KR102385104B1 - Valve for hydraulic breaker that minimizes dimensional change due to temperature rise of hydraulic fluid of hydraulic breaker - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a hydraulic breaker mounted on an excavator, and specifically to a valve for a hydraulic breaker that minimizes dimensional change due to a rise in the temperature of a hydraulic oil of the hydraulic breaker. A specific solution of the present invention comprises a valve for a hydraulic breaker that minimizes dimensional change due to a rise in the temperature of the hydraulic oil of the hydraulic breaker, and is made of an alloy in which the composition of the alloy includes 0.28 to 0.40 wt% of carbon (C), 0.10 to 0.40 wt% of silicon (Si), 0.40 to 0.90 wt% of manganese (Mn), 0.1 to 0.5 wt% of bismuth (Bi), and the remainder of iron (Fe). The valve made of the alloy composition includes a valve of the hydraulic breaker that minimizes dimensional change due to the rise in the temperature of the hydraulic fluid of the hydraulic breaker, including a nitriding depth of 30 to 60 μm and a surface hardness of Min 500 Hv; and a valve for a hydraulic breaker that minimizes dimensional change due to the rise in the temperature of the hydraulic oil of the hydraulic breaker, including one having a carburization depth of 1.1 mm and a surface hardness of HRc 60. By minimizing the change in the size of the valve despite the temperature rise of the hydraulic oil, an intermittence of the hydraulic oil that serves as lubrication between the valve and a cylinder can be prevented in advance so that there is no fear of damage to the valve due to friction between metals of the valve and the cylinder, and as a result, the effect of improving the performance as well as smooth operation of the hydraulic breaker can be expected.

Description

유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브{Valve for hydraulic breaker that minimizes dimensional change due to temperature rise of hydraulic fluid of hydraulic breaker}Valve for hydraulic breaker that minimizes dimensional change due to temperature rise of hydraulic fluid of hydraulic breaker

본 발명은 굴삭기에 장착되는 유압브레이커에 관한 것으로, 특히 굴삭기로 부터 배관라인을 통하여 유압브레이커로 유입되는 유압 작동유의 온도 상승에 따라 밸브의 체적 팽창에 의해 실린더와 밸브간의 조립공차를 유지할 수 없고 이로 인한 유압 작동유의 단속시 발생되는 실린더와 밸브간의 마찰에 의해 밸브의 손상 및 유압브레이커의 작동 불가를 해소하기 위한 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유입브레이커용 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic breaker mounted on an excavator. In particular, as the temperature of hydraulic oil flowing from the excavator into the hydraulic breaker through a pipe line rises, the assembly tolerance between the cylinder and the valve cannot be maintained due to the volume expansion of the valve. It relates to a valve for an inflow breaker that minimizes dimensional change due to an increase in the hydraulic oil temperature of a hydraulic breaker to solve valve damage and inoperability of the hydraulic breaker due to friction between the cylinder and the valve that is generated when the hydraulic fluid is interrupted.

일반적으로 유압브레이커는 굴삭기의 부착 작업기의 장비로서 암반이나 콘크리트를 파쇄하거나, 타격에 의해 건축물의 해체작업, 파일박기, 토목공사에서의 기초 다지기 등에 널리 쓰이는 건설기계부품으로서 주로 굴삭기나 스키드 로더, 백호 로더 등의 장비에 장착하여 사용되고 있으며 고정식 동력 전달장치를 이용하여 탄광이나 제철소 등에서도 널리 사용되는 다용도 건설중장비로서 유압브레이커는 굴삭기로 부터 유입된 유압과 압축된 질소 가스의 팽창에너지를 피스톤의 상하 운동에너지로 변환하고, 이 피스톤의 운동에너지는 로드를 타격하여 암반 등과 같은 파쇄목적물을 파쇄시키는 작업을 수행하는데 사용된다.In general, hydraulic breaker is a device of an excavator attachment working machine. It is a part of construction machinery widely used for crushing rock or concrete, dismantling buildings by blow, driving piles, and compacting the foundation in civil works, mainly excavators, skid loaders, and backhoes. It is a multi-purpose heavy construction equipment that is installed and used in equipment such as loaders and is widely used in coal mines and steel mills using a fixed power transmission device. It is converted into energy, and the kinetic energy of this piston is used to crush the crushing object such as rock by hitting the rod.

이러한 유압브레이커는 피스톤의 왕복 운동시 발생 되는 운동에너지를 타격에 의해 로드로 전달하여 암반이나 콘크리트 등과 같은 피파쇄물을 파쇄하는 장치로서, 공급라인과 리턴라인을 통해 굴삭기의 유압동력원과 연결되어 굴삭기로부터 압유를 공급받아 작동되는 장비를 말한다.Such a hydraulic breaker is a device that crushes objects to be crushed such as rock or concrete by transferring the kinetic energy generated during the reciprocating motion of the piston to the rod by hitting it. It refers to equipment that is operated by supplying pressurized oil.

상기 유압브레이커의 통상적 구조는 유압브레이커 몸체를 이루는 실린더와, 상기 실린더 내부에 운동 가능하게 설치되는 피스톤과, 상기 피스톤의 타격이 가하여지는 실린더 하부에 설치되는 로드, 실린더 하실과 실린더 상실에 유압이 선택적으로 공급되어 피스톤을 왕복 운동시키는 밸브로 이루어지며 상기 밸브는 밸브슬리브와 밸브본체로 구성되어 있다.A typical structure of the hydraulic breaker includes a cylinder constituting the hydraulic breaker body, a piston installed movably inside the cylinder, a rod installed under the cylinder to which the blow of the piston is applied, and hydraulic pressure to the cylinder chamber and cylinder loss It consists of a valve that is supplied to and reciprocates a piston, and the valve is composed of a valve sleeve and a valve body.

상기 밸브는 굴삭기로 부터 배관라인을 통하여 유압 브레이커로 유입되는 유압 작동유를 실린더 내부로 전달하여 피스톤의 상하 왕복운동을 시키는 역할을 하는 중요한 기능으로 유압브레이커의 작동상태는 밸브에 의하여 결정될 정도로 매우 중요한 것이다.The valve is an important function that transfers hydraulic oil flowing from the excavator to the hydraulic breaker through the pipe line into the cylinder to make the piston move up and down. .

도 1에서 보는 것과 같이 유압브레이커가 작동되어 피파쇄물을 로드가 파쇄하는 과정을 개괄적이며 순차적으로 도시한 것과 같이 굴삭기로 부터 유압작동유가 밸브를 통하여 유압브레이커의 실린더에 유입되고(도 1의 a), 실린더에 유입된 유압작동유가 피스톤을 상부로 밀어 올려( 도 1의 b), 피스톤을 상부로 밀어 올려 백헤드에 충진된 질소가스를 압축하면(도 1의 c), 상기 질소 가스의 팽창에 의해 피스톤의 하강 운동으로 피스톤이 로드를 타격하면서 실린더내 유압작동유를 배출(도 1의 d)하는 것이다.As shown in Fig. 1, hydraulic oil from the excavator is introduced into the cylinder of the hydraulic breaker through the valve as shown schematically and sequentially the process of the rod crushing the object to be crushed by the operation of the hydraulic breaker as shown in Fig. 1 (a in Fig. 1) , when the hydraulic oil introduced into the cylinder pushes the piston upward (FIG. 1 b), and pushes the piston upward to compress the nitrogen gas filled in the backhead (FIG. 1 c), the expansion of the nitrogen gas As a result of the downward movement of the piston, the piston hits the rod and discharges the hydraulic fluid in the cylinder (FIG. 1d).

상기와 같이 굴삭기의 배관라인으로 부터 유입/배출되는 유압작동유의 유량을 밸브의 IN과 OUT 포트를 통하여 조정하지 못하면 유압 브레이커의 작동에 영향을 미쳐 타격에너지를 감소시키거나 유압 브레이커에 연결된 배관라인의 압축호스를 심하게 진동시켜 연결부의 부품을 파손시키는 원인을 제공하거나 심한 경우에는 작동을 멈추게되는 것이다.As described above, if the flow rate of hydraulic fluid flowing in/out of the excavator pipe line cannot be adjusted through the IN and OUT ports of the valve, it affects the operation of the hydraulic breaker and reduces the impact energy or reduces the impact energy of the pipe line connected to the hydraulic breaker. Vibrating the compression hose violently may cause damage to the parts of the connection part or, in severe cases, stop the operation.

이와 같이 매우 중요한 밸브에서 발생되는 문제는 긁힘과 파손으로 그 원인은 실린더와 밸브의 조립공차 사이에서 금속간의 마찰을 방지해 주는 작동유의 윤활기능이 굴삭기로 부터 유입된 이물질에 의한 외부적인 요인과 밸브 자체의 품질과 관련된 내부적인 요인이 있다.The problems that occur in such a very important valve are scratches and breakage, and the cause is that the lubrication function of hydraulic oil that prevents friction between metals between the assembly tolerance of the cylinder and the valve is affected by external factors caused by foreign substances introduced from the excavator and the valve. There are internal factors related to their quality.

밸브 자체의 품질과 관련된 요인으로는 가공상의 정밀도와 유압 브레이커의 작동시 유압 작동유의 온도가 상승함에 따라 발생되는 밸브 체적변화이다.Factors related to the quality of the valve itself include processing precision and valve volume change that occurs as the temperature of the hydraulic fluid rises when the hydraulic breaker is operated.

밸브의 체적이 변화되면 형상과 칫수도 변하며 특히 칫수는 커지게 된다. 이러한 밸브의 변화가 긁힘과 파손의 중요원인을 제공한다.As the volume of the valve changes, the shape and dimensions also change, and in particular, the dimensions become larger. These valve changes are a major cause of scratches and breakage.

도 2는 온도에 따라 밸브의 칫수 변화량을 측정한 결과를 보여주는 실험자료로서 도 2에 도시된 바와 같이 밸브의 A, B와 C부 직경 칫수가 모두 작동유가 상온에서 80℃ 로 상승하면 0.055mm 확장되었음을 보여준다.2 is experimental data showing the results of measuring the change in the dimensions of the valve according to the temperature. As shown in FIG. 2, the diameters of parts A, B, and C of the valve are all expanded by 0.055 mm when the hydraulic oil rises from room temperature to 80 ° C. show that it has been

이와 같이 실린더와 밸브의 조립공차인 3~5/100mm를 감안하면 작동유의 온도 상승에 의한 밸브의 칫수 확장은 조립공차를 유지할 수 없게 되어 윤활역할을 하는 작동유가 단속되면서 금속간의 마찰이 발생하게 된다.In this way, considering the assembly tolerance of 3~5/100mm between the cylinder and the valve, the dimensional expansion of the valve due to the increase in the temperature of the hydraulic oil cannot maintain the assembly tolerance. .

유압 브레이커의 작동온도는 메뉴얼에는 80℃이상에서 작동을 멈추고 온도가 상온으로 떨어지면 다시 작업할 것을 규정하고 있지만 실제 작업 현장에서는 작업의 효율성때문에 100~120℃ 이상의 온도에서 작동을 하고 있는게 현실이다.The operating temperature of the hydraulic breaker is stipulated in the manual to stop the operation at 80℃ or higher and start working again when the temperature drops to room temperature.

작동유 온도의 상승에 따라 밸브는 체적이 팽창하여 밸브와 실린더의 조립공차인 3~5/100mm를 유지할 수 없게 되어 윤활역할을 하는 작동유가 단속되면서 금속간의 마찰에 의하여 작동유의 유입과 배출을 위한 밸브의 정상적인 작동을 방해하여 유압 브레이커의 작동에 문제를 유발하고 밸브에 국부적인 소착과 긁힘 현상에 의하여 밸브가 파손된다.As the operating oil temperature rises, the valve expands in volume, making it impossible to maintain the 3~5/100mm assembly tolerance between the valve and cylinder. It interferes with the normal operation of the hydraulic breaker and causes a problem in the operation of the hydraulic breaker, and the valve is damaged by the local seizure and scratching of the valve.

그러면 유압브레이커는 밸브의 유량 조정 기능이 저하되어 유압 브레이커의 성능이 저하되거나 작동이 불가되어 고장 현상을 나타내는 문제점이 있다.Then, the hydraulic breaker has a problem in that the flow control function of the valve is lowered, and thus the performance of the hydraulic breaker is deteriorated or the operation is not possible, indicating a malfunction.

한국공개특허 제10-2014-0125631호Korean Patent Publication No. 10-2014-0125631 한국특허등록 제10-0178906호Korean Patent Registration No. 10-0178906 한국공개특허 제10-2010-0026545호Korean Patent Publication No. 10-2010-0026545 한국특허등록 제10-1498468호Korean Patent Registration No. 10-1498468

본 발명은 상기한 문제점들을 해소하기 위해 안출한 것으로서, The present invention has been devised to solve the above problems,

유압 작동유의 온도 상승에 따른 밸브와 실린더간의 윤활역할을 하는 작동유의 단속에 따른 밸브와 실린더의 금속간의 마찰로 발생되는 문제점을 해소하기 위하여 유압 작동유의 온도 상승에도 불구하고 칫수변화를 최소화하는 밸브를 제공함에 본 발명의 목적이 있으며,In order to solve the problem caused by friction between the metal of the valve and the cylinder due to the interruption of the hydraulic oil, which acts as a lubricating oil between the valve and the cylinder due to the increase in the temperature of the hydraulic oil, a valve that minimizes the change in dimensions despite the increase in the temperature of the hydraulic oil is installed. It is an object of the present invention to provide,

또한 밸브와 실린더간의 금속 마찰에 의한 유압브레이커의 성능 저하 및 손상되는 현상을 해소하여 유압브레이커의 작동을 원활하게 할 뿐만 아니라 성능 향상을 도모토록 함에 본 발명의 목적이 있다.In addition, it is an object of the present invention to improve the performance as well as smooth the operation of the hydraulic breaker by solving the phenomenon of deterioration and damage of the hydraulic breaker due to metal friction between the valve and the cylinder.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,

"탄소(C) 0.28 내지 0.40 중량%, 규소(Si) 0.10 내지 0.40 중량%, 망간(Mn) 0.40 내지 0.90 중량%, 비스무스(Bi) 0.1 ~ 0.5 중량%, 나머지는 철(Fe)을 혼합한 합금 조성물로 이루어진 것을 포함하고, 상기 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하고 상기 용융된 용강을 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 형성된 밸브를 가공, 절단, 하더링(Hardening), 템퍼링(Tempering), 침탄열처리, 연마처리하는 상태에서, 상기 하더링(Hardening) 및 템퍼링(Tempering)처리는 밸브를 하더링(Hardening)온도 850℃에서 80 ~ 220분 유지한 후 물과 수용성 냉매를 이용하여 80 ~ 440초간 냉각시키고 템퍼링(Tempering)온도 260 ~ 340℃에서 240 ~ 660분간 템퍼링한 후 공냉하여 표면경도 HRc 30 ~ 40인 것을 포함하는 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브와,
상기 합금 조성물로 이루어진 밸브는 질화깊이 30~60㎛, 표면경도 Min 500Hv인 것을 포함하는 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브와,
상기 합금 조성물로 이루어진 밸브는 침탄깊이 1.1mm, 표면경도 HRc 60인 것을 포함하는 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브와,
상기 연마처리후, 200℃상에서 밸브 표면에 질소(N2)가스를 투입시켜서 표면을 경화한 후 4시간 30분간 520℃상에서 이산화탄소(Co2)가스, 암모니아(NH3)가스, 질소(N2)가스를 투입시켜서 표면을 경화 유지한 다음, 질소(N2)가스를 100℃상에서 투입하여 밸브의 표면을 질화처리하는 것을 포함하는 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브와,
상기 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하고 상기 용융된 용강을 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 형성된 밸브를 가공, 절단, 하더링(Hardening), 템퍼링(Tempering), 침탄열처리, 연마처리함에 있어서, 상기 침탄열처리시 뜨임온도를 200~300℃로 한 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브"를 구성적 특징으로 함으로서 상기의 목적을 달성할 수 있다. "Carbon (C) 0.28 to 0.40 weight %, silicon (Si) 0.10 to 0.40 weight %, manganese (Mn) 0.40 to 0.90 weight %, bismuth (Bi) 0.1 to 0.5 weight %, iron (Fe) is mixed Processing, cutting, hardening, and tempering of a valve formed by casting, including one made of an alloy composition, by melting the alloy composition to produce molten steel, and by pouring the molten steel into a mold to solidify In the state of carburizing heat treatment and polishing treatment, the hardening and tempering treatment is performed by maintaining the valve at a hardening temperature of 850° C. for 80 to 220 minutes and then using water and a water-soluble refrigerant for 80 to For hydraulic breaker that minimizes dimensional change due to temperature rise of hydraulic fluid temperature of hydraulic breaker including cooling for 440 seconds, tempering at a tempering temperature of 260 ~ 340℃ for 240 ~ 660 minutes, and cooling with air to have a surface hardness of 30 ~ 40. valve and
The valve made of the alloy composition is a valve for a hydraulic breaker that minimizes dimensional change according to the temperature rise of the hydraulic oil of the hydraulic breaker, including a nitridation depth of 30 to 60 μm and a surface hardness of Min 500Hv;
The valve made of the alloy composition has a carburizing depth of 1.1 mm and a surface hardness of HRc 60. A valve for a hydraulic breaker that minimizes dimensional change due to a rise in the hydraulic oil temperature of the hydraulic breaker,
After the polishing treatment, nitrogen (N 2 ) gas was introduced to the valve surface at 200° C. to harden the surface, and then at 520° C. for 4 hours and 30 minutes, carbon dioxide (Co 2 ) gas, ammonia (NH 3 ) gas, nitrogen (N 2 ) ) A hydraulic breaker that minimizes the dimensional change due to the rise in the hydraulic oil temperature of the hydraulic breaker, which includes nitriding the surface of the valve by injecting gas to harden the surface, and then injecting nitrogen (N 2 ) gas at 100 ° C. a valve for
In the process of processing, cutting, hardening, tempering, carburizing heat treatment, and polishing the valve formed by casting the molten steel by melting the alloy composition and pouring the molten steel into a mold to solidify , The above purpose can be achieved by configuring the "valve for a hydraulic breaker that minimizes dimensional change according to the rise in the hydraulic oil temperature of the hydraulic breaker," characterized in that the tempering temperature is 200 ~ 300 ℃ during the carburizing heat treatment. there is.

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본 발명에 의하면, 유압 작동유의 온도 상승에도 불구하고 밸브의 칫수변화를 최소화함으로서 밸브와 실린더간의 윤활역할을 하는 작동유의 단속을 미연에 방지함으로서 밸브와 실린더의 금속간의 마찰로 인한 밸브의 손상 염려가 없고 이로서 밸브와 실린더간의 금속 마찰에 의한 유압브레이커의 성능 저하 및 손상되는 현상을 해소하여 유압브레이커의 작동을 원활하게 할 뿐만 아니라 성능 향상을 도모할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, by minimizing the dimensional change of the valve despite the rise in the temperature of the hydraulic hydraulic oil, the interruption of the hydraulic oil serving as lubrication between the valve and the cylinder is prevented in advance, thereby reducing the risk of damage to the valve due to friction between the metal of the valve and the cylinder. As a result, the performance degradation and damage of the hydraulic breaker caused by metal friction between the valve and the cylinder are eliminated, thereby making the hydraulic breaker work smoothly and improving its performance.

도 1은 일반적인 유압브레이커에 있어 밸브의 작용을 도시한 흐름도,
도 2는 일반적인 유압 브레이커용 밸브의 온도에 따라 칫수 변화량을 측정한 결과를 보여주는 실험자료,
도 3은 일반적인 유압브레이커의 작동 구성도,
도 4는 일반적인 유압브레이커에 있어서 밸브슬리브와 밸브의 결합 단면도,
도 5는 본 발명인 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브의 마모계수를 측정키 위한 Pin on Disk방식의 마모 실험기 사진,
도 6은 본 발명인 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브의 질화처리된 밸브와 종래 침탄처리된 밸브의 비교사진,
도 7은 본 발명인 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브에 있어서 유압 작동유 온도에 따른 치수변화를 나타낸 자료이다.1 is a flowchart showing the action of a valve in a general hydraulic breaker;
Figure 2 is experimental data showing the result of measuring the dimensional change according to the temperature of the general hydraulic breaker valve,
3 is an operation configuration diagram of a general hydraulic breaker;
Figure 4 is a combined cross-sectional view of the valve sleeve and the valve in a general hydraulic breaker,
5 is a photograph of a pin on disk type wear tester for measuring the wear coefficient of a valve for a hydraulic breaker that minimizes dimensional change according to an increase in the hydraulic oil temperature of the hydraulic breaker according to the present invention;
Figure 6 is a comparative photograph of the nitridation-treated valve and the conventional carburizing-treated valve of the valve for a hydraulic breaker that minimizes dimensional change according to the rise in the hydraulic oil temperature of the hydraulic breaker according to the present invention;
7 is data showing the dimensional change according to the hydraulic fluid temperature in the valve for a hydraulic breaker that minimizes the dimensional change according to the increase in the hydraulic fluid temperature of the hydraulic breaker according to the present invention.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하며, 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않음은 물론, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention are Since various changes can be made and can have various forms, all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention are included, and the terms or words used in the specification and claims are conventional or dictionary Not to be construed as limited to the meaning, of course, based on the fact that the inventor can appropriately define the concept of a term to describe his invention in the best way, meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention should be interpreted as Accordingly, the embodiments described in the specification of the present invention and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention. It should be understood that various possible equivalents and variations are possible or existent.

또한, 본 발명의 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In addition, unless otherwise defined in the specification of the present invention, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. have Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. does not

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 유압브레이커에 있어 밸브의 작용을 도시한 흐름도이며, 도 2는 일반적인 유압 브레이커용 밸브의 온도에 따라 칫수 변화량을 측정한 결과를 보여주는 실험자료이고, 도 3은 일반적인 유압브레이커의 작동 구성도이며, 도 4는 일반적인 유압브레이커에 있어서 밸브슬리브와 밸브의 결합 단면도이고, 도 5는 본 발명인 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브의 마모계수를 측정키 위한 Pin on Disk방식의 마모 실험기 사진이며, 도 6은 본 발명인 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브의 질화처리된 밸브와 종래 침탄처리된 밸브의 비교사진이고, 도 7은 본 발명인 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브에 있어서 유압 작동유 온도에 따른 치수변화를 나타낸 자료이다.1 is a flow chart showing the action of the valve in a general hydraulic breaker, FIG. 2 is experimental data showing the result of measuring the dimensional change according to the temperature of a general hydraulic breaker valve, and FIG. 3 is the operation configuration of a general hydraulic breaker 4 is a combined cross-sectional view of a valve sleeve and a valve in a general hydraulic breaker, and FIG. 5 is a hydraulic breaker for measuring the wear coefficient of the valve for a hydraulic breaker that minimizes dimensional change according to the temperature rise of the hydraulic oil of the present invention. It is a photograph of a wear tester of the pin on disk method, and FIG. 6 is a comparative photograph of the nitriding-treated valve and the conventional carburizing-treated valve of the valve for a hydraulic breaker that minimizes the dimensional change according to the temperature rise of the hydraulic oil of the hydraulic breaker according to the present invention, FIG. 7 is data showing the dimensional change according to the hydraulic fluid temperature in the valve for a hydraulic breaker that minimizes the dimensional change according to the increase in the hydraulic fluid temperature of the hydraulic breaker according to the present invention.

본 발명은 도 1 및 3에 도시된 바와 같이 실린더(11)와 프론트헤드(12)로 구분되어지고, 상기 실린더(11) 상방측으로 가스가 충진되는 백헤드(13)가 결합되어 구성된 유압브레이커(10)와 그 내부 유압 작동유를 실린더(11) 내부로 전달하는 밸브(20)와 상기 밸브(20)에 의한 유압 작동유의 원활한 유입 및 유출 작용에 의해 상하 운동을 하게 되는 피스톤(30)과, 상기 피스톤(30)의 상하 왕복 운동에 의해 그 하단부에 피스톤(30)의 타격으로 피파쇄물을 타격하는 로드(40)로 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 3, the present invention is divided into a cylinder 11 and a front head 12, and a back head 13 filled with gas to the upper side of the cylinder 11 is coupled to the hydraulic breaker ( 10) and a valve 20 for delivering the internal hydraulic hydraulic oil to the inside of the cylinder 11, and a piston 30 that moves up and down by smooth inflow and outflow of hydraulic fluid by the valve 20, and the It consists of a rod 40 that strikes the object to be shredded with the blow of the piston 30 at its lower end by the vertical reciprocating motion of the piston 30 .

즉, 밸브본체(20)에 의해 굴삭기로 부터 배관라인(L)을 통하여 유압브레이커(10)로 유입되는 유압 작동유를 실린더 내부로 전달하여 피스톤(30)의 상하 왕복운동을 원활하게 작동하기 위함으로서 유압브레이커(10)의 작동 상태의 결정적 역할은 밸브본체(20)의 성능에 달려있는 것이다.That is, the hydraulic oil flowing into the hydraulic breaker 10 from the excavator through the pipe line L by the valve body 20 is transferred into the cylinder to smoothly operate the up and down reciprocating motion of the piston 30. The decisive role of the operating state of the hydraulic breaker 10 is to depend on the performance of the valve body (20).

도 1에 도시된 바와 같이 굴삭기로 부터 유압작동유가 밸브를 통하여 유압브레이커의 실린더에 유입되고(도 1의 a), 실린더에 유입된 유압작동유가 피스톤을 상부로 밀어 올려( 도 1의 b), 피스톤을 상부로 밀어 올려 백헤드에 충진된 질소가스를 압축하면(도 1의 c), 상기 질소 가스의 팽창에 의해 피스톤의 하강 운동으로 피스톤이 로드 즉, 로드을 타격하면서 실린더내 유압작동유를 배출(도 1의 d)하는 것이다.As shown in Fig. 1, hydraulic hydraulic oil from the excavator flows into the cylinder of the hydraulic breaker through the valve (Fig. 1 a), and the hydraulic hydraulic oil introduced into the cylinder pushes the piston upward (Fig. 1 b), When the piston is pushed upward and the nitrogen gas filled in the backhead is compressed (FIG. 1c), the piston hits the rod, that is, the rod, and discharges the hydraulic oil in the cylinder by the downward movement of the piston by the expansion of the nitrogen gas ( 1 d) is to do.

이와 같은 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이 상기 밸브슬리브(21)와 밸브(20)간의 마찰력이 발생하고 이와 같은 마찰력에 의해 밸브슬리브(21)와 밸브ㅂ보본체간의 내마모 현상으로 인하여 유압작동유의 누수가 발생하고 이로 인하여 결국 피스톤(30)의 상하 왕복운동의 저하로 인하여 최종적으로 치즐의 타격력을 저하, 유압브레이커(10)의 본래의 기능을 원활하게 수행치 못하는 문제점이 있는 것으로서,In this state, as shown in FIG. 4 , a frictional force between the valve sleeve 21 and the valve 20 is generated, and due to abrasion resistance between the valve sleeve 21 and the valve body by this frictional force, hydraulic hydraulic oil As a result of the leakage of water, the impact force of the chisel is finally lowered due to the lowering of the vertical reciprocating motion of the piston 30, and there is a problem that the original function of the hydraulic breaker 10 cannot be smoothly performed,

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 종래 일반적인 밸브의 A, B와 C부 직경 칫수가 모두 작동유가 상온에서 80℃ 로 상승하면 0.055mm 확장되며, 이와 같이 실린더와 밸브의 조립공차인 3~5/100mm를 감안하면 작동유의 온도 상승에 의한 밸브의 칫수 확장은 조립공차를 유지할 수 없게 되어 윤활역할을 하는 작동유가 단속되면서 금속간의 마찰이 발생하게 된다.That is, as shown in FIG. 2, when the hydraulic oil rises from room temperature to 80° C., the diameters of A, B, and C parts of a conventional general valve are all expanded by 0.055 mm. Considering 100mm, the expansion of the valve dimensions due to the temperature rise of the hydraulic oil makes it impossible to maintain the assembly tolerance, and as the hydraulic oil, which acts as a lubricating oil, is interrupted, friction between metals occurs.

유압 브레이커의 작동온도는 메뉴얼에는 80℃이상에서 작동을 멈추고 온도가 상온으로 떨어지면 다시 작업할 것을 규정하고 있지만 실제 작업 현장에서는 작업의 효율성때문에 100~120℃ 이상의 온도에서 작동을 하고 있는게 현실이다.The operating temperature of the hydraulic breaker is stipulated in the manual to stop the operation at 80℃ or higher and start working again when the temperature drops to room temperature.

작동유 온도의 상승에 따라 밸브는 체적이 팽창하여 밸브와 실린더의 조립공차인 3~5/100mm를 유지할 수 없게 되어 윤활역할을 하는 작동유가 단속되면서 금속간의 마찰에 의하여 작동유의 유입과 배출을 위한 밸브의 정상적인 작동을 방해하여 유압 브레이커의 작동에 문제를 유발하고 밸브에 국부적인 소착과 긁힘 현상에 의하여 밸브가 파손된다.As the operating oil temperature rises, the valve expands in volume, making it impossible to maintain the 3~5/100mm assembly tolerance between the valve and cylinder. It interferes with the normal operation of the hydraulic breaker and causes a problem in the operation of the hydraulic breaker, and the valve is damaged by the local seizure and scratching of the valve.

그러면 유압브레이커는 밸브의 유량 조정 기능이 저하되어 유압 브레이커의 성능이 저하되거나 작동이 불가되어 고장 현상을 나타내는 문제점이 있고 이를 해소하기 위해서는 유압 브레이커(10) 작동시 상승되는 작동유의 온도에 따라 밸브(V)의 체적 변형이 실린더(11)와 밸브(V)의 조립공차인 3~5/100mm 보다 작아야 하며, 침탄열처리시 뜨림 온도가 150℃이상이 되어야 밸브(V)의 표면경도가 HRc 57~61을 만족하고 침탄깊이가 0.8~1.2mm를 만족시켜야 한다.Then, the hydraulic breaker has a problem in that the flow control function of the valve is lowered, and the performance of the hydraulic breaker is lowered or cannot be operated, thereby indicating a malfunction. In order to solve this problem, the valve ( The volumetric deformation of V) should be less than 3~5/100mm, which is the assembly tolerance between the cylinder 11 and the valve (V), and the surface hardness of the valve (V) should be HRc 57~ 61 and the carburizing depth must satisfy 0.8~1.2mm.

상기 밸브(V)의 특성을 만족시키기 위해서는 밸브(V) 소재의 탄소(C)함량이 0.25중량%이상과 비스무스(Bi)함량이 0.1중량%이상인 소재를 개발할 필요가 있고 또한 침탄열처리후에도 기지조직의 경도가 HRc 34이상을 지녀야 굴삭기로 부터 유입과 배출시 밸브(V)의 상하운동시 발생되는 실린더(11)와 충격에도 변화가 없어 밸브(V)의 기능을 유지할 수 있어야 하며 이와 같은 모든 조건을 만족시키는 본 발명의 구성성분을 구체적으로 보면,In order to satisfy the characteristics of the valve (V), it is necessary to develop a material having a carbon (C) content of 0.25 wt% or more and a bismuth (Bi) content of 0.1 wt% or more of the valve (V) material. The hardness of HRc must be HRc 34 or higher to maintain the function of the valve (V) as there is no change in the cylinder (11) and impact generated during the vertical movement of the valve (V) during inflow and discharge from the excavator. Looking specifically at the components of the present invention that satisfy

탄소(C) 0.28 내지 0.40 중량%, 규소(Si) 0.10 내지 0.40 중량%, 망간(Mn) 0.40 내지 0.90 중량%를 포함하고, 비스무스(Bi) 0.1 ~ 0.5 중량%와 나머지는 철(Fe)을 포함하는 합금 조성물에 의해 제조된 밸브인 것이다.0.28 to 0.40 wt% of carbon (C), 0.10 to 0.40 wt% of silicon (Si), 0.40 to 0.90 wt% of manganese (Mn), 0.1 to 0.5 wt% of bismuth (Bi) and the remainder iron (Fe) It will be a valve manufactured by an alloy composition comprising.

바람직하게는,Preferably,

상기 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하고 상기 용융된 용강을 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 밸브 형태로 한 다음 상기 형성된 밸브를 가공, 절단, 하더링(Hardening), 템퍼링(Tempering), 침탄열처리, 연마처리함에 있어서,The alloy composition is melted to produce molten steel, and the molten molten steel is poured into a mold to form a valve by casting to solidify, and then processing, cutting, hardening, tempering, carburizing the formed valve. In the heat treatment and polishing treatment,

상기 침탄열처리시 뜨임온도를 200~300℃로 한 것이며,When the carburizing heat treatment, the tempering temperature was 200 ~ 300 ℃,

한편, 상기 합금 조성물로 이루어진 밸브는 침탄깊이 1.1mm, 표면경도 HRc 60인 것이다.Meanwhile, the valve made of the alloy composition has a carburizing depth of 1.1 mm and a surface hardness of HRc 60.

더 나아가서, 상기 합금 조성물로 이루어진 밸브는 질화깊이 30~60㎛, 표면경도 Min 500Hv인 것이다.Furthermore, the valve made of the alloy composition has a nitridation depth of 30 to 60 μm and a surface hardness of Min 500Hv.

상기의 본 발명에 대한 구성성분인 화학성분은 하기에 표 1에 나타나 있다.Chemical components, which are components for the present invention, are shown in Table 1 below.

강 종river bell C C Si Si Mn Mn Bi Bi Fe Fe
본 발명
the present invention 0.28 ~ 0.40 중량%0.28 to 0.40 wt% 0.10 ~ 0.40
중량%0.10 to 0.40
weight% 0.40~ 0.90
중량%0.40 to 0.90
weight% 0.1 ~ 0.5중량%0.1 to 0.5% by weight 나머지
remain

본 발명에 따른 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브는 철을 주성분으로 하는 합금 조성물에 의하여 제조될 수 있다.The valve for a hydraulic breaker that minimizes the dimensional change according to the temperature rise of the hydraulic oil of the hydraulic breaker according to the present invention may be manufactured by an alloy composition containing iron as a main component.

상기 합금 조성물에는 철 외에 탄소도 포함된다.The alloy composition includes carbon in addition to iron.

탄소(C)는 0.28~0.40 중량% 정도 포함되는데, 탄소는 강의 강도를 향상시키는 데에 가장 효과적이고 중요한 원소이다. 상기 탄소는 오스테나이트에 고용하여 열처리시 변형유발 가능성을 크게 한다. 또한 탄소는 철(Fe)의 원소와 화합하여 탄화물을 형성하므로써 강도 및 경도를 향상시킨다.Carbon (C) is contained in about 0.28 to 0.40 wt%, carbon is the most effective and important element to improve the strength of steel. The carbon is dissolved in austenite to increase the possibility of inducing deformation during heat treatment. In addition, carbon is combined with an element of iron (Fe) to form carbides, thereby improving strength and hardness.

본 발명의 밸브는 규소를 포함하는 합금 조성물로서 규소(Si)는 0.10~0.40 중량% 정도 함유되는데, 강 속의 규소(Si)는 주로 선철과 탈산제에서 잔류되는 것이다. 규소는 SiO2와 같은 화합물을 형성하지 않는 한 페라이트 속에 고용 되므로 탄소강의 기계적 성질에는 큰 영향을 미치지 않는다. 상기 규소는 템퍼링시 연화저항성을 증대시키기 때문이다.The valve of the present invention is an alloy composition containing silicon, and contains about 0.10 to 0.40 wt% of silicon (Si), and silicon (Si) in steel is mainly remaining from pig iron and deoxidizers. Silicon does not significantly affect the mechanical properties of carbon steel as it is dissolved in ferrite unless it forms a compound such as SiO 2 . This is because the silicon increases the softening resistance during tempering.

망간(Mn)은 0.40~0.90 중량% 정도로 함유된다. Manganese (Mn) is contained in about 0.40 to 0.90 wt%.

이 망간(Mn)의 일부는 강 속에 고용되며, 나머지는 강 속에 함유되어 있는 황(S)과 결합하여 비금속 개재물(nonmetallic inclusion)인 MnS를 결정립내에 형성한다. 상기 MnS는 연성이 있어서 소성가공시에 가공방향으로 길게 연신되는 특성이 있어 강의 물성에 영향을 주지만, 상기 MnS의 형성으로 인하여 강 속의 S의 양이 감소되도록 하는 효과가 있다. 참고로, 상기 황(S)은 결정립계에 형성되는 취약하고 저융점 화합물인 FeS 형성을 억제시킨다. 따라서, Mn에 의해서 펄라이트가 미세해지고, 페라이트를 고용강화시키므로써 탄소강의 항복강도를 향상시킨다. 또한, 열처리시 경화깊이를 증가시키지만, 많은 양이 함유되어 있을때는 균열이나 변형을 유발시킨다. Mn은 강에 점성을 부여하는 특징이 있지만 강의 내산성및 내산화성을 저해하는 원소이기도 하다. 따라서, 본 발명에서는 Mn의 함량을 0.40~0.90 중량%로 조절한다.A part of this manganese (Mn) is dissolved in the steel, and the rest is combined with sulfur (S) contained in the steel to form MnS, a nonmetallic inclusion, in the grains. The MnS is ductile and has a property of being elongated in the machining direction during plastic working, which affects the physical properties of the steel, but has the effect of reducing the amount of S in the steel due to the formation of the MnS. For reference, the sulfur (S) suppresses the formation of FeS, which is a weak and low-melting compound formed at grain boundaries. Therefore, the pearlite is made fine by Mn, and the yield strength of carbon steel is improved by strengthening the ferrite in solid solution. In addition, it increases the hardening depth during heat treatment, but when it contains a large amount, it causes cracks or deformation. Mn has the characteristic of imparting viscosity to steel, but it is also an element that inhibits the acid resistance and oxidation resistance of steel. Therefore, in the present invention, the content of Mn is adjusted to 0.40 to 0.90 wt%.

비스무스(Bi)은 0.1~0.5중량% 정도로 함유된다.Bismuth (Bi) is contained in an amount of 0.1 to 0.5% by weight.

상기 비스무스(Bi)를 함유함으로서 결정입도를 미세하게 함에 따라 열처리시 합금의 강도가 상승하고 인성을 상승시켜 합금의 조밀성을 향상시키는 것이다.By containing the bismuth (Bi), as the grain size is made fine, the strength of the alloy increases during heat treatment and the toughness of the alloy is increased to improve the density of the alloy.

한편 본 발명은 상기 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하고 상기 용융된 용강을 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 밸브 형태로 한 다음 상기 형성된 밸브를 가공, 절단, 하더링(Hardening), 템퍼링(Tempering), 침탄열처리, 연마처리함에 있어서, Meanwhile, in the present invention, molten steel is prepared by melting the alloy composition, and casting is performed to solidify the molten steel by pouring it into a mold to form a valve, and then processing, cutting, hardening, and tempering ( Tempering), carburizing heat treatment, and polishing treatment,

상기 하더링(Hardening) 및 템퍼링(Tempering)처리는 밸브를 하더링(Hardening)온도 850℃에서 80 ~ 220분 유지한 후 물과 수용성 냉매를 이용하여 80 ~ 440초간 냉각시키고 템퍼링(Tempering)온도 260 ~ 340℃에서 240 ~ 660분간 템퍼링한 후 공냉하여 표면경도 HRc 30 ~ 40인 것을 포함하는 것이다.The hardening and tempering treatment is performed by maintaining the valve at a hardening temperature of 850° C. for 80 to 220 minutes, then cooling it using water and a water-soluble refrigerant for 80 to 440 seconds, and tempering temperature 260 It is tempered at ~ 340 ℃ for 240 ~ 660 minutes and then cooled in air to include those having a surface hardness of 30 ~ 40 HRc.

한편, 상기 연마처리후,On the other hand, after the polishing treatment,

200℃상에서 밸브 표면에 질소(N2)가스를 투입시켜서 표면을 경화한 후 4시간 30분간 520℃상에서 이산화탄소(Co2)가스, 암모니아(NH3)가스, 질소(N2)가스를 투입시켜서 표면을 경화 유지한 다음, 질소(N2)가스를 100℃상에서 투입하여 밸브의 표면을 질화처리하는 것을 포함하는 것이다.After curing the surface by putting nitrogen (N 2 ) gas on the valve surface at 200 ° C., at 520 ° C. for 4 hours and 30 minutes, carbon dioxide (Co 2 ) gas, ammonia (NH 3 ) gas, and nitrogen (N 2 ) gas were introduced. After the surface is cured and maintained, nitrogen (N 2 ) gas is introduced at 100° C. to nitrate the surface of the valve.

본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이 종래 제품과 마모계수 측정을 비교실험함에 있어 Pin on Disk방식의 마모 실험기를 사용하였으며, 그 결과 하기 표 2에 나타나 있고, 마찰계수 비교는 표 3에 그래프로 나타나 있다.As shown in FIG. 5, the present invention used a pin on disk type wear tester in a comparative experiment to measure the wear coefficient with the conventional product, and the results are shown in Table 2 below, and the friction coefficient comparison is graphed in Table 3 is appearing


밸브 제품
valve products 무게 감량(g)Weight loss (g) 마찰계수coefficient of friction 상온room temperature 300℃300℃ 500℃500℃ 상온room temperature 300℃300℃ 500℃500℃ 종래제품 1Conventional product 1 침탄carburizing 0.2350.235 0.2420.242 0.2620.262 0.0860.086 0.1080.108 0.1260.126 질화nitrification 0.2320.232 0.2670.267 0.2960.296 0.0650.065 0.0930.093 0.1230.123
종래제품 2
Conventional product 2 침탄carburizing 0.2070.207 0.2350.235 0.2550.255 0.0580.058 0.1290.129 0.1610.161 질화nitrification 0.2030.203 0.2450.245 0.280.28 0.0490.049 0.1110.111 0.1250.125 본 발명
the present invention
 침탄carburizing 0.1820.182 0.2080.208 0.2390.239 0.0470.047 0.0720.072 0.0980.098 질화nitrification 0.1720.172 0.2380.238 0.2520.252 0.0350.035 0.070.07 0.110.11

Figure 112021126665979-pat00001
Figure 112021126665979-pat00001

상기 표 2 및 표 3에 나타난 바와 같이, 침탄처리와 질화처리 모두 온도 상승에 따라 마찰계수가 증가하나 질화처리가 침탄처리보다 마찰계수는 실험 온도에 관계없이 마찰계수가 낮게 나타나며 따라서, 유압브레이커에 적용하는 밸브의 기능을 향상시키기 위해서는 질화처리가 침탄처리보다 더욱 적합하고 또한 종래제품 1,2 보다 본 발명이 더욱 우수하며 마모 감량도 낮게 나타남을 알 수 있다.As shown in Tables 2 and 3 above, both the carburizing treatment and the nitriding treatment increase the friction coefficient as the temperature rises, but the friction coefficient of the nitriding treatment is lower than that of the carburizing treatment regardless of the experimental temperature. It can be seen that the nitriding treatment is more suitable than the carburizing treatment in order to improve the function of the applied valve, and the present invention is superior to the conventional products 1 and 2, and the wear loss is low.

구체적으로 도 6에 도시된 바와 같이 표면처리 공정별 마찰계수 실험결과 침탄처리 대비 질화처리된 본 발명이 300℃에서 약 16% 마찰계수가 향상됨을 알 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 6 , it can be seen that the friction coefficient of the present invention, which was treated with nitriding compared to carburizing treatment, was improved by about 16% at 300 ° C.

한편 본 발명은 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명인 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브에 있어서 유압 작동유 온도에 따른 치수변화를 나타낸 자료를 살펴보면,On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 7 , looking at the data showing the dimensional change according to the hydraulic oil temperature in the valve for a hydraulic breaker that minimizes the dimensional change according to the increase in the hydraulic oil temperature of the hydraulic breaker according to the present invention,

도 2에 도시된 A,B,C 각 부분에서 볼때 도 2에 도시된 표와 달리 작동유 온도에 따른 밸브의 상기 각 부분의 변화 치수 확장이 상대적으로 적게 나타남을 알 수 있는 바 이와 같이 밸브(V)가 작동유의 온도상승에 크게 영향을 받지 아니함에 따라서, 유압 작동유의 온도 상승에도 불구하고 밸브의 칫수변화를 최소화함으로서 밸브와 실린더간의 윤활역할을 하는 작동유의 단속을 미연에 방지함으로서 밸브와 실린더의 금속간의 마찰로 인한 밸브의 손상 염려가 없고 이로서 밸브와 실린더간의 금속 마찰에 의한 유압브레이커의 성능 저하 및 손상되는 현상을 해소하여 유압브레이커의 작동을 원활하게 할 뿐만 아니라 성능 향상을 도모할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.As can be seen from the respective parts A, B, and C shown in FIG. 2, it can be seen that, unlike the table shown in FIG. 2, the change in dimension expansion of each part of the valve according to the hydraulic oil temperature appears relatively small. ) is not significantly affected by the temperature rise of the hydraulic oil, so despite the temperature rise of the hydraulic oil, it minimizes the dimensional change of the valve, thereby preventing the interruption of the hydraulic oil, which plays a lubricating role between the valve and the cylinder, in advance. There is no concern about damage to the valve due to friction between metals, and this effect can improve the performance as well as smooth the operation of the hydraulic breaker by solving the phenomenon of deterioration and damage of the hydraulic breaker due to metal friction between the valve and the cylinder can be expected

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with reference to the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, of course, from the above description by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations may be possible.

따라서 본 발명에서의 기술적 사상은 아래에 기재되는 청구범위에 의해 파악되어야 하되 이의 균등 또는 등가적 변형 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.Therefore, the technical spirit in the present invention should be understood by the claims described below, but it will be obvious that all equivalents or equivalent modifications thereof fall within the scope of the technical spirit of the present invention.

10; 유압브레이커 11; 실린더
12; 프론트헤드 13; 백헤드
20; 밸브본체 21; 밸브슬리브
30; 피스톤 40; 로드
L; 배관라인 V; 밸브
10; hydraulic breaker 11; cylinder
12; fronthead 13; backhead
20; valve body 21; valve sleeve
30; piston 40; road
L; pipe line V; valve

Claims (6)

탄소(C) 0.28 내지 0.40 중량%, 규소(Si) 0.10 내지 0.40 중량%, 망간(Mn) 0.40 내지 0.90 중량%, 비스무스(Bi) 0.1 ~ 0.5 중량%, 나머지는 철(Fe)을 혼합한 합금 조성물로 이루어진 것을 포함하고,
상기 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하고 상기 용융된 용강을 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 형성된 밸브를 가공, 절단, 하더링(Hardening), 템퍼링(Tempering), 침탄열처리, 연마처리하는 상태에서,
상기 하더링(Hardening) 및 템퍼링(Tempering)처리는 밸브를 하더링(Hardening)온도 850℃에서 80 ~ 220분 유지한 후 물과 수용성 냉매를 이용하여 80 ~ 440초간 냉각시키고 템퍼링(Tempering)온도 260 ~ 340℃에서 240 ~ 660분간 템퍼링한 후 공냉하여 표면경도 HRc 30 ~ 40인 것을 포함하는 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브.
Carbon (C) 0.28 to 0.40 weight %, silicon (Si) 0.10 to 0.40 weight %, manganese (Mn) 0.40 to 0.90 weight %, bismuth (Bi) 0.1 to 0.5 weight %, the remainder is an alloy mixed with iron (Fe) comprising the composition,
A state of processing, cutting, hardening, tempering, carburizing, abrasive treatment of a valve formed by casting the molten steel by melting the alloy composition and pouring the molten steel into a mold to solidify at,
The hardening and tempering treatment is performed by maintaining the valve at a hardening temperature of 850° C. for 80 to 220 minutes, then cooling it for 80 to 440 seconds using water and a water-soluble refrigerant, followed by a tempering temperature of 260 A valve for a hydraulic breaker that minimizes dimensional change due to a rise in the hydraulic fluid temperature of a hydraulic breaker, including those with a surface hardness of 30 to 40 by tempering at ~ 340°C for 240 to 660 minutes and then air cooling.
 제 1 항에 있어서,
상기 합금 조성물로 이루어진 밸브는 질화깊이 30~60㎛, 표면경도 Min 500Hv인 것을 포함하는 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브.
The method of claim 1,
The valve made of the alloy composition has a nitridation depth of 30 to 60 μm and a surface hardness of Min 500 Hv.
 제1 항에 있어서,
상기 합금 조성물로 이루어진 밸브는 침탄깊이 1.1mm, 표면경도 HRc 60인 것을 포함하는 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브.
According to claim 1,
The valve made of the alloy composition has a carburizing depth of 1.1 mm and a surface hardness of HRc 60. A valve for a hydraulic breaker that minimizes dimensional change according to the temperature rise of the hydraulic oil of the hydraulic breaker.
 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 연마처리후,
200℃상에서 밸브 표면에 질소(N2)가스를 투입시켜서 표면을 경화한 후 4시간 30분간 520℃상에서 이산화탄소(Co2)가스, 암모니아(NH3)가스, 질소(N2)가스를 투입시켜서 표면을 경화 유지한 다음, 질소(N2)가스를 100℃상에서 투입하여 밸브의 표면을 질화처리하는 것을 포함하는 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브.
The method of claim 1,
After the polishing treatment,
After curing the surface by putting nitrogen (N 2 ) gas on the valve surface at 200 ° C., at 520 ° C. for 4 hours and 30 minutes, carbon dioxide (Co 2 ) gas, ammonia (NH 3 ) gas, and nitrogen (N 2 ) gas were introduced. A valve for a hydraulic breaker that minimizes the dimensional change according to the temperature rise of the hydraulic oil of the hydraulic breaker, which includes nitriding the surface of the valve by putting nitrogen (N 2 ) gas at 100° C. after hardening the surface.
 제 1 항에 있어서,
상기 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하고 상기 용융된 용강을 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 형성된 밸브를 가공, 절단, 하더링(Hardening), 템퍼링(Tempering), 침탄열처리, 연마처리함에 있어서,
상기 침탄열처리시 뜨임온도를 200~300℃로 한 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 유압작동유 온도 상승에 따른 치수변화를 최소화한 유압브레이커용 밸브.
The method of claim 1,
In the process of processing, cutting, hardening, tempering, carburizing heat treatment, and polishing the valve formed by casting the molten steel by melting the alloy composition and pouring the molten steel into a mold to solidify ,
A valve for a hydraulic breaker that minimizes dimensional change according to an increase in the hydraulic hydraulic oil temperature of the hydraulic breaker, characterized in that the tempering temperature is 200 ~ 300 ℃ during the carburizing heat treatment.
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