인해 원가비용이 상승되어 가격경쟁력이 떨어지는 문제점을 갖는다.

또한, 아암(7)의 자중이 증가되어 작업장치의 중량이 증가되므로 상부선회체(3) 후방에 탑제된 카운터웨이트(CW) 중량을 인위적으로 증가시켜야 된다. 이로 인해 중장비 전체의 중량이 증가되어 연료비 사용이 증가되므로 값비싼 장비의 유지비용이 증가되는 문제점을 갖는다.

본 발명의 목적은, 붐 단부에 회동가능하게 연결되는 부위의 아암 구조물의 바닥면 좌우측에 띠형상의 보강부재를 용접고정함에 따라, 아암 구조물의 강도를 적은 비용으로 보강하며 내구성을 증대시킬 수 있도록 한 중장비용 아암 구조물 보강부재를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 작업장치의 큰 중량 변화없이 아암 구조물의 강도를 보강함에 따라, 카운터웨이트 중량을 별도로 증대시킴이 불필요하여 장비 전체적인 중량 증가되는 것을 방지할 수 있도록 한 중장비용 아암 구조물 보강부재를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 일단이 붐에 회동가능하게 연결되고 타단에 작업장치가 착탈가능하게 고정되는 중장비용 아암 구조물에 있어서,

붐에 연결되는 부위의 아암 구조물 바닥면 형상에 대응되게 형성되며, 띠형상의 보강부재가 아암 구조물 바닥면 좌우측에 밀착되어 용접고정된 것을 특징으로 하는 중장비용 아암 구조물 보강부재를 제공함에 의해 달성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 중장비용 아암 구조물 보강부재는, 버킷실린더(8) 헤드부를 회동가능하게 고정지지하는 보스(11)가 상면에 용접고정된 상부 플레이트(12)와, 붐(5)을 회동가능하게 연결하는 보스(14)가 양측면에 용접고정된 측면 플레이트(15)와, 측면 플레이트(15) 바닥면에 용접고정된 하부 플레이트(16)로 이루어진 중장비용 아암 구조물에 있어서,

전술한 붐(5)에 연결되는 부위의 아암 구조물(A) 바닥면 형상에 대응되게 형성되며, 띠형상을 갖는 한쌍의 보강부재(20)가 아암 구조물(A) 바닥면 좌우측에 밀착되어 용접고정된다.

이때, 전술한 보강부재(20)는 장비의 사양에 따라 두께(t), 길이(l) 및 폭(w)의 사이즈가 결정되며, 보강부재(20)는 붐(5)을 아암(7)에 연결하는 고정핀(13)을 중심으로 하여 비대칭형으로 절곡형성된다.

이하에서, 본 발명에 의한 중장비용 아암 구조물 보강부재의 사용됨을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 전술한 붐(5)이 회동가능하게 연결되는 부위의 아암 구조물(A)의 바닥면 좌우측에 아암 구조물(A)의 강도를 보강할 수 있도록 띠형상의 보강부재(20)가 용접고정된다.

이때, 전술한 보강부재(20)는 붐(5)을 아암(7)에 고정하는 고정핀(13)을 중심으로 하여 비대칭형으로 절곡형성됨에 따라 아암 구조물(A)의 바닥면에 일체형으로 밀착되어 용접고정된다.

전술한 보강부재(20)를 아암 구조물(A) 바닥면에 용접고정한후, 중장비의 실제 작업과 동일한 작업조건에서 아암(7)을 168만회 반복적으로 구동시켜 아암 구조물(A)에 나타나는 변형을 측정한 결과(bench test를 말함), 붐(5)이 회동가능하게 연결되는 부위의 아암 구조물(A)에 내부크랙이 1㎜ 발생됨을 확인할 수 있었다(종래에 비해 아암 구조물(A)에 발생되는 내부 응력이 36％감소됨을 의미함).

이와 같이, 아암 구조물(A)에 대해 상대적으로 두께(t), 길이(l) 및 폭(w)을 갖는 보강부재(20)를 아암 구조물(A)의 바닥면에 용접고정하여 아암 구조물(A)의 강도를 30∼40％정도 보강함에 따라 원가비용을 줄여 가격경쟁력을 갖게 된다.

또한, 아암(7)의 전체적인 중량 변화없이 아암 구조물(A)의 강도를 보강함에 따라 카운터웨이트(CW) 중량을 별도로 증가시킬 필요가 없다. 이로 인해 장비의 전체적인 중량이 증가되어 연료 사용량 증가되는 것을 방지함에 따라 장비 유지비용 을 줄일 수 있다.

도 6은 도 4에 도시된 붐과 아암이 연결되는 "S"부위에서 아암 길이방향에 대한 응력 변화됨을 나타내는 확대도면이다.

도시된 바와 같이, 암 구조물(A)을 이루는 하부 플레이트(16) 좌우측에 측면 플레이트(15)가 용접고정되는 구간에서는 응력이 급격하게 변화되는 것을 확인할 수 있다.

이로 인해, 본 발명에 의한 중장비용 아암 구조물 보강부재에 의하면, 아암 구조물(A)의 하부 플레이트(16) 바닥면 좌우측에 띠형상의 보강부재(20)를 용접고정함에 따라, 아암(7)과 붐(5)이 연결되는 부위에서의 응력이 20∼30％감소됨을 확인할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 중장비용 아암 구조물 보강부재는 아래와 같은 이점을 갖는다.

붐 단부에 회동가능하게 연결되는 부위의 아암 구조물의 바닥면 좌우측에 띠형상의 보강부재를 용접고정함에 따라, 적은 비용으로 아암 구조물의 강도를 30∼40％ 증대시켜 내구성이 향상되므로 신뢰성 및 경쟁력을 갖는다.

또한, 작업장치의 큰 중량 변화없이 아암 구조물의 강도를 보강하여 카운터웨이트 중량 증가로 인한 장비의 전체적인 중량 증가되는 것을 방지함에 따라, 연료 사용량 증대되는 것을 방지하여 값비싼 중장비의 유지비용을 절감할 수 있다.

Claims (1)

1. 일단이 붐에 회동가능하게 연결되고 타단에 작업장치가 착탈가능하게 고정되며, 버킷실린더 헤드부를 회동가능하게 고정지지하는 보스가 상면에 용접고정된 상부 플레이트와, 고정핀을 결합시 붐을 회동가능하게 연결하는 보스가 양측면에 용접고정된 측면 플레이트와, 측면 플레이트 바닥면에 용접고정된 하부 플레이트를 구비한 중장비용 아암 구조물에 있어서:

   상기 아암 구조물의 하부 플레이트 바닥면 좌우측에 각각 밀착시켜 띠형상으로 용접고정하되, 상기 붐에 연결되는 부위의 아암 구조물의 하부 플레이트 바닥면 형상에 대응되게 절곡 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 중장비용 아암 구조물 보강부재.

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