KR101693439B1 - 타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압펌프에서 공급되는 유압유에 의해 실린더본체 내부에서 피스톤이 상하 왕복운동을 하고, 상기 피스톤으로부터 타격력을 전달받은 치즐이 프론트헤드 내부에서 상하 왕복운동을 하면서 파쇄목적물을 타격하도록 구성된 타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커에 관한 것으로서, 특히 상기 실린더본체는 상기 유압펌프와 연결된 유입측 3웨이밸브를 통해 내부에 유압유가 공급됨과 아울러 유출측 3웨이밸브를 통해 유압유가 외부로 배출됨으로써 상기 피스톤이 상하 왕복운동을 하도록 구성되어, 유압브레이커의 부품을 단순화하고 제작의 편의성을 향상시키며 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커{Hydraulic breaker capable of controlling impact rate impact energy}

본 발명은 유압브레이커에 관한 것으로서, 특히 굴삭기 등에 장착되어 유압에 의해 상하로 움직이는 피스톤으로 치즐에 충격력을 전달함으로써 물체를 파쇄하는 타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커에 관한 것이다.

일반적으로 유압브레이커는 건설 중장비인 굴삭기 등에 장착되어 굴착기의 유압을 동력으로 사용하는 건설기계의 일종으로, 포장도로의 보수 작업, 콘크리트 건축물 해체작업 그리고 암반의 파쇄작업 등 다양한 작업에 활용되고 있다.

이러한 종래의 유압브레이커는 도 1에 도시된 바와 같이 크게 구분하여 유압브레이커 몸체를 이루는 실린더본체(1)와, 상기 실린더본체(1) 내부에 운동 가능하게 설치되는 피스톤(2)과, 상기 피스톤(2)에 의해 타격되도록 실린더본체(1) 하부에 설치되는 치즐(3)과, 상기 실린더본체(1)에 유압유를 공급하여 피스톤(2)을 왕복 운동시키기 위한 밸브어셈블리(4)와, 상기 밸브어셈블리(4)에 유압유를 공급하는 유압펌프 등을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 유압브레이커는 유압펌프가 유압유를 공급하여 밸브어셈블리(4)와 실린더본체(1)에 형성된 유압회로를 통해 유압유가 흐르게 함으로써 피스톤(2)을 상하 왕복운동시킨다.

유압회로의 대부분을 차지하고 있는 밸브어셈블리(valve assembly)는 체크 밸브(check valve), 압력조절 밸브(pressure control valve), 메인 밸브(main valve) 등을 비롯한 각종 기계요소 부품들로 구성되어 그 구조가 매우 복잡할 뿐만 아니라 그 무게가 매우 많이 나가는 단점을 갖는다. 또한, 밸브라고 하지만 사용자가 조절할 수 있는 것이 아니라 유압회로에 의해 유압유가 유동함에 따라 미리 결정된 작업을 단순하게 반복하는 것으로, 사용자의 의지에 따라 타격에너지 조절이 불가능하다는 문제가 있다.

출원번호:10-2009-0025469 (등록번호:10-1077531, 발명의 명칭 : 유압브레이커의 공타방지구조)

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 부품을 단순화하고 제작의 편의성을 향상시켜 제작비용을 절감할 수 있는 타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 피스톤의 상하 왕복운동을 사용자가 용이하게 조절할 수 있도록 하여 치즐의 타격수 및 타격에너지를 사용자의 의지대로 용이하게 조절할 수 있는 타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커는 유압펌프에서 공급되는 유압유에 의해 실린더본체 내부에서 피스톤이 상하 왕복운동을 하고, 상기 피스톤으로부터 타격력을 전달받은 치즐이 프론트헤드 내부에서 상하 왕복운동을 하면서 파쇄목적물을 타격하도록 구성된 것으로서; 상기 실린더본체는 상기 유압펌프와 연결된 유입측 3웨이밸브를 통해 내부에 유압유가 공급됨과 아울러 유출측 3웨이밸브를 통해 유압유가 외부로 배출됨으로써 상기 피스톤이 상하 왕복운동을 한다.

여기서, 상기 유출측 3웨이밸브는 회수탱크와 연결되고, 상기 회수탱크는 상기 유압펌프와 연결되어; 상기 실린더본체에서 배출된 유압유가 유출측 3웨이밸브와 회수탱크를 거쳐 유압펌프로 공급된다.

그리고, 상기 유입측 3웨이밸브는 상기 유압펌프와 연결되는 소스포트와; 상기 소스포트와 연결되고, 유압유가 상기 실린더본체 내부로 공급되게 하여 피스톤의 외측면 하부에 구비된 제1피스톤링을 위쪽으로 가압함으로써 상기 피스톤을 상승시키는 제1아웃포트와; 상기 제1아웃포트와 연결되고, 유압유가 상기 실린더본체 내부로 공급되게 하여 피스톤의 외측면 상부에 구비된 제2피스톤링을 아래쪽으로 가압함으로써 상기 피스톤을 하강시키는 제2아웃포트;로 구성된다.

또한, 상기 유출측 3웨이밸브는 상기 회수탱크와 연결되는 소스포트와; 상기 소스포트와 연결되고, 상기 피스톤 하강시 실린더본체 내부에 공급된 유압유가 배출되는 제1아웃포트와; 상기 제1아웃포트와 연결되고, 상기 피스톤 상승시 실린더본체 내부에 공급된 유압유가 배출되는 제2아웃포트;로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커는 종래의 복잡하고 무거운 밸브어셈블리를 2개의 3웨이밸브(유입측 3웨이밸브, 유출측 3웨이밸브)가 대체함으로써 유압브레이커의 부품을 단순화하고 제작의 편의성을 향상시키며 제작비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

또한, 전기적 신호나 공압으로 용이하게 조절할 수 있는 3웨이밸브를 사용함으로써 유입측 3웨이밸브와 유출측 3웨이밸브를 구성하는 각 포트의 개폐(Opening/Closing) 시간을 적절하게 조절하여 피스톤의 상하왕복운동을 제어하여 치즐의 타격수 및 타격에너지를 사용자가 용이하게 조절을 할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 유압브레이커를 보인 도.
도 2는 본 발명에 의한 유압브레이커의 피스톤이 하강할 때의 모습을 보인 도.
도 3은 본 발명에 의한 유압브레이커의 피스톤이 상승할 때의 모습을 보인 도.

이하, 본 발명에 의한 타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 유압브레이커의 피스톤이 하강할 때의 모습을 보인 도이고, 도 3은 본 발명에 의한 유압브레이커의 피스톤이 상승할 때의 모습을 보인 도이다.

본 발명에 의한 타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커는 유압펌프(70)에서 공급되는 유압유에 의해 실린더본체(10) 내부에서 피스톤(20)이 상하 왕복운동을 하고, 상기 피스톤(20)으로부터 타격력을 전달받은 치즐(40)이 프론트헤드(30) 내부에서 상하 왕복운동을 하면서 파쇄목적물을 타격하도록 하는 장치이다.

이러한 본 발명의 유압브레이커의 구성에 대하여 좀 더 자세히 설명을 하면, 본 발명은 실린더본체(10)와, 상기 실린더본체(10) 내부에 설치되는 피스톤(20)과, 상기 실린더본체(10)의 하부에 설치되는 프론트헤드(30)와, 상기 프론트헤드(30) 내부에 설치되는 치즐(40)과, 상기 실린더본체(10)와 연결되는 유입측 3웨이밸브(3-way valve,50)와, 상기 실린더본체(10)와 연결되는 유출측 3웨이밸브(3-way valve,60)와, 상기 유입측 3웨이밸브(50)와 연결되는 유압펌프(70)와, 상기 유출측 3웨이밸브(60)와 연결되는 회수탱크(80)를 포함하여 구성된다.

상기 실린더본체(10)는 상하방향으로 길게 형성되고, 내부에 빈 공간이 형성되어 상기 피스톤(20)이 설치될 수 있는 공간을 제공함 아울러 피스톤(20)이 상하방향으로 운동할 수 있는 공간을 제공한다.

상기 피스톤(20)은 상기 실린더본체(10)의 내부 공간에서 상하 왕복운동을 하는데, 이러한 피스톤(20)의 상하 왕복운동은 상기 유압펌프(70)에서 공급되어 실린더본체(10) 내부로 유입된 후 상기 회수탱크(80)로 유출되는 유압유의 유동에 의해 이루어진다.

상기와 같은 피스톤(20)에는 실린더본체(10) 내부로 유입되어 유동하는 유압유로부터 제공되는 가압력을 받기 위하여 하부 외측면과 상부 외측면에 제1피스톤링(21)과 제2피스톤링(22)이 각각 돌출 형성된다.

상기 프론트헤드(30)는 상기 실린더본체(10)의 하부에 결합되는 것으로서 내부에 빈 공간이 형성되어 상기 치즐(40)이 설치될 수 있는 공간을 제공함 아울러 치즐(40)이 상하방향으로 운동할 수 있는 공간을 제공한다.

상기 치즐(40)은 상기 실린더본체(10) 내부로 유입되는 유압에 의해 승강하는 피스톤(20)이 타격을 하여 상기 프론트헤드(30) 내부에서 상하 왕복운동을 한다. 이러한 치즐(40)은 상기 피스톤(20)의 압력에 의하여 반복적으로 타격되면서 파쇄목적물을 파쇄한다.

상기 유입측 3웨이밸브(50)는 상기 유압펌프(70)와 연결되는 것으로서, 이 유입측 3웨이밸브(50)를 통해 상기 실린더본체(10) 내부에 유압유가 공급된다. 그리고, 상기 유입측 3웨이밸브(50)는 전기적인 신호나 공압으로 사용자에 의해 조절이 가능하기 때문에, 유입측 3웨이밸브(50)를 구성하는 각 포트(소트포트, 제1아웃포트, 제2아웃포트)의 개폐(Opening/Closing) 시간을 조절하여 시간당 타격수 및 타격에너지의 조절이 가능하다.

상기와 같은 유입측 3웨이밸브(50)는 소스포트(51)와, 상기 소스포트(51)에 연결되고 상기 실린더본체(10)의 내부와 연결되는 제1아웃포트(52)와, 상기 제1아웃포트(52)에 연결되고 상기 실린더본체(10)의 내부와 연결되는 제2아웃포트(53)로 구성된다.

상기 소스포트(51)는 상기 유압펌프(70)와 연결되어 오픈(Open) 신호를 받았을 때 유압펌프(70)로부터 실린더본체(10) 내부로 유입될 유압유를 제공받는다.

상기 제1아웃포트(52)는 오픈(Open) 신호를 받았을 때 상기 소스포트(51)로부터 유압유를 제공받아 이 유압유가 상기 실린더본체(10) 내부로 공급되게 한다. 이렇게 제1아웃포트(52)를 통하여 실린더본체(10) 내부로 공급된 유압유는 상기 피스톤(20)의 외측면 하부에 구비된 제1피스톤링(21)을 위쪽으로 가압하여 피스톤(20)을 상승시킨다.

상기 제2아웃포트(53)는 오픈(Open) 신호를 받았을 때 상기 소스포트(51)와 제1아웃포트(52)로부터 유압유를 제공받아 이 유압유가 상기 실린더본체(10) 내부로 공급되게 한다. 이렇게 제2아웃포트(53)를 통하여 실린더본체(10) 내부로 공급된 유압유는 상기 피스톤(20)의 외측면 상부에 구비된 제2피스톤링(22)을 아래쪽으로 가압하여 피스톤(20)을 하강시킨다.

상기 유출측 3웨이밸브(60)는 상기 회수탱크(80)와 연결되는 것으로서, 이 유출측 3웨이밸브(60)를 통해 상기 실린더본체(10) 내부에 공급된 유압유가 외부로 배출된다. 유입측 3웨이밸브(50)와 유출측 3웨이밸브(60)를 통한 유압유의 유동에 의해 상기 피스톤(20)이 상하 왕복운동을 하게 된다.

그리고, 상기 유출측 3웨이밸브(60)는 상기 유입측 3웨이밸브(50)와 마찬가지로 전기적 신호나 공압으로 사용자에 의해 조절이 가능하기 때문에, 유입측 3웨이밸브(50)를 구성하는 각 포트와 유출측 3웨이밸브(60)를 구성하는 각 포트(소스포트, 제1아웃포트, 제2아웃포트)의 개폐(Opening/Closing) 시간을 적절하게 조절하여 시간당 타격수 및 타격에너지의 조절이 가능하다.

기존 유압브레이커는 한번 설계, 제작이 완료되면 유압펌프(70)에서 공급되는 압력과 유략에 따라 약간의 타격수 조절이 가능하였지만 폭넓게는 조절이 가능하지 못하였는데, 본 발명은 유입측 3웨이밸브(50)와 유출측 3웨이밸브(60)의 조절을 통하여 타격수와 타격에너지의 조절이 가능하다.

상기와 같은 유출측 3웨이밸브(60)는 소스포트(61)와, 상기 소스포트(61)에 연결되고 상기 실린더본체(10)의 내부와 연결되는 제1아웃포트(62)와, 상기 제1아웃포트(62)에 연결되고 상기 실린더본체(10)의 내부와 연결되는 제2아웃포트(63)로 구성된다.

상기 소스포트(61)는 상기 회수탱크(80)와 연결되어 오픈(Open) 신호를 받았을 때 실린더본체(10) 내부로부터 유출되는 유압유를 상기 회수탱크(80)로 안내한다.

상기 제1아웃포트(62)는 오픈(Open) 신호를 받았을 때 상기 실린더본체(10) 내부에 공급되었던 유압유를 제공받아 상기 소스포트(61)로 안내한다. 즉, 피스톤(20)을 하강시키기 위하여 상기 유입측 3웨이밸브(50)의 제2아웃포트(53)를 오픈(Open)시켰을 때 상기 유출측 3웨이밸브(60)의 제1아웃포트(62)도 오픈(Open)되어 상기 제1피스톤링(21)에 의해 가압된 실린더본체(10) 내부의 유압유가 유출측 3웨이밸브(60)의 제1아웃포트(62)를 통해 외부로 배출되는 것이다. 이렇게 제1아웃포트(62)를 통해 배출된 유압유는 소스포트(61)를 거쳐 상기 회수탱크(80)로 유입된다.

상기 제2아웃포트(63)는 오픈(Open) 신호를 받았을 때 상기 실린더본체(10) 내부에 공급되었던 유압유를 제공받아 상기 제1아웃포트(62)로 안내한다. 즉, 피스톤(20)을 상승시키기 위하여 상기 유입측 3웨이밸브(50)의 제1아웃포트(52)를 오픈(Open)시켰을 때 상기 유출측 3웨이밸브(60)의 제2아웃포트(63)도 오픈(Open)되어 상기 제2피스톤링(22)에 의해 가압된 실린더본체(10) 내부의 유압유가 유출측 3웨이밸브(60)의 제2아웃포트(63)를 통해 외부로 배출되는 것이다. 이렇게 제2아웃포트(63)를 통해 배출된 유압유는 제1아웃포트(62)와 소스포트(61)를 거쳐 상기 회수탱크(80)로 유입된다.

상기 유압펌프(70)는 상기 유입측 3웨이밸브(50)와 연결됨과 아울러 상기 회수탱크(80)와 연결된다. 그리고, 앞서 기재한 것처럼 상기 회수탱크(80)는 상기 유출측 3웨이밸브(60)와 연결된다.

따라서, 상기 유압펌프(70)에 의해 상기 유입측 3웨이밸브(50)를 거쳐 실린더본체(10) 내부로 유입된 유압유는 상기 실린더본체(10)에서 배출될 때 상기 유출측 3웨이밸브(60)를 통해 배출되고, 이 유압유는 회수탱크(80)로 유입된 후 상기 유압펌프(70)로 공급된다.

10: 실린더본체 20: 피스톤
21: 제1피스톤링 22: 제2피스톤링
30: 프론트헤드 40: 치즐
50: 유입측 3웨이밸브 51: 소스포트
52: 제1아웃포트 53: 제2아웃포트
60: 유출측 3웨이밸브 61: 소스포트
62: 제1아웃포트 63: 제2아웃포트
70: 유압펌프 80: 회수탱크

Claims (4)

1. 유압펌프(70)에서 공급되는 유압유에 의해 실린더본체(10) 내부에서 피스톤(20)이 상하 왕복운동을 하고, 상기 피스톤(20)으로부터 타격력을 전달받은 치즐(40)이 프론트헤드(30) 내부에서 상하 왕복운동을 하면서 파쇄목적물을 타격하도록 구성된 유압브레이커에 있어서,
   상기 실린더본체(10)는 상기 유압펌프(70)와 연결된 유입측 3웨이밸브(50)를 통해 내부에 유압유가 공급됨과 아울러 유출측 3웨이밸브(60)를 통해 유압유가 외부로 배출됨으로써 상기 피스톤(20)이 상하 왕복운동을 하되,
   상기 유출측 3웨이밸브(60)는 회수탱크(80)와 연결되고, 상기 회수탱크(80)는 상기 유압펌프(70)와 연결되어, 상기 실린더본체(10)에서 배출된 유압유가 유출측 3웨이밸브(60)와 회수탱크(80)를 거쳐 유압펌프(70)로 공급되는 것을 특징으로 하는 타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 유입측 3웨이밸브(50)는 상기 유압펌프(70)와 연결되는 소스포트(51)와;
   상기 소스포트(51)와 연결되고, 유압유가 상기 실린더본체(10) 내부로 공급되게 하여 피스톤(20)의 외측면 하부에 구비된 제1피스톤링(21)을 위쪽으로 가압함으로써 상기 피스톤(20)을 상승시키는 제1아웃포트(52)와;
   상기 제1아웃포트(52)와 연결되고, 유압유가 상기 실린더본체(10) 내부로 공급되게 하여 피스톤(20)의 외측면 상부에 구비된 제2피스톤링(22)을 아래쪽으로 가압함으로써 상기 피스톤(20)을 하강시키는 제2아웃포트(53);로 구성된 것을 특징으로 하는 타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 유출측 3웨이밸브(60)는 상기 회수탱크(80)와 연결되는 소스포트(61)와;
   상기 소스포트(61)와 연결되고, 상기 피스톤(20) 하강시 실린더본체(10) 내부에 공급된 유압유가 배출되는 제1아웃포트(62)와;
   상기 제1아웃포트(62)와 연결되고, 상기 피스톤(20) 상승시 실린더본체(10) 내부에 공급된 유압유가 배출되는 제2아웃포트(63);로 구성된 것을 특징으로 하는 타격수 및 타격에너지 조절이 가능한 유압브레이커.

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