KR101580099B1 - 냉각모듈이 구비된 유압브레이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자체 냉각모듈이 구비되어 작업효율이 향상되도록 하는 유압브레이커를 제공하고자 한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 실린더부와, 상기 실린더부에 장착되어 상기 실린더부의 길이방향을 따라 이동하는 피스톤부와, 제1오일유입부와 제1오일배출부를 포함하며 상기 실린더부에 구비되는 밸브어셈블리와, 상기 피스톤부의 일단부에 구비되는 프론트헤드와, 상기 프론트헤드의 일단부에 구비되며 상기 피스톤의 작동에 따라 타격작업을 수행하는 치즐 및 상기 실린더부에 구비되되 제2오일유입부와 제2오일배출부가 구비된 냉각모듈을 포함하는 냉각모듈이 구비된 유압브레이커를 제공한다.

Description

냉각모듈이 구비된 유압브레이커{Hydraulic breaker having cooling module}

본 발명은 브레이커에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각모듈이 구비된 유압브레이커에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기에 장착되는 유압브레이커는 굴삭기의 유압으로 작동하게 되며, 상기한 유압브레이커는 본체 내부에 장착되어 있는 타격용 피스톤부가 프런트헤드에 장착되어 있는 치즐을 타격하여 암반 등과 같은 파쇄목적물을 파쇄시키는 작업을 수행하는데 사용된다.

도 1은 종래 굴삭기에 유압브레이커(1)가 장착된 모습을 나타낸 사시도이다.

도 1에서와 같이, 일반적으로 종래 유압브레이커(1)는 굴삭기의 암부(15)에 설치되며, 굴삭기의 유압공급라인과 유압배출라인에 연결된 구성을 이룬다.

그리고 도 2는 종래 유압브레이커(1)를 나타낸 단면도이다.

도 2에서와 같이 종래 기술에 따른 유압브레이커(1)는 밸브어셈블리(6), 피스톤(2), 실린더(3), 프론트헤드(4), 치즐(5)로 구성된다. 이와 같은 유압브레이커(1)는 굴삭기에서 공급되는 유압유를 받아 밸브 어셈블리와 실린더에 설치된 유압회로를 통해 유압을 흐르게 하여 피스톤(2)을 상하 왕복운동 시키게 된다.

한편, 유압브레이커(1)를 통과한 유압유는 마찰열에 의해 데워졌기 때문에 다시 굴삭기로 보내져서 굴삭기에 있는 냉각장치(cooler)를 이용해 냉각되며, 냉각된 유압유는 다시 굴삭기 펌프에 의해 유압브레이커(1)로 공급된다.

실린더(3) 내에 위치하는 피스톤(2)은 밸브 어셈블리(6)에 의해 조절되는 유압의 힘으로 상하 왕복운동을 하며, 치즐(5)을 때려 물체를 파쇄하게 된다. 피스톤(2)은 고속으로 실린더(3) 내에서 왕복운동을 하므로 피스톤(2)과 실린더(3)의 마찰에 의해 많은 열이 발생하게 된다.

또한 여름철이나, 중동 등 고온 지역에서 유압브레이커(1)가 사용될 때 작동을 하지 않더라도 외부 환경에 의해 피스톤(2)과 실린더(3)는 많은 열을 받게 된다. 이러한 열로 인해 피스톤(2)과 실린더(3)는 열변형이 발생하게 되어 작동 중 끼임 현상이 발생하거나 실린더 내부에 있는 오링 등이 손상될 수 있게 된다.

따라서 유압브레이커(1)는 적절한 냉각이 필수적으로 요구되나 현재 존재하는 유압브레이커(1)는 자체적인 냉각시스템을 갖고 있지 못하여, 오랜 시간 작동 시 외부 물탱크 등에 유압브레이커(1)를 담궈 강제 냉각을 시키는 방법을 사용하기도 하나, 이는 장치에 녹이 발생하는 등 손상을 주는 문제가 있다.

따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구되고 있는 상황이다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 본 발명은 유압브레이커에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각시키기 위한 목적을 가진다.

둘째, 본 발명은 냉각 효과를 증대시키면서도, 유압브레이커 자체에 손상을 일으키지 않도록 하기 위한 목적을 가진다.

셋째, 본 발명은 유압브레이커가 자체적인 냉각시스템을 갖게 하여 적당한 온도 범위 내에서 운용이 가능하도록 하여, 열변형 등으로 인한 고장 없이 오랜 시간 동안 작동이 가능하도록 하고 꾸준히 본래의 성능을 낼 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실린더부와, 상기 실린더부에 장착되어 상기 실린더부의 길이방향을 따라 이동하는 피스톤부와, 제1오일유입부와 제1오일배출부를 포함하며 상기 실린더부에 구비되는 밸브어셈블리와, 상기 피스톤부의 일단부에 구비되는 프론트헤드와, 상기 프론트헤드의 일단부에 구비되며 상기 피스톤의 작동에 따라 타격작업을 수행하는 치즐 및 상기 실린더부에 구비되되 제2오일유입부와 제2오일배출부가 구비된 냉각모듈을 포함하는 냉각모듈이 구비된 유압브레이커를 제공한다.

여기서, 상기 냉각모듈은 상기 피스톤부의 외부 둘레를 따라서 상기 실린더부에 스크류 형상으로 배치될 수 있다.

또한 일단부는 굴삭기의 오일공급호스와 연결되며 타단부는 상기 제1오일유입부와 제2오일유입부로 오일을 각각 공급하도록 분지된 관으로 이루어진 공급분지관 및 일단부는 굴삭기의 오일배출호스와 연결되며 타단부는 상기 제1오일배출부와 제2오일배출부로부터 배출되는 오일을 각각 공급받도록 분지된 관으로 이루어진 배출분지관을 포함할 수 있다.

또한 상기 제2오일유입부를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브가 더 구비될 수 있다.

또한 상기 배출분지관에 연결되는 외부냉각모듈이 더 구비될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명 냉각모듈이 구비된 유압브레이커의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첫째, 피스톤의 둘레에 냉각모듈이 구비되므로, 피스톤에서 발생하는 마찰열을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 장점이 있다.

둘째, 유압브레이커에 공급되는 오일을 분지시켜 냉각시키는 방식을 가지므로, 유압브레이커 자체에 어떠한 손상도 일으키지 않는 장점이 있다.

셋째, 유압브레이커의 수명이 증대되는 장점이 있다.

넷째, 작업 중 유압브레이커 자체의 온도를 낮출 수 있어 열에 의한 성능 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 유압브레이커가 굴삭기에 구비된 모습을 나타낸 사시도;
도 2는 종래 유압브레이커의 구조를 나타낸 단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압브레이커의 구조를 나타낸 단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압브레이커와 굴삭기의 연결 구조를 나타낸 단면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압브레이커에 있어서, 외부냉각모듈의 구조를 나타낸 단면도; 및
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압브레이커 각부의 연결 구조를 나타낸 블록도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압브레이커의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압브레이커는, 실린더부(130)와, 피스톤부(120)와, 밸브어셈블리(170)와, 프론트헤드(140)와, 치즐(150)을 포함한다.

상기 실린더부(130)는 유압브레이커의 본체를 형성하고, 내부에 수용공간이 형성된다. 그리고 상기 수용공간에는 피스톤부(120)가 구비된다.

본 실시예에서 상기 실린더부(130)는 상기 피스톤부(120)에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 피스톤부(120)를 감싸는 형태를 가진다.

상기 피스톤부(120)는 상기 실린더부(160)에 장착되어 상기 실린더부(160)의 길이방향을 따라 전후 이동하는 구성요소이다. 이때 상기 피스톤부(120)의 전후 이동은 유압에 의해 이루어질 수 있으며, 상기 피스톤부(120)에 유압을 제공하는 오일은 후술할 밸브어셈블리(170)를 통해 공급된다.

본 실시예의 경우, 상기 실린더부(130)의 수용공간은 상기 피스톤부(120)의 전후 이동 공간을 확보하기 위해 상기 피스톤부(120)보다 길게 형성된다. 다만, 상기 실린더부(130)의 형상은 이에 제한되지 않음은 물론이다.

상기 밸브어셈블리(170)는 상기 실린더부(130)에 구비되며, 제1오일유입부(171)와 제1오일배출부(171)를 포함한다. 즉 오일은 상기 제1오일유입부(171)로 유입되고, 상기 피스톤부(120)의 왕복 이동을 위한 유압을 제공할 수 있으며, 이후 제1오일배출부(171)를 통해 배출될 수 있다. 상기 피스톤부(120)의 구동은 당업자에게는 자명한 사항이므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 프론트헤드(140)는 상기 피스톤부(120)의 일단부에 구비되며, 상기 치즐(150)은 상기 프론트헤드(140)의 일단부에 구비된다. 즉 상기 프론트헤드(140)는 상기 피스톤부(120)의 전방에 구비되며, 상기 피스톤부(120)의 작동에 의해 치즐(150)을 타격하고, 이에 따라 상기 치즐(150)은 타격 작업을 수행하게 된다.

상기 냉각모듈(160)은 상기 실린더부(130)에 구비되며, 제2오일유입부(173)와 제2오일배출부(174)가 구비된다. 즉 상기 냉각모듈(160)은 제2오일유입부(173)를 통해 공급된 오일을 이용하여 상기 실린더부(130)와, 상기 실린더부(130) 내에 구비되는 피스톤부(130) 사이에서 발생하는 마찰열을 냉각시킬 수 있다.

이에 따라 본 발명은 종래 피스톤부(130)의 왕복 이동을 위해서만 공급되는 오일을 분지시켜 냉각모듈(160)로 동시에 공급할 수 있어 유압브레이커 자체가 냉각 효과를 가질 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 실시예의 경우, 상기 냉각모듈(160)은 상기 실린더부(130)의 둘레를 따라 상기 피스톤부(120)를 스크류 형태로 감싸도록 형성된다. 따라서 상기 냉각모듈(160)은 상기 피스톤부(120)의 전체 둘레면을 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.

다만, 이는 하나의 실시예로서, 상기 냉각모듈(160)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 냉각모듈(160)은 상기 실린더부(130)의 길이 방향을 따라 복수 개가 연장될 수도 있으며, 상기 실린더부(130)의 둘레 전체가 냉각모듈(160)로 형성되는 것도 가능할 것이다. 이와 같이 상기 냉각모듈(160)의 형태는 그 제한이 없다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압브레이커와 굴삭기의 연결 구조를 나타낸 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압브레이커는 굴삭기와 연결될 수 있으며, 이를 위해 상기 유압브레이커는 공급분지관(185)과, 배출분지관(187)을 포함한다.

상기 공급분지관(185)은 일단부가 굴삭기의 오일공급호스(50)와 연결되며, 타단부는 상기 제1오일유입부(171)에 오일을 공급하는 제1공급관(181)과, 제2오일유입부(173)로 오일을 각각 공급하는 제2공급관(183)으로 이루어진다. 즉 상기 공급분지관(185)은 타단부가 제1공급관(181)과 제2공급관(183)으로 분지된 형태를 가지며, 상기 제1오일유입부(171) 및 상기 제2오일유입부(173) 중 적어도 어느 일측으로 오일을 공급할 수 있다.

상기 제1오일유입부(171)만으로 오일을 공급할 경우에는 피스톤부(120)에 유압을 형성하는 과정이 수행되며, 상기 제2오일유입부(173)만으로 오일을 공급할 경우에는 냉각모듈(160)에 의한 냉각이 수행된다. 그리고 상기 제1오일유입부(171) 및 상기 제2오일유입부(173) 모두에 오일을 공급할 경우에는, 피스톤부(120)의 유압 형성과 냉각모듈(160)에 의한 냉각이 동시에 수행될 수 있다.

한편 상기 공급분지관(185)에는, 상기 제2오일유입부(183)를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브(193)가 더 구비될 수 있다. 즉 상기 냉각모듈(160)을 사용하지 않을 경우에는 상기 개폐밸브(193)를 폐쇄하여 오일 공급을 차단시킬 수 있게 된다.

상기 배출분지관(187)은 일단부가 굴삭기의 오일배출호스(60)와 연결되며, 타단부는 상기 제1오일배출부(172)로부터 배출되는 오일을 전달받는 제1배출관(182)과, 제2오일배출부(174)로부터 배출되는 오일을 전달받는 제2배출관(184)으로 이루어진다. 즉 상기 배출분지관(187)은 타단부가 제1배출관(182)과 제2배출관(184)으로 분지된 형태를 가지며, 상기 제1오일배출부(172) 및 상기 제2오일배출부(174) 중 적어도 어느 일측으로부터 오일을 전달받을 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압브레이커에 있어서, 외부냉각모듈의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압브레이커는 상기 배출분지관(60)에 연결되는 외부냉각모듈(200)을 더 포함할 수 있다. 상기 외부냉각모듈(200)은 유압브레이커의 외부에 구비되어 상기 배출분지관(60)으로 유동되는 오일을 냉각시키는 구성요소이다. 그리고 상기 외부냉각모듈(200)은 상기 배출분지관(60)의 소정 위치에 구비될 수도 있으나, 굴삭기 내에 구비될 수도 있음은 물론이다. 또는 사용자가 휴대하여 설치할 수 있도록 형성될 수도 있으며, 이와 같은 경우에는 상기 외부냉각모듈(200)의 소정 위치에 손잡이 등이 구비될 수 있을 것이다.

상기 외부냉각모듈(200)은 내부에 냉각공간이 형성된 하우징(210)을 가지며, 상기 냉각공간에 냉각유로(220)가 형성된다. 본 실시예에서 상기 냉각유로(220)는 배관이 다수 회 만곡된 형태를 가지도록 형성되어, 오일의 유동 길이를 증가시켜 상기 외부냉각모듈(200) 내에서 보다 효과적인 냉각이 이루어지도록 할 수 있다.

그리고 본 실시예의 경우, 상기 외부냉각모듈(200)에는 알람부(230)가 더 구비될 수 있다. 상기 알람부(230)는 상기 배출분지관(60)을 통해 배출되는 오일의 온도 또는 압력이 기 설정된 기준치 이상인 경우 등 다양한 상황에서 이를 사용자에게 경보하도록 구비된다. 상기 경보의 방법으로는 소리, 램프 등 다양한 방법이 사용될 수 있을 것이다. 또한 이를 위해 상기 외부냉각모듈(200)에는 온도센서(195) 및 압력센서(197)가 구비될 수 있다.

한편 상기 외부냉각모듈(200)은 상기 냉각유로(220)를 이용한 자연냉각도 가능하나, 별도의 냉각장치가 구비될 수도 있음은 물론이다.

그리고 도시되지는 않았으나, 상기 외부냉각모듈(200)의 냉각공간 내의 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위해, 상기 하우징(210)의 일측에 송풍팬이 더 구비될 수 있다. 상기 송풍팬은 냉각공간 내의 가열된 공기를 외부로 배출시켜 온도 상승을 방지할 수 있다. 또한 상기 하우징(210)에는 내부 공기가 배출되는 배출홀 및 외부 공기가 유입되는 유입홀이 형성될 수도 있다. 상기 배출홀 및 유입홀은 복수 개가 형성될 수 있으며, 하우징(210) 전체 면적에 걸쳐 형성될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압브레이커 각부의 연결 구조를 나타낸 블록도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압브레이커는 제어부(191)를 포함한다. 상기 제어부(191)는 유압브레이커의 각부의 구동을 전자적으로 제어하는 역할을 수행하며, 본 실시예의 경우 전술한 개폐밸브(193), 온도센서(195), 압력센서(197) 및 알람부(230) 등이 상기 제어부(191)에 의해 제어되는 것으로 하였다.

그리고 본 실시예 외에도 상기 제어부(191)는 다양한 구성요소를 제어하도록 구비될 수도 있음은 물론이다.

한편, 본 실시예에 있어서 상기 실린더부(130) 또는 냉각유로(220) 등에 별도의 온도에 따라 변하는 시온안료가 적용된 표시부를 구비하여 상기 표시부의 온도변화에 따라서 냉각 정도를 측정할 수도 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

120: 피스톤부 130: 실린더부
140: 프론트헤드 150: 치즐
160: 냉각모듈 170: 밸브어셈블리
171: 제1오일유입부 172: 제1오일배출부
173: 제2오일유입부 174: 제2오일배출부
181: 제1공급관 182: 제1배출관
183: 제2공급관 184: 제2배출관
185: 공급분지관 187: 배출분지관
191: 제어부 193: 개폐밸브
195: 온도센서 197: 압력센서
200: 외부냉각모듈 210: 하우징
220: 냉각유로 230: 알람부

Claims (5)

1. 실린더부,
   상기 실린더부에 배치되어 있고 상기 실린더부의 길이방향을 따라 이동하는 피스톤부,
   상기 피스톤부의 일단부와 연결된 프론트헤드,
   상기 프론트헤드와 연결되어 있고 상기 피스톤의 작동에 따라 타격작업을 수행하는 치즐,
   제1오일유입부와 제1오일배출부를 포함하며 상기 실린더부의 타단과 연결된 밸브어셈블리,
   제2오일유입부와 제2오일배출부를 포함하며 상기 실린더부와 연결된 냉각모듈,
   일단부는 굴삭기의 오일공급호스와 연결되며 타단부는 상기 제1오일유입부와 제2오일유입부와 연결된 공급분지관 및
   일단부는 굴삭기의 오일배출호스와 연결되며 타단부는 상기 제1오일배출부와 제2오일배출부와 연결된 배출분지관
   을 포함하는 냉각모듈이 구비된 유압브레이커.
2. 제1항에서,
   상기 냉각모듈은,
   상기 피스톤부의 외부 둘레를 따라서 상기 실린더부에 스크류 형상으로 배치된 냉각모듈이 구비된 유압브레이커.
3. 제1항에서,
   상기 공급분지관은 상기 제1오일유입부 또는 제2오일유입부로 오일을 공급할 수 있고 상기 배출분지관은 상기 제1오일배출부 또는 제2오일배출부로부터 배출되는 오일을 전달받는 냉각모듈이 구비된 유압브레이커.
4. 제1항에서,
   상기 제2오일유입부를 선택적으로 개폐하도록 상기 공급분지관에 결합된 개폐밸브를 더 포함하는 냉각모듈이 구비된 유압브레이커.
5. 제1항에서,
   상기 배출분지관과 연결된 외부냉각모듈을 더 포함하는 냉각모듈이 구비된 유압브레이커.

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