KR100975077B1 - 굴삭기용 진동 파쇄기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 건축이나 토목공사 현장에서 사용되는 건설장비인 굴삭기의 암의 끝부분에 연결되어 지반의 천공과 파쇄, 지반의 다짐, H빔의 삽입 및 해체 등의 작업을 수행하는 기구인 굴삭기용 진동 파쇄기에 관한 것이다.

본 발명의 굴삭기용 진동 파쇄기는 구동기구와 진동 흡수기구가 수납되는 몸체부와, 상기 몸체부에 설치되어 구동기구의 구동에 따라 진동하는 캠하우징과, 상기 캠하우징에 고정되어 캠하우징과 함께 연동하는 구동체와, 상기 구동체에 고정되어 작업 대상물을 천공 또는 파쇄하는 파쇄부와, 상기 캠하우징에 고정된 지지대와 몸체부의 상판 및 하판 사이에 설치되어 캠하우징의 진동이 몸체부에 전달되지 않도록 완충역할을 하는 와이어로프 스프링과, 상기 몸체부에 고정된 하우징내에 설치되어 구동체가 상하 방향으로 움직이도록 가이드하는 복수의 롤러와, 상기 구동체의 측면에 고정되어 롤러와 접속하는 복수의 금속 패드로 이루어진다.

굴삭기, 진동 파쇄기, 구동체, 와이어로프 스프링, 롤러

Description

굴삭기용 진동 파쇄기{Crusher for excavator}

본 발명은 주로 건축이나 토목공사 현장에서 사용되는 건설장비인 굴삭기의 암의 끝부분에 연결되어 지반의 천공과 파쇄, 지반의 다짐, H빔의 삽입 및 해체 등의 작업을 수행하는 기구인 굴삭기용 진동 파쇄기에 관한 것이다.

일반적으로 건설이나 토목공사 등에 사용되는 건설장비인 굴삭기는 도 1과 같이 운전장치가 구비된 운전실(1)과, 굴착작업을 위해 상하 좌우로 움직이는 붐(2)과, 상기 붐에 관절운동이 가능하도록 결합된 암(3)으로 이루어져 있다.

또한 상기 암(3)의 끝부분에는 작업용도에 따라 진동 파쇄기 또는 버켓 등이 장착되어 소정의 작업을 수행하게 되며, 이들 진동 파쇄기(10)나 버켓(도시는 생략함)은 암의 끝부분에 분해 결합이 가능하도록 장착된다.

도 2는 상기와 같은 굴삭기에 장착되어 사용되어 온 종래 진동 파쇄기의 일예를 나타낸 단면도이다.

상기 도 2와 같은 진동 파쇄기는 크게 나누어 구동기구가 수납되는 몸체부(10)와, 상기 몸체부를 굴삭기의 암에 연결하여 장착하기 위한 체결판(11)과, 상기 몸체부내에 설치되어 구동기구의 구동에 따라 진동하는 캠하우징(12)과, 상기 캠하우징에 고정되어 함께 진동하는 구동체(17)와, 상기 구동체의 끝부분에 고정되어 작업 대상물을 타격하는 파쇄부(18)로 이루어져 있다.

상기 캠하우징(12)의 일측벽에는 유압 모터(13)가 고정되어 그 회전축(14)이 캠하우징(12)의 내부로 위치되어 있으며, 회전축(14)에는 파워를 증감할 수 있는 편심캠(15)이 고정되어 있고 캠하우징(12)의 상부에는 커버(16)가 설치되어 있다.

따라서 모터(13)를 구동시키면 회전축(14)이 회전을 하고 회전축(14)이 회전하면 편심캠(15)이 함께 회전을 하게 되며, 편심캠(15)이 회전하면 편심캠(15)의 편심량에 따라 회전축(14)과 유압 모터(13) 및 캠하우징(12)이 일체로 함께 진동을 하게된다.

그리고 캠하우징(12)이 진동을 하면 캠하우징(12)에 고정된 구동체(17)가 캠하우징(12)과 같이 진동을 하게 되고 이 구동체(17)의 끝부분에 고정된 파쇄부(18)도 함께 진동하게 되므로 진동하는 파쇄부(18)에 의해 작업 대상물을 천공하거나 파쇄할 수 있게 된다.

한편, 진동 파쇄기의 몸체부(10)에는 상기와 같은 캠하우징(12)의 진동이 몸체부(10)와 체결판(11) 및 굴삭기의 암(3)을 통해 운전실(1)로 전달되는 것을 최소화하기 위한 진동 흡수기구가 설치되는데, 종래에는 캠하우징(12)의 양측벽에 지지대(19)를 고정하고 상기 몸체부(10)의 상하판과 지지대(19) 사이에 통상 고무재질로 된 완충부재(20)를 각각 설치하여 캠하우징(12)의 진동을 상기 완충부재가 흡수함에 따라 몸체부(10)의 진동이 억제되게 하였다.

또한 상기 편심캠(15)의 회전에 따라 캠하우징(12)과 구동체(17)가 진동을 할 때 그 진동방향은 상하, 전후, 좌우 등 전방향으로 이루어지게 되는데, 이렇게 구동체(17)와 이에 연결된 파쇄부(18)가 전방향으로 진동을 하는 경우 작업 대상물을 천공하거나 파쇄할 수 없기 때문에 진동 파쇄기에는 구동체(17)가 일방향(상하 방향)으로만 구동되게 하기 위한 구동 가이드기구가 설치된다.

도 3에는 이와 같은 구동체(17)의 구동 가이드기구가 도시되어 있으며, 종래에는 몸체부(10)의 하부에 구동체(17)의 일부를 감싸는 형태의 베어링 하우징(21)을 고정하고 이 베어링 하우징(21)에 복수의 롤베어링(22)을 설치하여 구동체(17)의 진동시 롤베어링(22)이 구동체(17)에 접속함에 따라 구동체(17)가 좌우방향으로의 진동이 억제되면서 상하 방향으로만 진동되게 하였다.

따라서 유압 모터(13)를 구동시키면 캠하우징(12)과 구동체(17) 및 파쇄부(18)가 상하 방향으로 진동하면서 작업 대상물을 천공 또는 파쇄할 수 있게 된다.

상기와 같은 종래의 진동 파쇄기는 캠하우징의 진동이 몸체부를 통해 굴삭기의 운전실에 전달되는 것을 억제하기 위해 캠하우징의 측벽에 지지대를 고정하고 이 지지대와 몸체부 사이에 고무재질로 된 완충부재를 설치하고 있으나, 고속으로 움직이는 캠하우징의 진동이 완충부재에 전달됨에 따라 완충부재가 발열하여 변형을 일으키고 탄성력이 저하되는 문제가 있다.

그리고 상기와 같이 완충부재가 변형되고 탄성력이 저하되는 경우 몸체부로 전달되는 진동을 적절히 흡수하지 못하여 심한 소음이 발생함은 물론 그 진동이 굴삭기 운전실에 그대로 전달되며, 이러한 소음을 방지하기 위해서는 완충부재를 자주 교환해 주어야 하는 문제가 있다.

또한 구동체의 바깥측에 롤베어링(롤러)을 설치하여 구동체의 좌우 방향으로의 진동을 억제하고 있으나, 상기 롤베어링이 비교적 거친 표면을 가진 구동체와 반복적으로 접속함에 따라 심한 소음이 발생하고 롤베어링이 쉽게 마모되는 결점도 있다.

본 발명의 목적은 진동 파쇄기의 구동시 캠하우징의 진동이 몸체부에 전달되는 것을 효과적으로 방지하고 아울러 구동체와 롤베어링 사이에서 발생하는 소음과 롤베어링의 마모를 방지할 수 있는 진동 파쇄기를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진동 파쇄기는 구동기구와 진동 흡수기구가 수납되는 몸체부와, 상기 몸체부에 설치되어 구동기구의 구동에 따라 진동하는 캠하우징과, 상기 캠하우징에 고정되어 캠하우징과 함께 연동하는 구동체와, 상기 구동체에 고정되어 작업 대상물을 천공 또는 파쇄하는 파쇄부와, 상기 캠하우징에 고정된 지지대와 몸체부의 상판 및 하판 사이에 설치되어 캠하우징의 진동이 몸체부에 전달되지 않도록 완충역할을 하는 와이어로프 스프링과, 상기 몸체부에 고정된 하우징내에 설치되어 구동체가 상하 방향으로 움직이도록 가이드하는 복수의 롤러와, 상기 구동체의 측면에 고정되어 롤러와 접속하는 복수의 금속 패드로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 와이어로프 스프링은 몸체부의 상판과 지지대에 설치된 고정 막대 사이에 설치되고 또한 지지대에 설치된 고정 막대와 몸체부의 하판으로부터 떨어져 위치된 고정 막대 사이에 설치되며, 상기 와이어로프 스프링은 각 고정 막대의 구멍으로 관통된다.

또한 상기 롤러에는 이 롤러를 축방향과 반경방향을 관통하면서 서로 연결된 유로가 형성되어 이 유로를 통해 금속 패드의 표면에 윤활제를 공급되며, 상기 롤러에 구동체의 유동을 제한하는 칼라부가 일체로 형성된다.

본 발명에 따른 진동 파쇄기는 구동기구의 구동에 따라 진동하는 캠하우징과 몸체부 사이에 와이어로프 스프링을 설치하여 캠하우징의 진동을 흡수하도록 구성되어 있기 때문에 캠하우징과 몸체부 사이에 고무재질의 완충부재를 설치하는 것에 비해 캠하우징의 진동을 보다 효과적으로 흡수할 수 있게 된다.

또한 종래의 고무질로 된 완충부재는 지속적인 진동에 의해 변형되거나 탄성이 저하되어 심한 소음을 일으킴은 물론 완충부재를 자주 교환해 주어야 했지만, 본 발명에 적용되는 와이어로프 스프링은 극한의 온도, 각종 화학물질, 기름, 오존, 모래 연마제 등 각종 환경적 요인에 구애받지 않음은 물론 장기간 사용시에도 변형이나 파손의 우려가 없고 소음을 최대한으로 저감시킬 수 있게 된다.

그리고 구동체의 양측에 설치된 롤러에 의해 구동체의 유동을 억제하며, 이 롤러를 통해 구동체의 표면에 윤활제를 공급함으로서 구동체의 구동을 원활하게 하고 구동체와 롤러의 접촉으로 인한 소음을 줄일 수 있게 된다.

도 4 내지 도 8은 본 발명의 일실시예를 나타낸 도면으로서, 본 발명의 진동파쇄기는 크게 나누어 몸체부(100)와, 상기 몸체부(100)를 굴삭기의 암에 연결하여 장착하기 위한 체결판(110)과, 상기 몸체부(100)내에 설치되어 구동기구의 구동에 따라 진동하는 캠하우징(120)과, 상기 캠하우징을 진동시키는 구동기구와, 상기 캠하우징(120)에 일체형으로 고정되어 캠하우징(120)과 연동하는 구동체(170)와, 상기 구동체(170)의 끝부분에 고정된 파쇄부(180)와, 상기 몸체부(100)내에 설치되어 캠하우징(120)의 진동이 몸체부(100)로 전달되는 것을 억제하여 주는 진동 흡수기구와, 상기 구동체(170)가 상하 방향으로만 구동되도록 하기 위한 구동 가이드기구로 이루어져 있다.

상기 캠하우징(12)은 몸체부(100)내에서 일정 범위만큼 이동이 가능한 상태로 지지되어 있으며, 이 캠하우징(120)에는 커버(160)가 씌워져 있다.

도 4와 같이 상기 캠하우징(120)의 구동기구는 캠하우징(120)의 일측벽에 고정된 유압 모터(도시는 생략함)와, 상기 유압 모터의 구동에 따라 회전하는 회전축(140)과, 상기 회전축(140)에 고정되고 캠하우징(120)의 내부에 위치된 편심축(150)으로 구성된다.

따라서 유압 모터를 구동시키면 회전축(140)이 회전을 하고 회전축(140)이 회전하면 편심캠(150)이 함께 회전을 하게 되며, 편심캠(150)이 회전하면 편심캠(150)의 편심량에 따라 회전축(144)과 모터 및 캠하우징(120)이 일체로 함께 진동을 하게된다.

그리고 캠하우징(120)이 진동을 하면 캠하우징(120)에 고정된 구동체(170)가 캠하우징(120)과 함께 진동을 하게 되고 이 구동체(170)의 끝부분에 고정된 파쇄부(180)도 함께 진동하게 되므로 진동하는 파쇄부(180)에 의해 작업 대상물을 천공하거나 파쇄할 수 있게 됨은 물론 H빔의 삽입이나 해체작업을 할 수 있게 된다.

상기 캠하우징(120)의 양측벽에는 지지대(190)가 설치되어 있으며, 이 지지대(190)와 몸체부(100)의 상판(101) 그리고 상기 지지대(190)와 몸체부(100)의 하판(102) 사이에는 캠하우징(120)의 진동을 흡수하여 몸체부(100)로 전달되는 것을 방지하기 위한 진동 흡수기구가 설치된다.

상기 캠하우징(120)의 진동이 몸체부(100)로 전달되는 것을 방지하기 위한 진동 흡수기구는 몸체부(100)의 상판(101)과 지지대(190) 사이에 서로 마주보도록 배치된 고정 막대(200)(201) 및 몸체부(100)의 하판(102)과 지지대(190) 사이에 마주보도록 배치된 고정 막대(202)(203) 그리고 서로 마주보는 고정 막대 사이를 관통하여 연결된 와이어로프 스프링(204)으로 구성된다.

상기 와이어로프 스프링(204)은 여러 가닥의 스테인레스 스틸을 로프와 같은 형태로 꼬아서 만든 것으로 양호한 탄력성을 가지며, 내구성이 양호하여 장시간 사용시에도 형상 변화가 거의 일어나지 않는다.

한편, 상기 몸체부(100)의 상판(101)과 지지대(190) 사이에 배치된 고정 막대 중 상부에 위치된 고정 막대(200)는 몸체부(100)의 상판(101)에 고정되고 하부에 위치된 고정 막대(201)는 지지대(190)의 상면에 적절한 고정수단에 의해 고정된다.

또한 지지대(190)와 몸체부(100)의 하판(102) 사이에 배치된 고정 막대 중 상부에 위치한 고정 막대(202)는 지지대(190)의 저면에 고정되며, 하부에 위치된 고정 막대(203)는 몸체부(100)의 하판(102)에 고정되지 않고 이 하판(102)과 일정 간격 만큼 이격된 상태로 위치하여 있다.

따라서 캠하우징(120)과 지지대(190)가 진동하면 지지대(190)에 고정된 고정 막대(201)(202)가 함께 진동을 하게 되는데, 상기 지지대(190)의 상면에 고정된 고정 막대(201)와 몸체부(100)의 상판(101)에 고정된 고정 막대(200) 사이에 와이어로프 스프링(204)이 관통된 상태로 연결되어 있기 때문에 상기 지지대(190)의 진동이 와이어로프 스프링(204)에 의해 흡수되고 몸체부(100)에는 캠하우징(120)의 진동이 거의 전달되지 않아 캠하우징(120)의 진동이 몸체부(100)를 통해 굴삭기의 운전실로 전달되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 상기 와이어로프 스프링(204)은 캠하우징(120)의 진동이 몸체부(100)에 전달되지 않도록 하는 역할을 함은 물론 진동 흡수에 따른 반력을 캠하우징(120)에 작용시켜 캠하우징(120)의 진동을 촉진하는 역할도 하게 된다.

한편 지지대(190)와 몸체부(100)의 하판(102) 사이에 설치된 고정 막대(202)(203) 중 하부에 위치한 고정 막대(203)를 몸체부(100)의 하판(102)에 고정하지 않고 일정 간격만큼 이격시킨 이유는 작업도중 파쇄부(180)가 단단한 암석에 충돌하거나 또는 외부 요인으로 인해 캠하우징(120)에 예기치 못한 과도한 진동이 발생할 때 하부의 고정 막대(203)가 움직이면서 와이어로프 스프링(204)이 흡수하지 못하는 과도한 진동을 흡수할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 캠하우징(120)의 진동시 구동체(170)가 상하 방향으로 구동할 수 있게 하는 구동 가이드기구는 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이 구동체(170)의 일부를 감싸는 형태로 몸체부(100)의 하단에 고정된 하우징(210)과, 이 하우징(210)에 회전 가능하게 지지되어 구동체(170)의 전후 좌우방향으로의 유동을 제한하는 복수의 롤러(220)와, 상기 구동체(170)의 양측면에 고정되어 상기 롤러(220)와 접속하는 복수의 금속 패드(230)로 구성된다.

상기 롤러(220)는 도 4에서와 같이 도면상 구동체(170)의 좌우 방향 유동을 제한할 수 있도록 구동체(170)의 좌우에 배치되며, 하우징(210)의 상부와 하부에 각각 설치되어 2쌍을 이룬다.

또한 상기 각 롤러(220)는 베어링(240)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있으며, 각 롤러(220)에는 이 롤러(220)를 축방향 및 반경방향으로 관통하면서 서로 연통된 유로(221)가 형성되어 있고 상기 유로(221)의 일측에는 윤활제의 주입을 위한 주입구(223)가 설치되어 이 유로(221)를 통해 그리스 등의 윤활제를 공급할 수 있다.

그리고 상기 롤러(220)에는 도면상 구동체(170)의 전후방향 유동을 제한하기 위한 한쌍의 칼라부(222)가 형성되어 있고 상기 구동체(170)는 칼라부(222) 사이에 위치하여 있다.

상기 금속 패드(230)는 도 4와 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 구동체(170)의 양측면에 고정되어 있고 상기 롤러(220)와 접속하는 위치에 배치되어 있으며, 이 금속 패드(230)는 구동체(170)에 형성된 패드홈으로 삽입되어 구동체(170)와 금속 패드(230)는 서로 단차가 없는 동일한 표면을 이룬다.

또한 상기 금속 패드(230)는 구동체(170)의 상하 구동거리를 고려하여 구동체(170)의 최대 상승위치 및 최대 하강위치에서도 이 금속 패드(230)가 롤러(220)에 접속할 수 있는 크기를 가지며, 내구성이 우수하고 표면이 매끄러우면서 강한 경도를 가지는 열처리한 금속으로 제조된다.

따라서 캠하우징(120)의 진동에 따라 구동체(170)가 진동할 때 롤러(220)는 구동체(17)에 고정된 표면이 매끄러운 재질의 금속 패드(230)의 표면에 접속하게 되어 소음의 발생이 최소화되며, 롤러(220)에 형성된 유로(221)를 통해 금속 패드(230)의 표면으로 공급되는 윤활제의 윤활작용에 의해 금속 패드(230)와 롤러(220) 사이의 마찰이 줄어들게 되므로 구동체(170)의 구동시 발생하는 소음은 더욱 감소된다.

또한 상기 구동체(170)가 롤러(220)의 양측에 형성된 칼라부(222) 사이에 위치하여 이 칼라부(222)에 의해 구동체(170)의 도면상 전후 방향으로의 유동이 제한되고 이에 따라 구동체(170)의 전후 방향 진동으로 인한 소음도 억제되어 보다 정숙한 운전이 가능해진다.

도 1은 굴삭기에 진동 파쇄기가 장착되어 사용되는 상태의 예시도

도 2는 종래 진동 파쇄기의 일부를 절개하여 도시한 사시도

도 3은 종래 진동 파쇄기의 단면도

도 4는 본 발명에 따른 진동 파쇄기의 단면도

도 5는 본 발명에 적용된 고정 막대와 와이어 로프의 사시도

도 6은 본 발명에 적용된 롤러와 금속 패드의 사시도

도 7은 롤러와 금속 패드의 접속상태를 보인 횡단면도

도 8은 롤러와 금속 패드의 접속상태를 보인 측면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 몸체부 120 : 캠하우징

170 : 구동체 190 : 지지대

200,201,202,203 : 고정 막대 204 : 로프 와이어 스프링

210 : 하우징 220 : 롤러

221 : 유로 222 : 칼라부

230 : 금속 패드

Claims (5)

1. 구동기구와 진동 흡수기구가 수납되는 몸체부(100)와,

   상기 몸체부(100)에 설치되어 구동기구의 구동에 따라 진동하는 캠하우징(120)과,

   상기 캠하우징(120)에 고정되어 캠하우징(120)과 함께 연동하는 구동체(170)와,

   상기 구동체(170)에 고정되어 작업 대상물을 천공 또는 파쇄하는 파쇄부(180)와,

   상기 캠하우징(120)에 고정된 지지대(190)와 몸체부(100)의 상판(101) 및 하판(102) 사이에 설치되어 캠하우징(120)의 진동이 몸체부(100)에 전달되지 않도록 완충역할을 하는 와이어로프 스프링(204)과,

   상기 몸체부(100)에 고정된 하우징(210)내에 설치되어 구동체(170)가 상하 방향으로 움직이도록 가이드하는 복수의 롤러(220)와,

   상기 구동체(170)의 측면에 고정되어 롤러(220)와 접속하는 복수의 금속 패드(230)로 이루어진 것을 특징으로 하는 굴삭기용 진동 파쇄기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 와이어로프 스프링(204)은 몸체부(100)의 상판(101)과 지지대(190)에 설치된 고정 막대(200,201) 사이에 설치되고 또한 지지대(190)에 설치된 고정 막대(202)와 몸체부(100)의 하판(102)으로부터 떨어져 위치된 고정 막대(203) 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 굴삭기용 진동 파쇄기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 와이어로프 스프링(204)을 고정 막대(200, 201, 202, 203)의 구멍으로 관통되게 한 것을 특징으로 하는 굴삭기용 진동 파쇄기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러(220)에 축방향과 반경방향을 관통하면서 서로 연결된 유로(221)를 형성하여 이 유로(221)를 통해 금속 패드(230)의 표면에 윤활제를 공급할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 굴삭기용 진동 파쇄기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러(220)에 구동체(170)의 유동을 제한하는 칼라부(222)를 일체로 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 굴삭기용 진동 파쇄기.

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