KR101476993B1

KR101476993B1 - 진동리퍼용 기어박스 시험장치

Info

Publication number: KR101476993B1
Application number: KR1020130110982A
Authority: KR
Inventors: 김성현; 박종원; 최병오; 정한영; 이재호
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2014-12-29

Abstract

본 발명은 굴삭기 등의 건설기계에 장착되는 진동리퍼의 바이브레이터인 기어박스를 시험할 수 있는 진동리퍼용 기어박스 시험장치에 관한 것으로서, 시험대상품인 진동리퍼용 기어박스를 베드에 장착하고 기어박스의 구동축이 유니버셜 조인트로 토크 미터에 연결되며 토크 미터에 부하용 플라이휠이 연결되어, 기어박스의 원심력 및 토크 등의 성능을 시험할 수 있으며 다양한 사양의 기어박스를 장착하여 시험할 수 있는 진동리퍼용 기어박스 시험장치에 관한 것이다.

Description

진동리퍼용 기어박스 시험장치 {Apparatus for testing performance of vibro ripper}

본 발명은 굴삭기 등의 건설기계에 장착되는 진동리퍼의 바이브레이터인 기어박스를 시험할 수 있는 진동리퍼용 기어박스 시험장치에 관한 것으로서, 시험대상품인 진동리퍼용 기어박스를 장착하여 원심력 및 토크 등의 성능을 시험할 수 있으며, 다양한 사양의 기어박스를 장착하여 시험할 수 있는 진동리퍼용 기어박스 시험장치에 관한 것이다.

진동리퍼는 굴삭기 등의 건설기계에 장착되어 고주파의 진동을 발생시키며 암반을 파쇄 및 긁어낼 수 있는 장치로서, 이러한 진동리퍼는 유압모터로 작동되는 구동축과 구동축에 의해 회전하는 피동축에 각각 설치된 편심 웨이트로 구성된 2개의 편심축이 기어박스 안에 설치되어 있으며, 기어박스가 설치된 진동발생장치에 리퍼 블레이드를 부착하여 발생되는 진동을 암반에 가해 진동에 의해 암반의 인장 파괴를 유도하여 암반을 파쇄하는 장치이다.

그런데 종래에는 상기와 같은 진동리퍼용 기어박스의 원심력 및 토크 등의 성능을 시험하기 위한 시험장치가 없으며, 시험을 위해서는 굴삭기 등에 직접 진동리퍼를 장착하고, 굴삭기의 붐으로 진동리퍼를 누르거나 긁어서 성능을 시험할 수밖에 없었다.

그러므로 종래에는 진동리퍼용 기어박스를 장착하여 원심력 및 토크 등을 시험하기 어렵고, 기어박스의 다양한 사양에 따른 시험이 어려우며, 정확한 진동리퍼의 성능 시험이 어려운 문제점이 있다.

즉, 진동리퍼용 기어박스의 성능을 정확하게 시험할 수 있는 장치가 필요한 실정이다.

이와 관련된 종래기술로는 한국공개특허(10-2013-0064852) "에너지 세이빙용 고속 고토크의 수명 및 성능시험장치"가 개시되어 있다.

KR 10-2013-0064852 A (2013.06.19.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 시험대상품인 진동리퍼용 기어박스를 장착하여 원심력 및 토크 등의 성능을 시험할 수 있으며, 다양한 사양의 기어박스를 장착하여 시험할 수 있는 진동리퍼용 기어박스 시험장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진동리퍼용 기어박스 시험장치는, 베드; 상기 베드의 상면에 장착되는 진동리퍼용 기어박스의 구동축에 연결되는 유니버셜 조인트; 상기 유니버셜 조인트에 연결되며 상기 베드에 고정되어 토크를 측정하는 토크 미터; 및 상기 토크 미터에 연결되어 회전되며, 상기 베드에 고정된 베어링에 의해 지지되는 플라이휠; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유니버셜 조인트는 상기 베드에 고정된 베어링 블록에 의해 지지되는 회전축에 연결되고, 상기 회전축은 토크 미터에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베드의 상면에 진동을 감쇄시키는 댐핑부가 형성되고, 상기 댐핑부의 상측에 진동리퍼용 기어박스가 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 댐핑부는 에어 댐퍼로 형성되어 진동을 감쇄시키는 정도를 조절할 수 있도록 공기 조절부가 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플라이휠은 다수개로 형성되어, 상기 플라이휠들은 탈부착 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 토크 미터와 플라이휠 사이에 연결되어 회전력을 전달 및 차단하는 클러치를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클러치와 플라이휠 사이에 연결되어 상기 플라이휠을 제동하는 브레이크를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유니버셜 조인트에서 플라이휠로 회전력을 전달하는 회전축은 다수개로 형성되어 직렬로 연결되되, 다수개의 회전축은 서로 플랜지 및 체결수단에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 진동리퍼용 기어박스 시험장치는, 진동리퍼용 기어박스를 장착하여 원심력 및 토크 등의 성능을 정확하게 측정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 다양한 사양의 기어박스를 장착하여 시험할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 진동리퍼를 나타낸 사시도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동리퍼용 기어박스 시험장치를 나타낸 사시도, 정면도, 상측평면도 및 우측면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동리퍼용 기어박스 시험장치를 나타낸 정면도.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 진동리퍼용 기어박스 시험장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 일반적인 진동리퍼를 나타낸 사시도이다.

먼저, 진동리퍼(10)는 도 1과 같이 하우징(20)의 상부에 고정홀(31)이 형성되어 고정핀(40)이 결합되고 하부에는 리퍼 블레이드(50)가 형성되며, 하우징(20)에는 진동을 발생시키는 구동부(30)가 형성된다. 그리하여 진동리퍼(10)는 고정핀(40) 부분이 굴삭기 등의 장비에 결합되어 고정될 수 있도록 구성된다. 이때, 진동을 발생시키는 구동부(30)를 포함한 부분이 기어박스(G)이다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동리퍼용 기어박스 시험장치를 나타낸 사시도, 정면도, 상측평면도 및 우측면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 진동리퍼용 기어박스 시험장치(1000)는, 베드(100); 상기 베드(100)의 상면에 장착되는 진동리퍼용 기어박스의 구동축에 연결되는 유니버셜 조인트(200); 상기 유니버셜 조인트(200)에 연결되며 상기 베드(100)에 고정되어 토크를 측정하는 토크 미터(400); 및 상기 토크 미터(400)에 연결되어 회전되며, 상기 베드(100)에 고정된 베어링(720)에 의해 지지되는 플라이휠(700); 을 포함하여 이루어진다.

우선, 베드(100)는 평판 형태의 베이스로서, 진동리퍼용 기어박스(G)의 시험에 견딜 수 있도록 충분한 강성을 갖는 재질로 형성되며, 베드(100)의 상면이 수평을 이루도록 설치되는 것이 바람직하다. 그리고 베드(100)는 상면에 길이방향으로 슬롯 형태의 고정홈이 다수개 형성되어 각 구성요소들을 좌우방향으로 위치를 조절한 후 고정되도록 형성될 수 있다.

기어박스(G)는 시험하고자 하는 대상으로서, 베드(100)의 상면 일측에 장착되어 고정되며, 기어박스(G)의 구동축에 유니버셜 조인트(200)가 연결된다.

유니버셜 조인트(200)는 일측이 기어박스(G)의 구동축에 연결되고 타측이 토크 미터(400)에 연결되어, 기어박스(G) 구동축의 회전력이 토크 미터(400)로 전달되도록 구성된다. 이때, 토크 미터(400)는 베드(100)에 고정된 지지대(410)에 의해 지지되어 고정된다.

플라이휠(700)은 베드(100)에 고정된 지지대(710)에 결합된 베어링(720)에 의해 지지되어 토크 미터(400)와 연결되어 회전된다. 이때, 플라이휠(700)은 기어박스(G)의 구동축에 작용하는 부하 역할을 한다.

그리하여 기어박스(G)를 작동시켜 구동축이 회전되면 플라이휠(700)에 의해 부하가 작용하는 상태에서 유니버셜 조인트(200)에 연결된 토크 미터(400)에서 원심력 및 토크를 측정할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 진동리퍼용 기어박스 시험장치는, 진동리퍼용 기어박스를 장착하고 플라이휠을 이용하여 원심력 및 토크 등의 성능을 정확하게 측정할 수 있는 장점이 있다.

그리고 기어박스(G)의 구동축과 토크 미터(400)가 유니버셜 조인트(200)에 의해 연결되므로, 기어박스(G)의 장착 위치 오차를 유니버셜 조인트(200)가 흡수할 수 있어 기어박스(G)의 장착이 용이한 장점이 있다.

또한, 상기 유니버셜 조인트(200)는 상기 베드(100)에 고정된 베어링 블록(300)에 의해 지지되는 회전축(210)에 연결되고, 상기 회전축(210)은 토크 미터(400)에 결합될 수 있다.

이는 유니버셜 조인트(200)를 토크 미터(400)에 직접 연결하지 않고, 베어링 블록(300)에 의해 지지되는 회전축(210)을 통해 연결되도록 하는 것이다. 즉, 기어박스(G)에서 발생되어 유니버셜 조인트(200)를 통해 전달되는 진동 및 충격을 베어링 블록(300)에서 흡수하여 기어박스(G)의 구동축에서 전달되는 원심력과 토크를 토크 미터(400)에서 정확하게 측정하도록 할 수 있다. 이때, 베어링 블록(300)은 베드(100)에 고정된 지지대(310)에 결합되어 고정될 수 있다.

또한, 상기 베드(100)의 상면에 진동을 감쇄시키는 댐핑부(800)가 형성되고, 상기 댐핑부(800)의 상측에 진동리퍼용 기어박스(G)가 장착될 수 있다.

즉, 진동리퍼용 기어박스(G)는 구동축에 결합된 편심 웨이트에 의해 진동이 발생하므로, 진동을 흡수할 수 있도록 베드(100)의 상면에 진동을 감쇄시킬 수 있는 댐핑부(800)가 형성되고 그 상측에 기어박스(G)를 장착하여 기어박스(G)에서 발생되는 진동을 흡수하고 베드(100)로 진동이 전달되지 않도록 하여 기어박스(G)의 원심력 및 토크 등을 정확하게 시험할 수 있다.

이때, 상기 댐핑부(800)는 에어 댐퍼(820)로 형성되어 진동을 감쇄시키는 정도를 조절할 수 있도록 공기 조절부가 연결될 수 있다.

즉, 기어박스(G)는 진동리퍼의 사양에 따라 진동의 크기가 달라지므로, 도시된 바와 같이 댐핑 플레이트(810)의 하측에 다수개의 에어 댐퍼(820)를 형성하고 에어 댐퍼(820)에 연결되는 공기 조절부를 통해 에어 압력을 조절하여 진동의 감쇄 정도가 조절되도록 구성될 수 있다.

그리하여 다양한 사양의 기어박스를 장착하여 진동을 감쇄시킨 상태로 시험할 수 있다.

또한, 상기 플라이휠(700)은 다수개로 형성되어, 상기 플라이휠(700)들은 탈부착 가능하도록 형성될 수 있다.

즉, 다양한 사양의 기어박스를 장착하여 시험할 수 있도록, 기어박스의 원심력 및 토크 등의 사양에 따라 플라이휠(700)의 개수를 조절하여 부하를 조절할 수 있도록 다수개의 플라이휠(700)로 형성되어 각각의 플라이휠(700)들을 탈부착 가능하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 토크 미터(400)와 플라이휠(700) 사이에 연결되어 회전력을 전달 또는 차단하는 클러치(500)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

즉, 베드(100)에 고정된 지지대(510)에 클러치(500)가 결합되고, 토크 미터(400)와 플라이휠(700) 사이에 클러치(500)가 설치되어 회전력을 전달하거나 차단할 수 있다. 이때, 클러치(500)를 통해 회전력이 전달되도록 한 상태에서 기어박스(G)를 작동시켜 토크 미터(400)를 통해 원심력 및 토크를 측정한 후, 클러치(500)에서 회전력을 차단하여 기어박스(G)와 플라이휠(700)의 연결이 차단될 수 있다. 그리하여 플라이휠(700)이 회전되고 있는 상태에서도 클러치(500)를 차단하여 기어박스(G)를 정지시키기 용이한 장점이 있다.

또한, 상기 클러치(500)와 플라이휠(700) 사이에 연결되어 상기 플라이휠(700)을 제동하는 브레이크(600)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

즉, 베드(100)에 고정된 지지대(610)에 브레이크(600)가 결합되고, 클러치(500)와 플라이휠(700) 사이에 브레이크(600)가 설치되어 플라이휠(700)을 제동할 수 있다. 이때, 상기와 같이 클러치(500)를 이용하여 기어박스(G)와 플라이휠(700)간의 연결을 차단하여 플라이휠(700)이 회전되고 있을 때 브레이크(600)를 이용해 플라이휠(700)의 회전을 정지시킬 수 있다. 그리하여 클러치(500)와 브레이크(600)를 이용해 기어박스(G)의 작동 및 정지와 플라이휠(700)의 제동을 용이하게 할 수 있어, 신속하게 시험을 할 수 있으며 기어박스(G)의 사양을 변경하여 시험하기 용이한 장점이 있다.

또한, 상기 유니버셜 조인트(200)에서 플라이휠(700)로 회전력을 전달하는 회전축(210)은 다수개로 형성되어 직렬로 연결되되, 다수개의 회전축(210)은 서로 플랜지(220) 및 체결수단에 의해 결합될 수 있다.

즉, 도시된 바와 같이 베어링 블록(300), 토크 미터(400), 클러치(500), 브레이크(600) 및 플라이휠(700)의 회전축(210)을 각각 형성하고 플랜지(220) 및 체결수단을 이용하여 직렬로 연결되도록 함으로써, 각 구성요소들의 분해 및 조립이 용이하도록 할 수 있다. 또한, 회전축들이 플랜지 및 체결수단으로 견고하게 결합되어 연결될 수 있으므로 기어박스(G)의 구동축에서 발생되는 원심력 및 토크를 정확하게 전달하여 시험할 수 있다.

그리고 본 발명의 진동리퍼용 기어박스 시험장치는 기어박스의 작동을 위한 유압 공급부, 제어를 위한 제어부 및 각종 시험을 위한 시험장치와 모니터링부들이 구비될 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 진동리퍼용 기어박스 시험장치
100 : 베드
200 : 유니버셜 조인트 210 : 회전축
220 : 플랜지
300 : 베어링 블록 310 : 지지대
400 : 토크 미터 410 : 지지대
500 : 클러치 510 : 지지대
600 : 브레이크 610 : 지지대
700 : 플라이휠 710 : 지지대
720 : 베어링
800 : 댐핑부 810 : 댐핑 플레이트
820 : 에어 댐퍼
10 : 진동 리퍼 20 : 하우징
30 : 구동부 31 : 고정홀
40 : 고정핀 50 : 리퍼 블레이드
G : 기어박스

Claims

베드;
상기 베드의 상면에 장착되며 구동축에 결합된 편심 웨이트에 의해 진동이 발생하는 진동리퍼용 기어박스의 구동축에 연결되는 유니버셜 조인트;
상기 유니버셜 조인트에 연결되며 상기 베드에 고정되어 토크를 측정하는 토크 미터; 및
상기 토크 미터에 연결되어 회전되며, 상기 베드에 고정된 베어링에 의해 지지되는 플라이휠; 을 포함하여 이루어지며,
상기 유니버셜 조인트는 상기 베드에 고정된 베어링 블록에 의해 지지되는 회전축에 연결되고, 상기 회전축은 토크 미터에 결합되며,
상기 베드의 상면에 진동을 감쇄시키는 댐핑부가 형성되고, 상기 댐핑부의 상측에 진동리퍼용 기어박스가 장착되며,
상기 댐핑부는 에어 댐퍼로 형성되어 진동을 감쇄시키는 정도를 조절할 수 있도록 공기 조절부가 연결되는 것을 특징으로 하는 진동리퍼용 기어박스 시험장치.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 플라이휠은 다수개로 형성되어, 상기 플라이휠들은 탈부착 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 진동리퍼용 기어박스 시험장치.
제1항에 있어서,
상기 토크 미터와 플라이휠 사이에 연결되어 회전력을 전달 및 차단하는 클러치를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동리퍼용 기어박스 시험장치.
제6항에 있어서,
상기 클러치와 플라이휠 사이에 연결되어 상기 플라이휠을 제동하는 브레이크를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동리퍼용 기어박스 시험장치.
제1항에 있어서,
상기 유니버셜 조인트에서 플라이휠로 회전력을 전달하는 회전축은 다수개로 형성되어 직렬로 연결되되, 다수개의 회전축은 서로 플랜지 및 체결수단에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 진동리퍼용 기어박스 시험장치.