KR100838310B1

KR100838310B1 - 유압브레이커의 급유량 조절장치

Info

Publication number: KR100838310B1
Application number: KR1020070016143A
Authority: KR
Inventors: 김승권
Original assignee: 주식회사 엠에스비
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2008-06-13

Abstract

본 발명은 유압브레이커의 급유량 조절장치에 관한 것이다. 이는 길이방향으로 연장된 내부공간을 가지는 실린더와, 상기 실린더의 내부에 왕복운동 가능하게 구비되는 피스톤과, 상기 실린더의 외측에 설치되고 그 내부에는 외부로부터 제공받은 유압유를 통과시키는 오일유로가 형성되어 있는 밸브유니트와, 상기 실린더의 일단부에 고정되며 실린더의 내부공간과 동일한 중심축의 수용공간을 가지는 프론트헤드와, 상기 프론트헤드의 수용공간에 설치되되 그 일단부가 프론트헤드의 외부로 연장되고 상기 피스톤에 의해 타격되며 파쇄할 대상에 타격력을 전달하는 툴을 포함하는 유압브레이커의 밸브유니트에 구비되는 것으로서, 상기 오일유로에 연통 설치되어 외부로부터 상기 오일유로로 공급되는 오일을 그 내부로 통과시키되 원하는 유량만큼 통과시켜 상기 피스톤의 동작속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 유압브레이커의 급유량 조절장치는, 유압브레이커로 공급되는 유압유의 유량을 상황에 따라 적절히 조절할 수 있으므로, 피스톤의 왕복운동 속도를 최적의 상태로 유지하여 유압브레이커의 작동효율을 높임은 물론 열손상을 피하고 마모의 급격한 진행을 방지할 수 있어 그만큼 유지보수 비용이 적게 소요되고 신뢰성이 높다.

Description

유압브레이커의 급유량 조절장치{Apparatus for supplying hydraulic fluid in hydraulic braker}

도 1은 종래의 일반적인 유압브레이커를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유량 조절장치를 나타내 보인 유압브레이커의 단면도이다.

도 3은 상기 도 2에 도시한 급유량 조절장치의 구성을 설명하기 위하여 도시한 분해 사시도이다.

도 4 내지 도 6은 상기 도 2에 도시한 급유량 조절장치의 동작을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:유압브레이커 12:밸브유니트 12a:오일유입구

12b:오일배출구 13:축압기 14:실린더

16:프론트헤드 17:피스톤 18:툴

20:오일유로 24:설치구 26:급유량조절장치

28:케이스 28a:관통구멍 28b:내부공간

28c:결합부 28d:삽입부 28e:암나사부

28f:차단돌기 28g:링홈 30:유량조절부재

30a:차단부 30b:수나사부 30c:조절부

32:록너트 34:체크밸브 34a:관통구멍

34b:밀착면 34d:링부 34f:캡

34k:차단부 36:오링 38:스프링

40:스프링써포터 42:지지링

본 발명은 유압브레이커의 급유량 조절장치에 관한 것이다.

건설현장이나 토목공사 현장에서 크기가 큰 콘크리트 구조체나 바위 등을 파쇄하기 위해 사용하는 유압브레이커는, 유압펌프에 의해 제공되는 유압에 의해 매우 빠르게 왕복하는 봉형상의 피스톤과, 그 선단부로 파쇄대상을 누른 상태로 상기 피스톤에 의해 후단부가 타격되어 파쇄대상을 파쇄하는 툴(tool)을 갖는다.

도 1에 종래 유압브레이커의 일 예를 도시하였다.

도시한 바와같이, 종래의 유압브레이커(10)는, 외부의 유압펌프(미도시)로부터 공급된 유압유(hydraulic fluid)를 오일유입구(12a)를 통해 그 내부로 받아들이며 오일유로가 형성되어 있는 밸브유니트(12)와, 상기 밸브유니트(12)의 상부에 설치되며 유압유에 의해 눌려 압력을 저장하는 축압기(13)와, 상기 밸브유니트(12)의 하부에 위치하며 피스톤(도 2의 17)을 그 내부에 갖는 원통형 실린더(14)와, 상기 실린더(14)의 하부에 고정되고 그 내부에는 툴(18)을 부분적으로 수용하는 사각 기 둥 형태의 프론트헤드(16)를 포함하여 구성된다.

상기 실린더(14)에도 오일유로가 형성되어 있다. 아울러 상기 툴(18)은 도 2에 도시한 바와같이 그 상측부가 프론트헤드(16) 내부에 수용된 상태로 피스톤(17)의 상하 왕복 운동시 피스톤(17)에 의해 타격되고 타격에 의해 외부의 파쇄대상(예컨대 암반이나 콘트리트 구조물 등)을 파쇄한다.

도면부호 12b는 오일배출구이다. 상기 오일배출구(12b)는 밸브유니트(12)를 통과한 오일을 외부의 오일탱크(미도시)로 내보내는 통로이다.

상기 구성을 갖는 유압브레이커(10)의 동작은 밸브유니트(12) 내부로 유압유를 압입함으로서 이루어진다. 상기 밸브유니트(12)의 내부로 공급된 유압유는 오일유로를 통과하며 상기 축압기와 실린더측으로 이동하고 피스톤(17)을 상하로 왕복 운동시킨다.

그런데 상기한 종래의 유압브레이커(10)는 밸브유니트(12) 내부로 공급되는 유압유의 유량을 필요에 따라 적절하게 조절할 수 없다는 한계가 있었다. 밸브유니트(12)로 들어가는 유압유의 압력은 유압펌프로 충분히 올릴 수 있지만 유압유의 공급유량 자체를 알맞게 조절할 수 는 없는 것이다.

공지의 사실과 같이, 유압브레이커에는 가장 효율적인 동작을 구현하기 위해 필요한 유압유의 유량이 정해져 있는데, 필요한 유량보다 많거나 적은 유압유가 공급될 경우 브레이커의 효율이 떨어짐은 물론 각종 기계적인 손상이 발생할 수 있다.

이를테면 유압유의 공급 유량이 필요한 유량보다 많을 경우 상기 피스톤(17) 의 왕복속도가 설계된 것보다 증가하는데, 피스톤(17)의 속도가 증가하면 마찰부위에서의 기계적 마모가 급격히 진행됨은 물론 마찰부위에서 발생하는 열이 부품을 손상시킨다. 예컨대 시일(seal)이 손상될 경우 유압유가 누유되어 브레이커의 파워가 급격히 저하한다. 또한 특히 피스톤(17)의 속도가 증가함에 따라 툴(18)을 강력하게 타격할 수 없게 된다. 즉 툴(18)에 대한 타격속도만 빠를 뿐 툴에 전달하는 타격력이 작아 효율이 떨어지는 것이다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 유압브레이커로 공급되는 유압유의 유량을 상황에 따라 적절히 조절할 수 있으므로, 피스톤의 왕복운동 속도를 최적의 상태로 유지하여 유압브레이커의 작동효율을 높임은 물론 열손상을 피하고 마모의 급격한 진행을 방지할 수 있어 그만큼 유지보수 비용이 적게 들어가게 하는 유압브레이커의 급유량 조절장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 길이방향으로 연장된 내부공간을 가지는 실린더와, 상기 실린더의 내부에 왕복운동 가능하게 구비되는 피스톤과, 상기 실린더의 외측에 설치되고 그 내부에는 외부로부터 제공받은 유압유를 통과시키는 오일유로가 형성되어 있는 밸브유니트와, 상기 실린더의 일단부에 고정되며 실린더의 내부공간과 동일한 중심축의 수용공간을 가지는 프론트헤드와, 상기 프론트헤드의 수용공간에 설치되되 그 일단부가 프론트헤드의 외부로 연장되고 상기 피스톤에 의해 타격되며 파쇄할 대상에 타격력을 전달하는 툴을 포함하는 유압브레이커에 설치되어 상기 피스톤의 동작속도를 제어하는 것으로, 상기 밸브유니트의 오일유로에 연통 설치되되 외부로부터 밸브유니트로 유입하는 유입측 유로에 설치되고 중공파이프의 형태를 취하며 그 주연부에 오일이 통과하는 하나 이상의 관통구멍이 형성되어 있는 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 삽입 설치되며 케이싱에 대한 위치 조절을 통해 상기 관통구멍의 개방정도를 조절함으로써 밸브유니트 내부로 유입하는 오일의 유량을 조절하는 유량조절부재를 포함하고, 상기 케이싱의 내주면에는 암나사부가 형성되어 있고, 상기 유량조절부재에는, 상기 암나사부에 나사 결합하는 수나사부와, 상기 수나사부에 일체를 이루며 암나사부에 대한 수나사부의 결합정도에 따라 길이방향으로 이동하며 상기 케이싱 관통구멍의 개방정도를 조절하는 차단부가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 급유량 조절장치에는, 상기 케이싱에 대한 유량조절부재의 위치를 고정시키는 고정수단이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 유량조절부재의 일단부는 밸브유니트의 외부로 연장되어 밸브유니트 외부에서 유량조절부재의 위치를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이싱의 내부에는 케이싱을 통과한 오일의 역류를 차단하는 체크밸브가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

삭제

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급유량 조절장치가 구비된 유압브레이커의 단면도이다.

도시한 바와같이 유압브레이커(10)의 밸브유니트(12) 내부에 유압유가 통과하는 오일유로(20)가 형성되어 있고, 상기 오일유로(20)의 일측에 급유량조절장치(26)가 설치되어 있다. 상기 오일유로(20)는 오일유입구(12a)와 오일배출구(12b)를 통해 외부로 연통되어 있다. 따라서 오일펌프에 의해 가압된 유압유는 오일유입구(12a)를 통해 화살표 a방향으로 밸브유니트(12) 내에 유입하여 오일유로(20)를 통과한 후 오일유출구(12b)를 거쳐 화살표 c방향으로 빠져나간다.

특히 상기 급유량조절장치(26)는 오일유입구(12a)측에 설치되어 화살표 a방향으로 들어오는 유압유를 일단 그 내부로 통과시킨 후 오일유로(20)로 보낸다. 상기 급유량조절장치(26)를 통과한 유압유는 (그 유량이 조절된 상태로) 밸브유니트(12) 및 실린더(14)내의 오일유로를 통과하며 피스톤(17)을 상하로 왕복운동 시키고 오일배출구(12b)를 거쳐 외부로 빠져나간다.

상기와 같이 급유량조절장치(26)가 오일유입구(12a)측에 설치되므로 밸브유니트(12) 내부를 통과하는 오일의 유량을 필요한 대로 적절히 조절할 수 있다.

상기 급유량조절장치(26)를 밸브유니트(12)에 장착할 수 있도록 밸브유니트(12) 내부에는 설치구(24)가 마련되어 있다. 상기 설치구(24)는 밸브유니트(12)의 외부에서 내부로 연장된 홈으로서 상기 오일유로(20)에 연통 하도록 형성되어 있다. 따라서 상기 오일유입구(12a)로 들어온 유압유는 설치구(24)를 거쳐 오일유 로(20)로 유동한다.

한편, 상기 급유량조절장치(26)는, 상기 설치구(24)에 부분적으로 삽입 고정되고 중공파이프의 형태를 취하며 그 주연부에 다수의 관통구멍(28a)이 형성되어 있는 케이스(28)와, 상기 케이스(28)의 내부에 나사 결합하되 나사 결합 정도에 따라 케이스(28)의 길이방향으로 이동하여 상기 관통구멍(28a)의 개방정도를 조절하는 유량조절부재(30)와, 상기 유량조절부재(30)와 더불어 케이스(28)에 설치되며 유압유의 역류를 방지하는 체크밸브(34)를 포함하는 구성을 갖는다.

도 3에 상기 급유량조절장치를 보다 자세히 도시하였다.

도 3에 도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 급유량조절장치(26)는, 상기 설치구(24)에 장착되는 케이스(28)와, 상기 케이스(28)의 내부에 끼워져 나사 결합하는 유량조절부재(30)와, 상기 케이스(28)에 대한 유량조절부재(30)의 위치를 고정시키는 록너트(32)와, 상기 케이스(28) 내에 설치되는 체크밸브(34)를 구비한다.

상기 케이스(28)는, 중공파이프의 형태를 취하며 그 둘레에 다수의 관통구멍(28a)이 형성되어 있고 상기 설치구(24)에 끼워져 설치구(24)의 내주면에 밀착하는 삽입부(28d)와, 상기 삽입부(28d)에 일체를 이루며 밸브유니트(12)의 외부에서 밸브유니트에 고정됨으로써 설치구(24)에 대해 삽입부(28d)를 고정하는 결합부(28c)로 이루어진다.

특히 상기 결합부(28c)의 내주면에는 도 4에 도시한 바와같이 암나사부(28e)가 형성되어 있다. 상기 암나사부(28e)는 통상의 암나사산으로 이루어진 부위이다.

아울러 상기 관통구멍(28a)은 도 2에 도시한 바와같이 오일유입구(12a)에 대 응하도록 위치된다. 즉 상기 오일유입구(12a)를 통해 유입된 유압유가 상기 관통구멍(28a)을 화살표 b방향으로 통과해 삽입부(28d)의 내부공간(28b)으로 이동할 수 있도록 위치되는 것이다. 또한 상기 삽입부(28d)의 단부 내주면에는 링홈(28g)이 형성되어 있다. 상기 링홈(28g)은 후술할 지지링(42)이 끼워지는 홈이다.

상기 유량조절부재(30)는, 상기 암나사부(28e)에 나사 결합하는 수나사부(30b)와, 상기 수나사부(30b)에 일체를 이루며 길이방향으로 연장되고 관통구멍(28a)을 필요한 만큼 차단하는 차단부(30a)와, 상기 차단부(30a)의 반대측에 위치하는 조절부(30c)로 이루어진다.

상기 조절부(30c)는 유량조절부재(30)를 축회전 시키기 위한 토오크가 가해지는 부위로서 본 실시예에서는 마치 육각볼트의 헤드 형태를 취한다. 따라서 사용자는 적당한 공구를 이용하여 상기 조절부(30c)를 회전시켜 케이스(28)에 대한 유량조절부재(30)의 위치를 조절할 수 있다.

상기 체크밸브(34)는, 도 2에 도시한 바와같이 화살표 b방향으로 흐르는 유압유의 흐름을 소정 탄성력으로 차단함과 아울러 유압유의 역류를 방지하는 것으로서, 상기 링홈(28g)에 끼워지는 지지링(42)과, 상기 지지링(42)에 걸려 지지되며 링의 형태를 취하는 스프링써포터(40)와, 상기 스프링써포터(40)에 지지되는 스프링(38)과, 상기 스프링(38)에 의해 삽입부(28d) 내주면에 마련되어 있는 차단돌기(도 4의 28f)에 탄력적으로 밀착하는 캡(34f)을 포함한다.

상기 캡(34f)은 삽입부(28d)의 내주면에 슬라이딩 이동 가능하게 면접하고 그 내부에 상기 스프링(38)의 일단부를 수용하는 링부(34d)와, 상기 링부(34d)에 일체를 이루며 다수의 관통구멍(34a)을 갖는 차단부(34k)로 이루어진다.

특히 도 4에 도시한 바와같이 상기 차단부(34k)에는 캡(34f)이 스프링(38)의 탄성력에 의해 차단돌기(28f)측으로 탄력 가압될 때 차단돌기(28f)에 밀착하여 오일의 흐름을 차단함과 아울러 오일의 역류를 방지하는 밀착면(도 4의 34b)이 형성되어 있다.

결국 상기와 같이 구성된 본 실시예의 급유량조절장치(26)는, 오일유입구(12a)를 통해 유입한 오일이 (차단부(30a)에 의해 그 유동 단면적이 조절된) 관통구멍(28a)으로 통과되도록 한 후 체크밸브(34)를 거쳐 오일유로(20)로 공급되도록 하는 메카니즘을 갖는다. 상기 관통구멍(28a)의 유동단면적이 조절된다는 것은 오일유로(20)로 들어가는 오일의 유량이 조절된다는 의미이다.

도면부호 36은 유압유의 누설을 방지하기 위한 오링(o-ring)이다.

도 4를 참조하면, 상기 케이스(28)에 형성되어 있는 암나사부(28e)에 수나사부(30b)가 나사 결합하고 있음을 알 수 있다. 상기 암나사부(28e)에 대한 수나사부(30b)의 결합 정도에 따라 차단부(30a)가 화살표 m방향 또는 그 반대방향으로 이동할 수 있음은 상기한 바와같다.

상기 차단부(30a)는 케이스(28)의 삽입부(28d) 내주면에 밀착한 상태로 화살표 m방향으로 이동하여 관통구멍(28a)을 부분적으로 (또는 필요시 전체적으로) 차단한다. 상기 삽입부(28d)가 많이 이동할수록 관통구멍(28a)의 유동 단면적이 감소 함은 물론이며, 예컨대 상기 암나사부(28e)에 대한 수나사부(30b)의 결합을 최대화하면 상기 차단부(30a)가 관통구멍(28a)을 완전히 차단할 수 있다.

여하튼 상기 케이스(28)에 대한 유량조절부재(30)의 위치를 적절히 조절하였다면 상기 록너트(32)를 이용하여 케이스(28)에 대해 유량조절부재(30)를 상대적으로 고정시킨다. 상기 록너트(32)는 수나사부(30b)에 치합한 한편 결합부(28c)에 밀착한 채로 조여져 케이스(28)에 대한 유량조절부재(30)의 상대 위치를 고정시킨다.

상기 상태에서 유압유가 도 5의 화살표 a방향으로 주입되면, 유압유는 오일유입구(12a)를 거쳐 (그 개방 면적이 조절된) 관통구멍(28a)을 통과한 후 체크밸브(34)를 밀고 관통구멍(34a)을 거쳐 오일유로(20)로 공급된다. 상기 오일유로(20)로 유입하는 유압유의 유량은 상기 유량조절부재(30)의 작용에 의해 조절된 상태이다.

상기 과정을 거쳐 공급되는 유압유의 공급량이 필요한 것보다 많아 유압유의 공급유량을 줄일 필요가 있을 때에는 도 6에 도시한 바와같이 유량조절부재(30)를 회전시켜 차단부(30a)를 화살표 n방향으로 이동시킨다. 차단부(30a)가 화살표 n방향으로 이동함에 따라 관통구멍(28a)이 도 5에 비해 좁아지므로 오일유로(20)에 들어가는 유압유의 유량이 줄어들게 된다.

반대로 유압유의 공급량을 증가시키기 위해서는 상기 유량조절부재(30)를 반대방향으로 이동시켜 차단부(30a)를 화살표 n방향으로 후퇴시킴으로써 관통구멍(28a)을 통한 유압유의 유동단면적을 증가시킨다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명 은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

길이방향으로 연장된 내부공간을 가지는 실린더와, 상기 실린더의 내부에 왕복운동 가능하게 구비되는 피스톤과, 상기 실린더의 외측에 설치되고 그 내부에는 외부로부터 제공받은 유압유를 통과시키는 오일유로가 형성되어 있는 밸브유니트와, 상기 실린더의 일단부에 고정되며 실린더의 내부공간과 동일한 중심축의 수용공간을 가지는 프론트헤드와, 상기 프론트헤드의 수용공간에 설치되되 그 일단부가 프론트헤드의 외부로 연장되고 상기 피스톤에 의해 타격되며 파쇄할 대상에 타격력을 전달하는 툴을 포함하는 유압브레이커에 설치되어 상기 피스톤의 동작속도를 제어하는 것으로, 상기 밸브유니트의 오일유로에 연통 설치되되 외부로부터 밸브유니트로 유입하는 유입측 유로에 설치되고 중공파이프의 형태를 취하며 그 주연부에 오일이 통과하는 하나 이상의 관통구멍이 형성되어 있는 케이싱과,

상기 케이싱의 내부에 삽입 설치되며 케이싱에 대한 위치 조절을 통해 상기 관통구멍의 개방정도를 조절함으로써 밸브유니트 내부로 유입하는 오일의 유량을 조절하는 유량조절부재를 포함하고,

상기 케이싱의 내주면에는 암나사부가 형성되어 있고,

상기 유량조절부재에는, 상기 암나사부에 나사 결합하는 수나사부와, 상기 수나사부에 일체를 이루며 암나사부에 대한 수나사부의 결합정도에 따라 길이방향으로 이동하며 상기 케이싱 관통구멍의 개방정도를 조절하는 차단부가 구비된 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 급유량 조절장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 급유량 조절장치에는, 상기 케이싱에 대한 유량조절부재의 위치를 고정시키는 고정수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 급유량 조절장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 유량조절부재의 일단부는 밸브유니트의 외부로 연장되어 밸브유니트 외부에서 유량조절부재의 위치를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 급유량 조절장치.
제 1항 또는 제 3항 또는 제 5항 중 선택된 어느 하나의 항에 있어서,

상기 케이싱의 내부에는 케이싱을 통과한 오일의 역류를 차단하는 체크밸브가 더 구비된 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 급유량 조절장치.