KR100966740B1 - 투 스트로크 밸브가 장착된 유압브레이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투 스트로크 밸브가 장착된 유압브레이커에 관한 것으로, 헤드캡과, 피스톤이 장착되어 있는 실린더본체와, 치즐이 장착되는 프런트헤드를 구비하고 있으며, 상기 실린더본체의 외부 일측에는 고압의 유압을 실린더본체 내부의 상,하부 챔버에 공급하기 위한 고압연결구와, 유압을 유압탱크로 보내기 위한 저압연결구가 장착되어 있으며, 상기한 고,저압 연결구의 하측에는 고압연결구를 통해 유입되는 고압의 유압으로 실린더본체에 장착된 피스톤의 상,하 왕복운동을 제어하는 유압밸브장치가 장착되어 있으며, 상기 고압연결구 및 저압연결구를 통해 유압을 공급 및 회수하는 유압회로를 구비하여 실린더본체의 내부에서 상,하 왕복운동을 하는 피스톤으로부터 타격력을 전달받은 치즐이 파쇄목적물을 타격하도록 구성된 유압브레이커에 있어서, 상기 유압밸브장치에는 메인밸브가 장착되어 있는 밸브실 일측에 피스톤을 롱 스트로크로 작동시키거나 숏 스트로크로 작동시킬 수 있도록 실린더본체의 상,하부 챔버 사이에 형성된 중상부챔버, 중간챔버 및 중하부챔버 각각에 연결되어 피스톤의 상,하 왕복행정거리를 길고 짧게 제어하기 위한 투 스트로크 밸브를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.

유압브레이커, 피스톤, 유압밸브장치, 투 스트로크 밸브, 솔레노이드밸브

Description

투 스트로크 밸브가 장착된 유압브레이커{Two stroke valve of hydraulic breaker}

본 발명은 투 스트로크 밸브(Two stroke valve)가 장착된 유압브레이커에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 깨뜨리고자 하는 암석이 단단한 경암일 경우에는 피스톤을 기존과 같이 롱 스트로크(long stroke)로 왕복운동시킬 수 있으며, 또한 깨뜨리고자 하는 암석이 약한 약암일 경우에는 피스톤을 숏 스트로크(short stroke)로 왕복운동시키는 작동을 운전실에서 실시간으로 작동시킬 수 있도록 하는 투 스트로크 밸브(Two stroke valve)가 장착되어 있는 유압브레이커를 제공하기 위한 것이다.

일반적으로 유압브레이커는 건설장비의 하나인 굴삭기의 붐대에 장착되어 건설현장에서 암석을 깨뜨리는데 주로 사용되고 있으며, 또한 지반을 굴착하거나 건물을 철거하는 용도 등 여러 가지의 용도로 사용되고 있다.

유압브레이커는 헤드캡, 실린더본체, 프런트헤드로 구성되어 있으며, 상기한 실린더본체 내부에는 굴삭기의 유압장치로부터 공급되는 유압에 의하여 왕복운동을 하는 피스톤과, 상기한 피스톤의 타격작동에 의해 암석을 깨뜨리는 치즐을 구비하고 있는데, 종래 기술의 유압브레이커는 치즐의 타격력을 높이기 위해 피스톤의 왕복 행정거리를 최대한으로 길게 설정하여 피스톤이 롱 스트로크로 타격작동하도록 구성되어 있다.

그러나 상기한 종래 기술과 같이 유압브레이커의 피스톤을 롱 스트로크로 타격작동시키게 될 경우에는 치즐의 타격력을 높일 수 있게 되어 단단한 경암을 깨뜨리는 파쇄력의 향상은 기대할 수 있는 반면에, 피스톤의 타격행정거리가 길어져 단위시간당 치즐의 타격작동횟수는 줄어들게 되는바, 이는 곧 강도가 약한 약암(예를 들면, 풍화암 등)을 깨뜨리는데 효율적이지 못하고, 또한 그로 인해 약암파쇄작업이 길어지게 된다는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 유압브레이커를 이용하여 깨뜨리고자 하는 암석의 강도에 따라 피스톤의 타격행정거리를 길게 또는 짧게 조절할 수 있도록 하므로써 파쇄하고자 하는 암석이 강도가 단단한 암석일 경우에는 피스톤을 타격행정거리가 긴 롱 스트로크로 작동시켜서 경암의 파쇄력을 높이도록 하고, 또는 파쇄하고자 하는 암석이 강도가 약한 약암일 경우에는 피스톤을 타격행정거리가 짧은 숏 스트로크로 작동시켜서 단위시간당 타격작동횟수를 향상시켜서 약암의 파쇄효율을 높일 수 있도록 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

질소가스가 충진되는 헤드캡과, 피스톤이 왕복운동 가능하게 장착되어 있는 실린더본체와, 치즐이 왕복운동 가능하게 장착되어 있는 프런트헤드를 구비하고 있으며,

상기 실린더본체의 외부 일측에는 고압의 유압을 실린더본체 내부의 상,하부 챔버에 공급하기 위한 고압연결구와, 유압을 유압탱크로 보내기 위한 저압연결구가 장착되어 있으며,

상기한 고,저압 연결구의 하측에는 고압연결구를 통해 유입되는 고압의 유압 으로 실린더본체에 장착된 피스톤의 상,하 왕복운동을 제어하는 유압밸브장치가 장착되어 있으며,

상기 고압연결구 및 저압연결구를 통해 유압을 공급 및 회수하는 유압회로를 구비하여 실린더본체의 내부에서 상,하 왕복운동을 하는 피스톤으로부터 타격력을 전달받은 치즐이 파쇄목적물을 타격하도록 구성된 유압브레이커에 있어서,

상기 유압밸브장치에는 메인밸브가 장착되어 있는 밸브실 일측에 피스톤을 롱 스트로크로 작동시키거나 숏 스트로크로 작동시킬 수 있도록 실린더본체의 상,하부 챔버 사이에 형성된 중상부챔버, 중간챔버 및 중하부챔버 각각에 연결되어 피스톤의 상,하 왕복행정거리를 길고 짧게 제어하기 위한 투 스트로크 밸브를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투 스트로크 밸브는, 유압밸브장치의 메인밸브가 장착된 밸브실 일측에 매설되는 밸브몸체와; 상기한 밸브몸체의 상,중,하부 및 바닥에 각각 형성되어 있는 상부저압포트, 롱 스트로크 포트, 숏 스트로크 포트, 하부저압포트와; 상기한 밸브몸체의 내부에 이동가능하게 장착되며 또 외주에는 상기한 롱 스트로크 포트와 숏 스트로크 포트를 차단시키거나 연결시키기 위한 연결부가 형성되어 있는 작동밸브와; 상기한 밸브몸체의 상단을 지지하도록 상기 유압밸브장치에 고정 부착되는 밸브캡으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유압브레이커의 피스톤을 숏 스트로크로 작동시키고자 할 때에는 운전자가 운전실에 설치되어 있는 숏 스트로크 스위치를 조작하여 파이롯트라인에 설치되어 있는 솔레노이드밸브를 온 작동시키면 유압펌프에서 펌핑 공급되는 유압이 상기 투 스트로크 밸브의 밸브캡 중심에 형성된 공급통로로 공급되어 투 스트로크 밸브의 밸브몸체에 장착되어 있는 작동밸브를 하부저압포트 쪽으로 이동시키게 되므로 밸브몸체의 롱 스트로크 포트와 숏 스트로크 포트가 상기한 작동밸브의 외주면에 형성된 연결부에 의해 서로 연결된 상태가 되도록 하는 구조로서, 상기 실린더본체의 하부챔버로 유입되어 피스톤을 상승시키는 고압의 유압이 중하부챔버에 연결된 고압통로를 통해 숏 스트로크 포트로 유입된 후 곧바로 롱 스트로크 포트를 통해 유압밸브장치의 고저압실로 유입되어 메인밸브를 밸브실 상단 쪽으로 이동시키게 되며, 이에 따라 고압연결구로 유입되는 고압의 유압이 유압밸브장치의 고압실로 유입됨과 동시에 유입구멍을 통해 메인밸브 내부로 유입된 후 곧바로 고압연결통로를 통해 실린더본체의 상부챔버로 유입되어 피스톤이 상사점까지 상승하지 못하도록 도중에서 제어함과 동시에 피스톤을 하강작동시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유압브레이커의 피스톤을 롱 스트로크로 작동시키고자 할 때에는 운전자가 운전실에 설치되어 있는 롱 스트로크 스위치를 조작하여 파이롯트라인에 설치되어 있는 솔레노이드밸브를 오프 작동시켜서 유압펌프에서 펌핑 공급되는 유압을 파이롯트라인으로 흐르지 못하게 하는 구조로서, 상기 투 스트로크 밸브의 밸브몸체에 장착되어 있는 작동밸브가 저압실과 연결된 상부 저압포트에 작용하는 저압의 유압에 의해 밸브캡 쪽으로 이동되어 숏 스트로크 포트와 롱 스트로크 포트를 차단하게 되며, 이에 따라 실린더본체의 고압통로를 통해 롱 스트로크 포트로 유입되는 유압이 숏 스트로크 포트로 흐르지 못하게 되어 피스톤을 상승시키는 고압의 유압은 실린더본체의 중간챔버에 연결된 고저압통로를 통해 투 스트로크 밸브의 롱 스트로크 포트와 연결되어 있는 유압밸브장치의 고저압실로 유입되며, 상기의 고저압실로 유입되는 유압이 메인밸브를 밸브실 상단으로 이동시키게 되며, 이에 따라 고유압통로와 연결된 고압실에 존재하는 고압의 유압이 메인밸브의 유압구멍을 통해 상부챔버로 흐르게 되므로 상기 피스톤이 상사점까지 롱 스트로크로 상승행정을 완료한 후에 하강작동이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 유압브레이커를 사용하여 암반을 깨뜨리는 등의 작업을 진행할 때 강도가 단단한 경암의 경우에는 유압브레이커의 치즐 타격강도를 높일 수 있도록 피스톤을 롱 스트로크 행정거리로 작동시켜서 경암을 파쇄토록 하며, 또한 강도가 약한 약암을 깨뜨리고자 할 때에는 치즐의 타격강도는 약하지만 단위시간당 타격횟수를 높일 수 있도록 피스톤을 숏 스트로크 행정거리로 작동시켜서 약암을 효과적으로 패쇄시킬 수 있도록 하므로써 암반의 강도에 따라 파쇄작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있게 하는 장점을 제공한다.

본 발명에 의한 유압브레이커의 투 스트로크 밸브에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 유압브레이커의 정면도이며, 도 2 및 도 3 은 본 발명의 유압브레이커의 피스톤을 롱 스트로크로 작동시킨 상태를 보여주는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 유압브레이커의 피스톤을 롱 스트로크로 작동시킬 때의 유압밸브장치에 장착된 투 스트로크 밸브를 도 1의 X-X선 방향으로 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명의 유압브레이커의 피스톤을 숏 스트로크로 작동시킬 때 피스톤이 상승작동을 멈추고 하강작동이 이루어지는 상태를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 유압밸브장치의 메인밸브의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 유압브레이커의 피스톤을 숏 스트로크로 작동시킬 때의 유압밸브장치에 장착된 투 스트로크 밸브의 작동상태 단면도이고, 도 8은 본 발명의 유압브레이커에 유압을 공급 및 회수하는 유압회로도를 도시한 것이다.

도면부호 1은 유압브레이커를 나타내는 것으로, 상기 유압브레이커(1)는 헤드캡(2), 실린더본체(3), 프런트헤드(4)로 구성되어 있으며, 상기 해드캡(2) 내부에는 질소가스가 충전되어 있고, 상기 실린더본체(3) 내부에는 피스톤(31)이 왕복가능하게 장착되어 있고, 또 상기 실린더본체(3)의 외부 일측에는 고압연결구(32)와 저압연결구(33)가 각각 장착되어 있으며, 상기한 고,저압 연결구(32)(33)의 하측에는 유압의 공급 및 회수 방향을 바꾸어주는 유압밸브장치(5)가 장착되어 있다.

상기 프런트헤드(4) 내부에는 암반을 타격하여 깨뜨리는 치즐(41)이 왕복운동할 수 있도록 상단부는 삽입되어 있고 뾰죽한 하단부는 프런트헤드(4)의 하부로 돌출된 상태로 설치되어 있으며, 상기 프런트헤드(4)에는 치즐(41)이 프런트헤드에서 이완되지 못하도록 구속하는 한쌍의 치즐핀(42)이 설치되어 있다.

상기 유압브레이커(1)의 실린더본체(3)에는 기존의 유압브레이커와 마찬가지 로 피스톤(31)을 상,하로 왕복작동시키기 위한 유압통로들 및 유압챔버들에 대하여 간략하게 설명하기로 한다.

상기 실린더본체(3)에는 고압연결구(32)와 연통하는 고유압통로(34)와 저압연결구(33)와 연통하는 저유압통로(35)가 형성되어 있으며, 상기한 피스톤(31)이 상,하 왕복작동이 가능하게 장설되는 실린더본체(3) 내부의 상,하측에는 상부챔버(6a)와 하부챔버(6b)가 형성되어 있으며, 상기한 상,하부 챔버들 사이에는 위에서부터 차례대로 중상부챔버(6c), 중간챔버(6d), 중하부챔버(6e)가 각각 형성되어 있다.

상기한 상부챔버(6a)는 고압연결통로(61)에 의하여 유압밸브장치(5)의 메인밸브(51)가 장착된 밸브실(52)의 상측과 연결되어 있으며, 상기한 하부챔버(6b)는 고유압통로(34)의 하단에 연결되어 있다.

그리고 상기한 중상부챔버(6c)는 저압통로(62)에 연결되어 있으며, 상기한 중간챔버(6d)는 고저압통로(63)에 연결되어 있고, 상기한 중하부챔버(6e)는 고압통로(64)에 연결되어 있으며, 또한 상기의 저압통로(62), 고저압통로(63), 고압통로(64) 각각은 유압밸브장치(5)에 연결되어 밸브실(52)에 장착되어 있는 메인밸브(51)를 상승 및 하강 작동시키도록 구성되어 있다.

본 발명의 특징은, 기존의 유압브레이커와 마찬가지로 유압회로의 유압펌프(11)에서 펌핑 공급되는 유압에 의하여 실린더본체(3) 내부에 장착된 피스톤(31)이 상,하로 왕복운동하면서 치즐(41)을 타격하여 파쇄목적물인 암석을 파쇄함에 있어 그 파쇄하고자 하는 암석의 종류 예를 들면, 강도가 단단한 경암을 파쇄할 때와 강도가 약한 약암을 파쇄할 때를 구분하여 작업현장에서 운전실에서 실시간으로 상기 피스톤(31)의 왕복행정거리를 롱 스트로크로 작동시키거나 또는 숏 스트로크로 작동시킬 수 있도록 한 것에 있다.

이를 위해, 본 발명의 유압브레이커(1)는 실린더본체(3)의 내부로 유압을 공급 및 회수하기 위한 유압밸브장치(5)에 피스톤(31)을 롱 스트로크 및 숏 스트로크로 왕복작동시키기 위한 투 스트로크 밸브(7)를 더 포함하는 구조로 구성되어 있다.

상기 투 스트로크 밸브(7)는 유압밸브장치(5)의 메인밸브(51)가 장설되어 있는 밸브실(52)의 일측에 매립된 상태로 설치된 밸브몸체(71)와, 상기 밸브몸체의 내부에 이동가능하게 삽입 설치된 작동밸브(72)와, 상기 밸브몸체(71)를 고정시킴과 동시에 작동밸브(72)의 이완을 방지하기 위하여 유압밸브장치(5)에 나사조립되는 밸브캡(73)으로 구성되어 있으며, 상기한 밸브몸체(71)에는 도면을 기준하여 볼 때 상,중,하부 및 바닥 각각에 상부저압포트(71a), 롱 스트로크 포트(71b), 숏 스트로크 포트(71c) 및 하부저압포트(71d)가 형성되어 있으며, 상기한 작동밸브(72)의 중심에는 중심통로(74)이 형성되어 있고, 상기한 밸브캡(71)의 중심에는 공급통로(75)가 형성되어 있다.

상기 투 스트로크 밸브(7)의 작동밸브(72)에 형성된 중심통로(74)는 밸브캡(71)의 공급통로(75)와 연결되어 있으며, 상기한 공급통로(75)에는 유압회로의 유압펌핑라인(13)에 연결되어 있는 파이롯트라인(75b)이 착탈가능하게 연결된다.

그리고, 상기 투 스트로크 밸브(7)의 상부 저압포트(71a)는 저압실(58)에 연 결되어 있으며, 중간의 롱 스트로크 포트(71b)는 실린더본체(3)의 중간챔버(6d)에 연결되고, 하부의 숏 스트로크 포트(71c)는 실린더본체(3)의 중하부챔버(6e)에 연결되어 있는바, 이들의 연결구조에 대하여 구체적으로 설명하면, 상기한 중상부챔부(6c)는 저유압통로(35)에 연결되고, 상기한 상부저압포트(71a)는 저압실(58)에 연결되어 결국 상기한 저유압통로(35)와 저압실(58)로 흐르눈 유압은 유압탱크(12)로 회수되는 것이며, 상기한 중간챔버(6d)와 롱 스트로크 포트(71b)는 고저압통로(63)에 의해 서로 연결되어 있으며, 상기한 중하부챔버(6e)와 숏 스트로크 포트(71c)는 고압통로(64)에 의해 서로 연결되어 있다.

한편, 상기 투 스트로크 밸브(7)의 상부저압포트(71a) 및 하부저압포트(71d) 각각은 유압회로의 유압탱크(12)에 연결되어 상기한 상,하부저압포트(71a,71d)로 흐르는 유압은 유압탱크(12)로 회수되는 것이며, 또한 상기한 롱 스트로크 포트(71b)는 전술한 바와 같이 고저압통로(63)에 연결되어 있음과 동시에 유압밸브장치(5)의 고저압실(53)과도 연결되어 있고, 상기한 숏 스트로크 포트(71c)는 고압통로(64)에 연결되어 있다.

또한 상기 투 스트로크 밸브(7)는 도 8의 유압회로도에 도시되어 있는 바와 같이 유압펌프(11)에서 펌핑된 유압을 공급하는 유압펌핑라인(13)에 분기 연결된 파이롯트라인(75b)에 장설된 솔레노이드밸브(8)에 의하여 피스톤(31)을 롱 스트로크 또는 숏 스트로크로 왕복작동시킬 수 있도록 구성되어 있는바, 상기 솔레노이드밸브(8)의 온/오프 작동에 따라 피스톤(31)이 롱 스트로크 또는 숏 스트로크로 왕복작동하는데 따른 작용에 대해서는 후술한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 유압브레이커(1)에 장착된 피스톤(31)을 롱 스트로크 내지 숏 스트로크로 작동시키는 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 도 2 및 도 3의 도시는 피스톤(31)을 롱 스트로크로 작동시키는 실시예를 나타낸 도면으로서, 이 실시예의 경우에는 운전자가 솔레노이드밸브(8)를 오프 상태로 조작하게 되면 파이롯트라인(75b)으로 유압이 흐르지 않게 되며, 이에 따라 투스트로크 밸브(7)의 작동밸브(72)는 도 4의 도시와 같이 밸브캡(73) 쪽으로 이동(도면상 상향으로 이동)하게 된다. 즉, 상기한 밸브몸체(71)의 상부에 형성된 상부저압포트(71a)에는 유압밸브장치(5)의 저압실(58)에 연결되어 있어 상기한 저압실(58)을 경유하여 유압탱크(12)로 귀환하는 저압의 유압이 항시 작용하고 있는 상태이며, 상기한 저압의 유압은 작동밸브(72)의 외주면에 형성된 단턱(77)에 작용하여 상기한 작동밸브(72)를 밸브캡(73) 쪽으로 이동시키게 된다.

상기와 같이 상기한 작동밸브(72)가 밸브캡(73) 쪽으로 이동된 상태가 되면 상기한 작동밸브(72)의 외주면에 형성된 연결부(76)는 롱 스트로크 포트(71b)와는 연결된 상태가 되지만, 숏 스트로크 포트(71c)와는 연결되지 아니한 상태가 된다.

따라서 유압브레이커(1)의 피스톤(31)을 롱 스트로크 작동상태로 상승시킬 때 피스톤(31)의 하측 피스톤링(31b)의 하단부분이 중하부챔버(6e)를 상향으로 벗어나게 될 때 고압의 유압이 고압통로(64)를 통해서 숏 스트로크 포트(71c)에 작용하게 되더라도 상기의 숏 스트로크 포트(71c)는 작동밸브(72)에 의해 차단된 상태가 되므로, 결국 피스톤(31)이 롱 스트로크 작동상태로 상승작동할 때에는 고압통 로(64)는 막혀있는 상태가 되며, 이에 따라 상기 피스톤(31)은 도 3의 도시와 같이 상사점까지 롱 스트로크 작동상태로 상승작동하게 된다.

상기와 같이 피스톤(31)이 상사점까지 롱 스트로크 상태로 상승작동이 완료되는 시점에 이르면 하측 피스톤링(31b)의 하단부분이 중간챔버(6d)를 개방시킨 상태가 되며, 이에 따라 고압의 유압이 고저압통로(63)로 유입되는데, 상기 고저압통로(63)로 유입된 유압은 도면상으로 볼 때 밸브실(52)의 하부에 형성된 고저압실(53)로 유입되며, 이때 상기한 고저압실(53)로 유입되는 유압은 고압상태로서 메인밸브(51)의 하단부에 형성된 밸브상승용 단턱(54)(도 6 참조)에 작용하여 메인밸브(51)를 밸브실(52)의 상부로 이동시키게 되며(도 2 참조), 이와 같이 메인밸브(51)가 밸브실(52)의 상부로 이동하였을 때에는 상기한 메인밸브(51)에 형성된 복수의 유압구멍(55)들이 고압실(56) 내부에 위치하게 되는데, 상기한 고압실(56)은 항시 고유압통로(34)에 연결된 상태이므로 고압연결구(32)를 통해 고유압통로(34)로 공급되는 고압의 유압은 상기한 고압실(56)에서 복수의 유입구멍(55)을 통해 메인밸브(51) 내부로 유입되고, 상기 메인밸브(51) 내부로 유입되는 유압은 고압연결통로(61)를 통해 실린더본체(3)의 상부챔버(6a)로 공급되는 것이며, 이와 같이 상부챔버(6a)로 공급되는 유압은 상측 피스톤링(31a)의 상단부분에 작용하게 되므로써 상기 피스톤(31)의 하강작동이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같은 하강작동으로 피스톤(31)이 하사점까지 롱 스트로크 상태로 하강작동이 완료되는 시점에 도달하게 될 때에는 하측 피스톤링(31b)의 상단부분이 중하부챔버(6e)의 하측으로 이동한 상태가 되는데, 이때에는 중상부챔버(6c)와 중 간챔버(6d)는 상,하측 피스톤링(31a)(31b) 사이에서 서로 연결된 상태가 되며, 이에 따라 항시 저압상태인 저압통로(62)에 의하여 고저압통로(63)와 이에 연결된 상태로 있게 되는 고저압실(53)은 저압상태(유압이 유압탱크로 회수되는 상태)가 되어 메인밸브(51)의 하단부에 형성된 밸브상승용 단턱(54)에는 유압이 작용하지 아니하는 상태가 되는 반면에, 상기한 고압실(56)에 위치하고 있는 상기 메인밸브(51)의 상단부에 형성된 상,하부단턱(57a)(57b)에는 고압의 유압이 작용하게 되는데, 상기한 하부단턱(57b)이 상부단턱(57a) 보다 단면적이 크게 형성(도 6 참조)되어 있기 때문에 고압실(56)로 유입되는 유압이 하부단턱(57b)에 작용하여 메인밸브(51)를 밸브실(52)의 하부로 이동시키게 되며, 이에 따라 상기 메인밸브(51)에 형성된 복수의 유압구멍(55)들은 고압실(56)에서 벗어나 항시 저압상태(유압탱크로 유압을 보내고 있는 상태)인 저압실(58)과 연통하는 상태가 되는 한편, 상기한 고압실(56)은 메인밸브(51)에 의해 차단된 상태가 되므로 고압연결구(32)를 통해 고유압통로(34)로 공급되는 고압의 유압은 유압밸브장치(5)의 밸브실(52)로 공급되지 않고 하부챔버(6b)로 공급되는 상태가 된다.

따라서 상기 피스톤(31)의 하강작동이 완료된 상태에서는 유압밸브장치(5)의 고저압실(53) 및 실린더본체(3)의 고저압통로(63)는 저압통로(62)와 연통하는 상태이며, 또한 실린더본체(3)의 상부챔버(6a)와 고압연결통로(61) 및 유압밸브장치(5)의 메인밸브(51)에 있는 유압이 저압실(58)을 통해 유압탱크(12)로 회수되는 상태이므로 하부챔버(6b)로 공급되는 고압의 유압에 의해 피스톤(31)은 상승작동이 원활하게 이루어지게 되며(도 3 참조), 이에 따라 피스톤(31)은 상,하 왕복작동을 반 복하면서 치즐(41)을 롱 스트로크로 타격하게 되어 치즐(41)은 강한 타격력으로 파쇄목적물을 타격하여 깨뜨리게 되는 것이다.

다음, 도 5의 도시는 피스톤(31)이 하강작동을 완료한 후 상승할 때 상사점까지 완전히 상승하지 못하고 중간지점까지만 상승작동을 한 후 하강하는 숏 스트로크(짧은 행정) 상태로 작동하는 실시예를 나타낸 도면으로서, 이 실시예에서는 운전실에서 운전자가 솔레노이드밸브(8)의 스위치를 온조작하게 되면 솔레노이드밸브(8)가 온작동되어 파이롯트라인(75b)으로 유압이 흐르게 되며, 상기한 파이롯트라인(75b)으로 흐르는 유압이 밸브캡(73)의 공급통로(75)를 통해 유입되어 작동밸브(72)를 하부저압포트(71d) 쪽으로 이동시키게 되면, 상기 작동밸브(72)의 외주에 형성되어 있는 연결부(76)는 밸브몸체(71)에 형성되어 있는 롱 스트로크 포트(71b)와 숏 스트로트 포트(71c)를 연결시키게 된다.(도 7 참조)

상기와 같이 운전실에서 실시간으로 솔레노이드밸브 스위치를 온조작하여 상기 솔레노이드밸브(8)를 온작동시킨 상태에서 유압브레이커(1)를 작동시키게 되면 피스톤(31)은 숏 스트로크 작동상태로 상,하 왕복작동하게 된다.

즉, 피스톤(31)이 하사점까지 하강작동한 상태에서 상승작동이 이루어질 때에는 유압밸브장치(5)의 메인밸브(51)가 도 3의 도시와 같이 고압실(56)을 차단시키고 있는 상태이므로 고압연결구(32)를 통해 고유압통로(34)로 공급되는 유압은 전량 하부챔버(6b)로 공급되는 상태가 되며, 이에 따라 상기 하부챔버(6b)로 공급되는 유압이 하측 피스톤링(31b)의 하단부분에 작용하여 피스톤(31)을 상승시키게 되는데, 상기 피스톤(31)이 상사점을 기준하여 볼 때 절반 정도 높이로서 하측 피 스톤링(31b)의 하단이 중하부챔버(6e)를 개방시키는 위치까지 상승하게 되었을 때에는 하부챔버(6b)로 공급되어 피스톤(31)을 상승시키는 고압의 유압이 중하부챔버(6e)를 통해 고압통로(64)로 흐르게 되는데, 이때 상기 유압밸브장치(5)에 장착된 투 스트로크 밸브(7)의 밸브몸체(71)에 형성된 숏 스트로크 포트(71c)는 작동밸브(72)의 연결부(76)에 의해 롱 스트로크 포트(71b)와 연결된 상태이므로, 이에 따라 상기한 고압통로(64)로 유입되는 고압의 유압은 숏 스트로크 포트(71c)를 통해 롱 스트로크 포트(71b)로 흐르게 되며, 상기한 롱 스트로크 포트(71b)는 실린더본체(3)의 고저압통로(63)와 유압밸브장치(5)의 하부에 형성된 고저압실(53)에 동시 연결되어 있지만, 상기한 고저압통로(63)는 하측 피스톤링(31b)에 의해 막혀있는 중간챔버(6c)로는 흐르지 못하고 상기한 고저압실(53)로 유입되는 것이며, 이와 같이 고저압실(53)로 유입되는 고압의 유압은 메인밸브(51)의 하부에 형성된 밸브상승용 단턱(54)에 작용하여 메인밸브(51)를 상부로 밀어올리게 된다.

따라서 상기한 메인밸브(51)는 밸브실(52)의 상부로 이동되는 것이며, 이에 따라 항시 고유압통로(34)와 연결되어 있는 고압실(56)의 유압이 유압구멍(55)을 통해 메인밸브(51) 내부로 유입되어 고압연결통로(61)를 통해 상부챔버(6a)로 공급되는 것이며, 이와 같이 상부챔버(6a)로 고압의 유압이 공급되면 상기 피스톤(31)이 상사점까지 상승하지 못하고 절반 정도 상승한 상태에서 상승작동을 멈추고 하강작동이 하게 되는 것이며, 또한 상기 피스톤(31)이 절반 정도만 상승한 후 다시 하강작동이 이루어져 하강작동이 완료되는 시점에 이르러서는 앞에서 언급한 바와 같이 유압밸브장치(5)의 메인밸브(51)가 작동하여 고압실(56)을 차단하게 되어 하 부챔버(6b)를 통해 고압의 유압이 공급되어 피스톤(31)을 상승시키고, 또 상기 피스톤(31)이 절반 정도 상승하게 되면 상부챔버(6a)를 통해 고압의 유압이 공급되는 작동이 반복적으로 이루어져 결국 유압브레이커(1)의 피스톤(31)은 숏 스트로크 짧은 행정으로 상,하 왕복작동을 하게 되는 것이며, 이와 같이 피스톤(31)이 숏 스트로크 짧은 행정으로 작동하게 될 때에는 치즐(41)의 타격력은 강하지 않게 되지만 단위시간당 타격횟수는 증가하게 되어 강도가 약한 약암을 효율적으로 파쇄할 수 있게 되므로 약암의 파쇄작업능률을 높일 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 유압브레이커의 정면도.

도 2 및 도 3은 본 발명의 유압브레이커의 피스톤을 롱 스트로크로 작동시킨 상태를 보여주는 단면도.

도 4는 본 발명의 유압브레이커의 피스톤을 롱 스트로크로 작동시킬 때의 유압밸브장치에 장착된 투 스트로크 밸브를 도 1의 X-X선 방향으로 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명의 유압브레이커의 피스톤을 숏 스트로크로 작동시킬 때 피스톤이 상승작동을 멈추고 하강작동이 이루어지는 상태를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명의 유압밸브장치의 메인밸브의 단면도.

도 7은 본 발명의 유압브레이커의 피스톤을 숏 스트로크로 작동시킬 때의 유압밸브장치에 장착된 투 스트로크 밸브의 작동상태 단면도.

도 8은 본 발명의 유압브레이커에 유압을 공급 및 회수하는 유압회로도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유압브레이커 11 : 유압펌프

12 : 유압탱크 13 : 유압펌핑라인

2 : 헤드캡 3 : 실린더본체

31 : 피스톤 31a,31b : 상,하측 피스톤링

32 : 고압연결구 33 : 저압연결구

34 : 고유압통로 35 : 저유압통로

4 : 프런트헤드 41 : 치즐

5 : 유압밸브장치 51 : 메인밸브

52 : 밸브실 53 : 고저압실

54 : 밸브상승용 단턱 55 : 유압구멍

56 : 고압실 57a,57b : 상,하부 단턱

58 : 저압실 6a : 상부챔버

6b : 하부챔버 6c : 중상부챔버

6d : 중간챔버 6e : 중하부챔버

61 : 고압연결통로 62 : 저압통로

63 : 고저압통로 64 : 고압통로

7 : 투 스트로크 밸브 71 : 밸브몸체

71a,71d : 상,하부 저압포트 71b : 롱 스트로크 포트

71c : 숏 스트로크 포트 72 : 작동밸브

73 : 밸브캡 74 : 중심통로

74a : 내부 플러그 75 : 공급통로

75a : 외부 플러그 75b : 파이롯트라인

76 : 연결부 8 : 솔레노이드밸브

Claims (4)

1. 질소가스가 충진되는 헤드캡과, 피스톤이 왕복운동 가능하게 장착되어 있는 실린더본체와, 치즐이 왕복운동 가능하게 장착되어 있는 프런트헤드를 구비하고 있으며,

   상기 실린더본체의 외부 일측에는 고압의 유압을 실린더본체 내부의 상,하부 챔버에 공급하기 위한 고압연결구와, 유압을 유압탱크로 보내기 위한 저압연결구가 장착되어 있으며,

   상기한 고,저압 연결구의 하측에는 고압연결구를 통해 유입되는 고압의 유압으로 실린더본체에 장착된 피스톤의 상,하 왕복운동을 제어하는 유압밸브장치가 장착되어 있으며,

   상기 유압밸브장치에는 메인밸브가 장착되어 있는 밸브실 일측에 피스톤을 롱 스트로크로 작동시키거나 숏 스트로크로 작동시킬 수 있도록 실린더본체의 상,하부 챔버 사이에 형성된 중상부챔버, 중간챔버 및 중하부챔버 각각에 연결되어 피스톤의 상,하 왕복행정거리를 길고 짧게 제어하기 위한 투 스트로크 밸브를 포함하고 있으며,

   상기 고압연결구 및 저압연결구를 통해 유압을 공급 및 회수하는 유압회로를 구비하여 실린더본체의 내부에서 상,하 왕복운동을 하는 피스톤으로부터 타격력을 전달받은 치즐이 파쇄목적물을 타격하도록 구성된 유압브레이커에 있어서,

   상기 투 스트로크 밸브는,

   상기 유압밸브장치의 메인밸브가 장착된 밸브실 일측에 매설되는 밸브몸체와;

   상기한 밸브몸체의 상,중,하부 및 바닥에 각각 형성되어 있는 상부저압포트, 롱 스트로크 포트, 숏 스트로크 포트, 하부저압포트와;

   상기한 밸브몸체의 내부에 이동가능하게 장착되며 또 외주에는 상기한 롱 스트로크 포트와 숏 스트로크 포트를 차단시키거나 연결시키기 위한 연결부가 형성되어 있는 작동밸브와;

   상기한 밸브몸체의 상단을 지지하도록 상기 유압밸브장치에 고정 부착되는 밸브캡;

   으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 투 스트로크 밸브가 장착된 유압브레이커.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 유압브레이커의 피스톤을 숏 스트로크로 작동시키고자 할 때에는 운전자가 운전실에 설치되어 있는 숏 스트로크 스위치를 조작하여 파이롯트라인에 설치되어 있는 솔레노이드밸브를 온 작동시키면 유압펌프에서 펌핑 공급되는 유압이 상기 투 스트로크 밸브의 밸브캡 중심에 형성된 공급통로로 공급되어 투 스트로크 밸브의 밸브몸체에 장착되어 있는 작동밸브를 하부저압포트 쪽으로 이동시키게 되므로 밸브몸체의 롱 스트로트 포트와 숏 스트로크 포트가 상기한 작동밸브의 외주면에 형성된 연결부에 의해 서로 연결된 상태가 되도록 하는 구조로서, 상기 실린더본체의 하부챔버로 유입되어 피스톤을 상승시키는 고압의 유압이 중하부챔버에 연결된 고압통로를 통해 숏 스트로크 포트로 유입된 후 곧바로 롱 스트로크 포트를 통해 유압밸브장치의 고저압실로 유입되어 메인밸브를 밸브실 상단 쪽으로 이동시키게 되며, 이에 따라 고압연결구로 유입되는 고압의 유압이 유압밸브장치의 고압실로 유입됨과 동시에 유입구멍을 통해 메인밸브 내부로 유입된 후 곧바로 고압연결통로를 통해 실린더본체의 상부챔버로 유입되어 피스톤이 상사점까지 상승하지 못하도록 도중에서 제어함과 동시에 피스톤을 하강작동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 투 스트로크 밸브가 장착된 유압브레이커.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 유압브레이커의 피스톤을 롱 스트로크로 작동시키고자 할 때에는 운전자가 운전실에 설치되어 있는 롱 스트로크 스위치를 조작하여 파이롯트라인에 설치되어 있는 솔레노이드밸브를 오프 작동시켜서 유압펌프에서 펌핑 공급되는 유압을 파이롯트라인으로 흐르지 못하게 하는 구조로서, 상기 투 스트로크 밸브의 밸브몸체에 장착되어 있는 작동밸브가 저압실과 연결된 상부 저압포트에 작용하는 저압의 유압에 의해 밸브캡 쪽으로 이동되어 숏 스트로크 포트와 롱 스트로크 포트를 차단하게 되며, 이에 따라 실린더본체의 고압통로를 통해 롱 스트로크 포트로 유입되는 유압이 숏 스트로크 포트로 흐르지 못하게 되어 피스톤을 상승시키는 고압의 유압은 실린더본체의 중간챔버에 연결된 고저압통로를 통해 투 스트로크 밸브의 롱 스트로크 포트와 연결되어 있는 유압밸브장치의 고저압실로 유입되며, 상기의 고저압실로 유입되는 유압이 메인밸브를 밸브실 상단으로 이동시키게 되며, 이에 따라 고유압통로와 연결된 고압실에 존재하는 고압의 유압이 메인밸브의 유압구멍을 통해 상부챔버로 흐르게 되므로 상기 피스톤이 상사점까지 롱 스트로크로 상승행정을 완료한 후에 하강작동이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 투 스트로크 밸브가 장착된 유압브레이커.

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