KR102400849B1

KR102400849B1 - 진동 회전 리퍼

Info

Publication number: KR102400849B1
Application number: KR1020210110082A
Authority: KR
Inventors: 박정열; 박종무
Original assignee: (주)대동이엔지
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2022-05-23
Also published as: KR20230028121A

Abstract

본 발명에 따른 진동 회전 리퍼는 결합브라켓을 가지는 하우징본체와, 하우징본체의 축수부에 의해 회전가능하게 지지되는 파쇄회전체와, 상기 파쇄회전체의 외주면에 설치되어 파쇄 또는 가공을 위한 복수개의 비트와, 상기 파쇄회전체에 설치되어 상기 비트에 파쇄회전체의 회전방향으로 비트에 가진력을 줄 수 있도록 파쇄회전체를 회전방향으로 진동 회전시키는 진동발생유닛과, 상기 하우징본체과 파쇄회전체에 설치되어 파쇄회전체를 회전시키기 위한 회전구동부와, 상기 진동발생유닛에 의해 발생 된 진동이 감쇄되지 않고 상기 비트에 전달될 수 있도록 상기 파쇄회전체의 회전방향 또는 역방향으로 신축되면서 진동을 활성화시키며 진동발생유닛으로부터 발생되는 회전진동이 상기 비트에 가진력으로 작용될 수 있도록 탄성력을 제공하는 탄성지지부를 가지는 파쇄회전체의 회전구동유닛을 구비한다.

Description

진동 회전 리퍼{vibrating rotary ripper}

본 발명은 진동 회전 리퍼에 관한 것으로, 더 상세하게는 파쇄회전체의 내부에서 회전하는 편심웨이트의 진동력을 회전방향으로 가진(加振)시켜 암의 파쇄, 굴착 및 컷팅, 면삭작업 등을 수행할 수 있는 진동 회전 리퍼에 관한 것이다.

일반적으로 건설 중장비들의 암(arm) 또는 붐(boom)에 장착되어 사용되는 어테치먼트(attachment) 중 건설현장에서 건축중인 건축물의 일면을 가공하기 위한 것으로, 비트(bit)를 장착한 한 쌍의 드럼을 포함하는 밀링 헤드(milling head), 유압모터의 외주면에 설치되는 드럼의 외주면에 다수개의 커터들이 설치된 면삭기, 유압모터에 의해 회전하는 판상의 부재에 다수개의 커터들의 설치된 연삭기 등이 있다.

이러한 밀링 헤드, 면삭기는 드럼의 외주면에 돌출된 비트들이 설치되어 작업을 할 수 있는 구조를 갖고 있으나, 회전력과는 별도의 진동에 따른 충격력을 커터에 제공할 수 없으므로 작업효율을 향상시킬 수 없는 문제점이 있다.

대한민국 등록 특허 제 10-2146614호에는 면삭기가 게시되어 있다. 게시된 면삭기는 암 연결부의 원판 블록에 접촉되어 결합되는 서포트 블록과, 상기 서포트 블록의 연결된 측벽 블록을 구비한 커팅 바디, 상기 커팅 바디의 측벽 블록에 설치되는 유압 모터를 구비하며, 상기 유압 모터에 의해 회전 작동되는 것으로 면삭을 위해 돌기 커터들이 외주면에 마련된 유압드럼커터를 구비한다.

대한민국 등록특허 제 10-0780157호에는 측면 면삭기가 결합된 굴착기가 게시되어 있으며, 대한민국 등록 실용신안 제 20-0185290호에는 굴착기용 커터 휠의 홀더 배열구조가 게시되어 있다.

그리고 대한민국 공개특허 제 10-2017-0130354호에는 굴착기 및 일반 건설 장비용 유압장치가 게시되어 있으며, 미국 특허 6,626,500에는 2개의 회전하는 드럼들이 지지되는 쉘(shell)을 포함하는 커터의 구성이 게시되어 있다.

상술한 바와 같은 종래의 커터 휠, 면삭기는 드럼에 회전력과 압력을 가하여 작업할 수 있는 구조를 가지고 있으나, 드럼에 설치된 커터에 충격력과 회전력을 제공할 수 없으므로 작업성을 향상시킬 수 없는 문제점이 있다.

대한민국 등록 특허 제 10-2146614호 대한민국 등록 특허 제 10-0780157호 대한민국 등록 실용신안 제 20-0185290호 대한민국 공개특허 제 10-2017-0130354호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파쇄회전체에 충격에너지를 전달하는 진동을 회전방향으로 가하여 암의 파쇄 또는 건축물의 제거 부위를 파쇄하거나 가공할 수 있는 진동 회전 리퍼를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 파쇄회전체의 비트와 인접되는 측에 물을 분사하여 파쇄 시 발생되는 비트의 열화를 방지하고, 파쇄 시 발생 되는 분진의 비산을 방지할 수 있는 진동 회전 리퍼를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진동 회전 리퍼는 결합브라켓을 가지는 하우징본체와, 하우징본체의 축수부에 의해 회전가능하게 지지되는 파쇄회전체와, 상기 파쇄회전체의 외주면에 설치되어 파쇄 또는 가공을 위한 복수개의 비트와.

상기 파쇄회전체에 설치되어 상기 비트에 파쇄회전체의 회전방향으로 비트에 가진력(exciting force)을 줄 수 있도록 파쇄회전체를 회전방향으로 진동 회전시키는 진동발생유닛과,

상기 하우징본체과 파쇄회전체에 설치되어 파쇄회전체를 회전시키기 위한 회전구동부와, 상기 회전구동부의 회전력을 상기 파쇄회전체에 전달함과 아울러 상기 진동발생유닛에 의해 발생 된 진동이 감쇄되지 않고 상기 비트에 전달될 수 있도록 상기 파쇄회전체의 회전방향 또는 역방향으로 신축되면서 진동을 활성화시키며 진동발생유닛으로부터 발생되는 회전진동이 상기 비트에 가진력으로 작용될 수 있도록 탄성력을 제공하는 탄성지지부를 가지는 파쇄회전체의 회전구동유닛을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 결합브라켓에는 하우징지지부가 설치되고, 하우징지지부와 하우징본체의 사이에 진동발생유닛으로부터 발생되는 진동과 작업 시 작용하는 반력에 의한 진동이 장비의 붐으로 전달되는 것을 방지하는 완충유닛을 더 구비한다. 그리고 붐과 연결되는 결합브라켓과 하우징지지부의 사이에 결합브라켓에 대해 상기 하우징지지부를 틸팅시키는 틸팅유닛이 더 구비되며, 상기 파쇄회전체에는 파쇄회전체의 회전중심축과 나란하게 설치되어 암을 파쇄하기 위한 할암 실린더가 더 구비된다.

본 발명에 따른 진동 회전 리퍼는 파쇄회전체의 내부에 설치된 진동 발생 수단으로부터 발생된 회전방향의 회전진동을 파쇄회전체의 외주면에 설치된 비트에 가진력으로 제공함으로써, 비트의 타격력을 높일 수 있으며, 나아가서는 암의 파쇄 및 굴착력을 향상 시킬 수 있다. 또한 암의 파쇄 시 하우징본체에 가하여지는 진동이 상기 중장비 또는 건설기계의 붐으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 진동 회전 리퍼는 굴착이 이루어지는 과정에서 파쇄회전체측에 물을 공급함으로써 파쇄 작업 중의 비트를 냉각시킬 수 있으며, 비트가 암을 파쇄하거나 토목건축물을 면삭하는 작업 중에서 파쇄물과 분진의 비산을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 진동 회전 리퍼의 일 실시예를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 실시예에 따른 진동 회전 리퍼의 정면도,
도 3은 도 1의 실시예에 따른 진동 회전 리퍼의 단면도,
도 4 내지 도 6은 도 1의 실시예에 따른 진동 회전 리퍼의 진동 발생 유닛의 작동 상태를 도시한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 진동 회전 리퍼의 다른 실시 예를 나타내 보인 단면도,
도 8은 도 7의 실시예에 따른 진동 회전 리퍼에 의해 암이 파쇄되는 상태를 나타내 보인 단면도,
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 진동 회전 리퍼의 다른 실시 예를 나타내 보인 사시도.

본 발명에 따른 진동 회전 리퍼는 굴착을 위한 비트에 가진력을 제공하여 암의 파쇄 및 굴착, 면삭력을 제공하는 것으로, 그 일 실시예를 도 1 내지 도 6에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 진동 회전 리퍼(10)는 건설기계의 붐에 장착되어 터널의 굴착, 토목 건축물의 면삭, 암의 굴착, 암의 파쇄 등의 작업을 수행 할 수 있는 것으로, 중장비 또는 건설기계의 붐에 장착되는 결합브라켓(15)이 구비된 하우징지지부(11)와, 상기 하우징지지부(11)에 진동완충유닛(50)에 의해 현가된 하우징본체(20)와, 상기 하우징본체(20)에 축수부에 의해 회전가능하게 설치되는 파쇄회전체(30)를 구비한다. 상기 파쇄회전체(30)는 실질적으로 평면인 양측면(31)과, 상기 양측면(31) 사이에 형성된 곡면의 외주면(32)을 가진 드럼 형상을 가진다. 상기 파쇄회전체(30)의 외주면(32)에는 복수개의 비트(40)들이 설치된다. 상기 파쇄회전체(30)에 설치되어 상기 파쇄회전체(30)의 비트에 가진력(exciting force)을 줄 수 있도록 파쇄회전체(30)를 회전방향 및 역회전방향으로 진동시키는 진동발생유닛(60)이 마련된다.

상기 하우징본체(20)와 파쇄회전체(30) 사이에는, 파쇄회전체(30)를 회전시키기 위한 회전구동부(70)와, 탄성지지부(80)를 가진 회전구동유닛(90)이 구비된다. 상기 탄성지지부(80)는 상기 진동발생유닛(60)에 의해 발생된 진동이 감쇄되지 않고 상기 비트(40)에 전달될 수 있도록, 상기 파쇄회전체(30)의 회전방향 또는 역회전방향으로 신축되면서 진동을 활성화시키며 진동발생유닛(60)으로부터 발생 되는 진동이 상기 비트(40)에 가진력으로 작용될 수 있도록 탄성력을 제공하는 구성요소이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 진동 회전 리퍼를 구성요소 별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 진동 회전 리퍼(10)의 하우징지지부(11)는 상부측에 결합핀(16)이 장착된 결합브라켓(15)이 힌지축에 의해 양측으로 회전가능하게 설치된다. 그리고 상기 하우징지지부(11)의 양측에는 상기 하우징본체(20)의 양측면 즉, 후술하는 제1,2지지부(23)(24)와 대응되도록 설치되어 진동완충유닛(50)을 설치하기 위한 제1,2현가부(12)(13)가 마련된다.

한편, 상기 결합브라켓(15)과 하우징지지부(11)의 사이에는 파쇄회전체(30)가 설치되며 진동완충유닛(50)에 의해 현가된 하우징본체(20)를 상기 결합브라켓(15)에 대해 좌우 방향으로 틸팅시키기 위한 틸팅유닛(18)이 설치될 수 있다. 상기 틸팅유닛(18)은 결합브라켓(15)의 양측과 하우징지지부(11)의 양측에 각각 힌지축에 의해 결합되는 유압실린더(19)를 포함한다. 상기 틸팅유닛(18)은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 상기 결합브라켓(15)에 대해 파쇄회전체(30)를 작업환경에 맞도록 회동시킬 수 있는 구조이면 가능하다. 예컨대, 상기 결합브라켓과 하우징지지부(11)의 사이에는 상기 하우징지지부(11)를 원주방향으로 회전시킬 수 있는 스윙부가 더 구비 될 수도 있다.

상기 진동완충유닛(50)은 진동 회전 리퍼(10)를 이루는 하우징본체(20)의 양측에 설치된 제 1,2지지부(23)(24)와 상기 하우징지지부(11)의 제1,2현가부(12)(13) 사이에 설치되어 상기 하우징본체(20)를 하우징지지부(11)에 대해 현가시킴과 아울러 상기 하우징본체(20)의 파쇄회전체(30)로부터 전달되는 진동이 하우징지지부(11)와 결합브라켓(11)을 통하여 붐과 같은 장비로 전달되는 것을 방지하게 된다.

상기 진동완충유닛(50)은 상기 제 1지지부(23)과 제1현가부(12)의 사이와 제 2지지부(24)와 제 2현가부(13)의 대응되는 면에 양단부가 고정된 완충부재(51)들을 구비한다. 상기 완충부재(51)인 쿠션엘라스토머는 고무재, 탄성을 가진 합성고무재, 탄성스프링 등으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 하우징본체(20)의 상기 제 1,2지지부(23)(24) 사이의 간격은 상기 파쇄회전체(30)가 삽입되어 회전될 수 있는 간격으로 이격된다. 상기 제1,2지지부(23)(24)에는 동축상으로 제1,2축수부(31)(32)가 설치되고, 이 제1,2축수부(31)(32)에는 상기 파쇄회전체(30)의 양단부에 설치되는 제1,2지지축(33)(34)이 회전가능하게 설치된다.

상기 파쇄회전체(30)는 하우징본체(20)에 하나의 지지축에 의해 지지될 수도 있다. 이 경우, 상기 하우징본체(20)에는 제 1,2지지부(23)(24)가 형성될 필요는 없다.

그리고 상기 파쇄회전체(30)의 외주면(32)에는 다수개의 비트(40)가 설치되는데,상기 비트(40)는 파쇄회전체(30)의 회전방향으로 소정각도 경사지게 설치함이 바람직하다. 상기 비트(40)가 파쇄회전체(30)의 외주면(32)에 소정각도 경사지게 설치된 경우, 비트(40)에 의해 굴착 및 암의 파쇄 시 진동발생유닛(60)으로부터 발생되는 진동이 비트(40)의 타격방향으로 작용할 수 있는 각도로 형성함이 바람직하다. 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 비트(40)는 파쇄회전체(30)의 외주면에 방사상으로 설치될 수도 있다.

상기 진동발생유닛(60)은 상기 하우징본체(20)에 설치되는 제1구동부(61)와 제1구동부(61)에 의해 구동되며 드럼형의 파쇄회전체(30)의 내부에 설치되는 진동발생부(65)를 구비한다.

상기 제1구동부(61)는 제 1축수부(31) 또는 제1지지부(23)에 상기 파쇄회전체(30)의 회전방향과 간섭되지 않도록 설치되는 제1구동모터(62)와, 상기 제1축부(31)의 중공부에 회전가능하게 설치되며, 상기 제1구동모터(62)의 회전축(62a)과 스플라인 결합되는 제 1구동축(63)과, 상기 제1구동축(63)의 단부측 즉, 파쇄회전체(30)의 내측에 위치되는 단부측에는 제1구동기어축(64a) 상에 제1구동기어(64)가 설치된다.

그리고 상기 진동발생유닛(60)을 이루는 진동발생부(65)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 파쇄회전체(30)의 내부에 설치되는 것으로, 상기 파쇄회전체(30)의 양측면에 방사상으로 배열되는 복수개의 편심회전축(66)(66')들이 설치되고, 각각의 편심회전축(66)(66')에는 종동기어(67)(67')가 설치된다. 상기 제1구동기어(64)와 인접되게 설치되는 제1 편심회전축(66)에 설치되는 제1 종동기어(67)는 상기 제 1구동기어(64)와 치합되고, 이로부터 방사상으로 배열된 제2 편심회전축(66')에 설치되는 제2 종동기어(67')는 이와 인접되는 제1종동기어(67)와 맞물린다.

그리고 상기 제1,2 종동기어(67)(67') 또는 제1,2 종동기어(67)(67')와 같이 회전하는 제 1, 2편심회전축(66)(66')에는 각각 제1,2 편심웨이트(69)(69')들이 설치된다. 상기 파쇄회전체(30)에 설치되는 편심회전축(66)(66')들은 파쇄회전체(30)의 중심에 대해 상하, 좌우방향으로 설치되어 십자형 또는 일자형으로 이루도록 함이 바람직하다. 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 파쇄회전체(30)의 중심에 대해 대칭적으로 설치될 수 있다.

한편, 도4에 도시된 바와 같이, 방사상 또는 십자형으로 배열된 제1,2 편심웨이트(69)(69')들의 편심부(69a)(69'a)는 제1구동기어축(64a)즉 을 중심으로 상호 대응되는 위치에 배열되고, 제1편심웨이트(69)의 편심부(69a)와 제2편심웨이트(69')의 편심부(69'a)는 상호 대향되는 위치에 배열된다. 상술한 바와 같이 진동발생부(65)에 의해 발생된 진동은 제1,2 편심웨이트(69)(69')의 편심부(69a, 69'a)가 회전방향으로 정렬되어 있으므로, 회전방향과 역회전방향으로 작용하게 된다.

상기 파쇄회전체의 회전구동유닛(90)은 상기 파쇄회전체(30)를 회전시키기 위한 회전구동부(70)와, 상기 회전구동부(70)의 회전력을 상기 파쇄회전체(30)에 전달함과 아울러 진동발생유닛(60)으로부터 발생되는 가진력을 회파쇄회전체(30)의 회전방향으로 전달하기 위한 탄성지지부(80)를 구비한다.

상기 탄성지지부(80)는 파쇄회전체(30)의 양측 또는 제1,2회전축(33)(34)에 설치되는 제 1,2지지플레이트(41)(42)에 각각 파쇄회전체(30)의 회전중심으로부터 반경방향으로 배열되는 복수개의 탄성부재(81)(82)들을 구비한다. 상기 탄성부재(81)(82)는 고무재 또는 합성고무재 등으로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지 않고, 스프링으로 이루어질 수도 있다.

그리고 상기 회전구동부(70)는 상기 탄성부재(81)(82)들에 의해 지지되며 상기 파쇄회전체(30)의 양측에 각각 설치되는 링기어(71)(72)들과, 상기 제 1,2지지부에 각각 설치되어 각 링기어(71)(72)와 치합되는 복수개의 지지기어(73)(74)들을 구비한다. 각 링기어(71)(72)는 내주면에 치가 형성되어 있으며, 상기 제 1,2회전축(31)(32)과 나란하게 설치되는 지지기어(73)(74)들과 치합된다. 그리고 상기 지지기어(73)(74)들 중 적어도 하나는 제 2구동모터(75)(76)에 의해 회전됨으로써 상기 제 2구동모터(75)(76)의 회전력이 상기 링기어(71)(72)와 탄성부재(81)(82)를 통하여 파쇄회전체(30)에 전달되는 구조를 가진다.

한편, 본 발명에 따른 진동 회전 리퍼(10)의 파쇄회전체(300)에는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 암의 벌어진 틈에 삽입되어 암에 외력을 가함으로써 암을 파쇄하는 할암유닛(100)들이 더 구비된다.

상기 할암유닛(100)들은 파쇄회전체(300)의 회전중심축과 나란하게 설치되는 할암실린더(101)를 구비한다. 상기 할암실린더(101)는 파쇄회전체(300)의 회전중심에 대해 동일한 반경의 원주방향으로 복수개가 설치되는데, 회전 시 편심이 발생되지 않도록 상하좌우 방향으로 설치함이 바람직하다.

상기 할암실린더(101)는 파쇄회전체(300)의 내부에 상기 파쇄회전체(300)의 회전중심과 나란하게 설치되는 실린더본체부(102)와, 상기 실린더본체부(102)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 제1,2피스톤(104)(105)를 구비하고, 상기 제 1,2피스톤(104)(105)에는 각각 제1,2로드(104a)(105a)가 설치되는데, 제1,2로드(104a)(105a)는 상기 파쇄회전체(300)의 양측으로 인입 및 인출 될 수 있는 구조를 가진다.

그리고 상기 실린더본체부(102)에는 제1,2피스톤(104)(105)를 전, 후진시키기 위해 유압유를 공급할 수 있도록 하는 포트들이 설치되는데, 이 포트로의 유압유의 공급은 유압펌프로부터 공급되는 유압유의 공급 및 배출관과 제 2회전축에 설치된 로터리 조인트에 의해 연결되며 파쇄회전체(300)에 설치되어 상기 포트와 연결되는 유압관을 통하여 이루어진다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로서 도 9에 도시된 바와 같이 중장비 또는 건설장비의 붐과 연결되는 결합브라켓(15)이 하우징본체(20)에 직접 설치 될수 있으며, 도 10에 도시된 바와 같이 결합브라켓(15)을 하우징본체(20)에 상기 파쇄회전체(30)와 동축상으로 힌지축에 의해 회전가능하게 설치하고, 상기 결합브라켓(15)와 하우징본체(20)의 사이에 하우징본체(20)의 회전을 위한 실린더(19)가 설치될 수 있다.

그리고 상기 하우징지지부(11)에는 상기 파쇄회전체(30)의 비트들에 의해 파쇄작업이 이루어지는 부위에 물을 분사하기 위한 분사노즐(미도시)이 설치될 수 있다. 상기 분사노즐은 물을 공급하기 위한 물공급유닛과 공급관에 의해 연결될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 진동 회전 리퍼의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 진동 회전 리퍼(10)를 이용하여 굴착 또는 암을 파쇄하기 위해서는 건설기계의 붐, 예컨대 굴착기의 붐에 하우징본체(20)에 설치된 결합브라켓(15)를 결합한다. 결합브라켓(15)에 틸팅유닛(18)을 이용하여 하우징본체(20)를 회전시켜 파쇄회전체(30)를 굴착 또는 파쇄를 위한 위치로 조정한다. 이 때 상기 틸팅유닛(18)은 결합브라켓(15)과 결합된 유압실린더(19)를 구동시킴으로써 이루어질 수 있다.

이러한 과정에서 상기 파쇄회전체(30)의 회전구동유닛(90)의 회전구동부(70)를 이용하여 파쇄회전체(30)를 회전시키고, 상기 진동발생유닛(60)을 작동시켜 파쇄회전체(30)의 회전방향 또는 역회전방향으로 진동을 발생시킨다.

상기 파쇄회전체(30)의 회전은 상기 파쇄회전체의 회전구동유닛(90)의 회전구동부(70)에 의해 이루어지는데, 이는 회전구동부(70)의 제 2구동모터(75)(76) 중의 적어도 하나를 구동시켜 이와 연결된 지지기어(73)(74) 중 적어도 하나를 회전시키게 되면, 이와 치합된 링기어(71)(72)가 회전됨으로써 하우징본체(20)에 대해 파쇄회전체(30)가 회전하게 된다.

그리고 상기 진동발생유닛(60)에 의한 진동의 발생은 진동발생유닛(60)의 제 1구동모터(62)를 구동시켜 제 1구동모터(62)의 회전축(62a)과 연결된 제 1구동축(63)을 구동시킴으로써 이의 단부에 설치된 제1 구동기어(64)에 의해 방사상 즉, 십자형으로 배열된 제1, 2종동기어(67)(67')들을 차례로 회전시킨다.

이와 같이하면, 상기 제1, 2종동기어(67)(67') 또는 제1, 2편심회전축(66)(66')에 설치된 편심웨이트(69)(69')들이 회전하게 됨으로써 진동이 발생 된다.

이와 같이 발생된 진동은 상기 편심웨이트(69)(69')들의 편심부(69a)(69'a)들이 회전축을 중심으로 대응되는 위치 및 상호 대향되도록 정렬된 상태에서 회전하게 되므로, 진동은 편심회전체(30)의 회전방향과 역회전방향으로 강하게 이루어지게 된다.

이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 편심웨이트(69)(69')가 회전함에 따른 파쇄회전체(30)의 반경방향과 중심방향으로의 진동은 도 4에 도시된 바와 같이 파쇄회전체(30)의 회전중심을 중점으로 회전하는 편심웨이트(69)(69')의 편심부(69a)(69'a)가 대응되는 측에 위치하게 되므로 반경방향으로의 진동에너지가 상쇄되어 소멸된다.

그리고 제 1구동모터(72)에 의해 제 1구동축(63)와 이의 단부에 설치되는 제1구동기어(64)가 회전함에 따라 편심웨이트(69)(69')의 편심부(69a)(69'a)가 회전방향으로 위치하게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이 편심웨이트의 회전에 따른 운동에너지 즉, 진동에너지는 파쇄회전체(30)의 회전방향으로 작용하게 된다. 따라서 상기 진동에 따른 가진력은 회전하는 파쇄회전체(30)에 설치된 비트(40)에 작용하게 됨으로써 암의 파쇄력 또는 굴착력을 높일 수 있게 된다. 이러한 과정에서 상기 탄성지지부(80)의 탄성부재(81)(82)는 회전방향으로 신장되면서 회전방향으로 작용하는 가진력을 제공할 수 있다.

상기 진동발생유닛(60)에 의해 진동이 회전방향의 역방향으로 가진력이 작용하는 경우, 즉 도 6에 도시된 바와 같이 편심웨이트(69)(69')의 편심부(69a)(69'a)가 역회전방향으로의 위치에 위치하게 되면, 진동에너지는 파쇄회전체(30)의 역회전방향으로 작용하게 된다. 한편 회전구동유닛(90)의 회전구동부(70)의 각 링기어(71)(72)가 파쇄회전체(30)의 양측에 설치되는 탄성지지부재(81)(82)들에 의해 지지되어 있으므로, 탄성지지부재(81)(82)들이 역회전방향으로의 작용하는 회전력 의해 신장된 후 진동이 다시 회전방향으로 작용할 때 그 복원력에 의해 파쇄회전체(30)를 회전방향으로 가진시키게 된다.

이에 따라서 본 발명에 따른 진동 회전 리퍼의 파쇄회전체(30)에 의한 굴착, 암의 파쇄작업 시, 상기 진동발생유닛(60)으로부터 발생되는 가진력은 파쇄회전체(30)의 회전방향으로 작용하게 되며, 파쇄회전체(30)의 역회전방향으로는 탄성지지부재(81)(82)의 반력에 의해 가진력이 작용하게 되므로 파쇄회전체(30)의 외주면에 설치되는 비트(40)에 굴착력 즉, 비트(40)에 의해 굴착되는 부위가 타격되는 타격력으로 작용하게 된다.

이러한 작용으로 상기 진동 회전 리퍼는 터널의 굴착, 암의 파쇄, 면삭 등의 작업효율을 극대화 시킬 수 있다.

한편, 암의 굴착 또는 파쇄 시 파쇄를 위한 부위에 파쇄를 위한 간격 즉, 파쇄회전체(300)에 설치되는 할암유닛(100)이 삽입되도록 한다. 상기 할암유닛(100)의 할암실린더(101)는 파쇄회전체(300)의 폭방향으로 설치되어 있으므로 상기 파쇄회전체(300)를 파쇄를 위한 암의 틈에 삽입한다. 할암유닛(100)을 삽입하기 위한 홈은 파쇄회전유닛(300)의해 암을 파쇄하는 과정 중에 형성될 수 있다.

상기 파쇄회전유체(300)을 틈에 삽입한 상태에서 유압공급유닛을 이용하여 할암실린더(101)에 유압유를 공급한다. 이와 같이 하면, 도 8에 도시된 바와 같이 제1,2피스톤(104)(105)이 상기 실린더본체부(102)를 따라 상호 대향되는 외측방향으로 이동하면서 이에 설치된 제1,2로드(104a)(105a)가 틈새를 기준으로 양측의 암을 파쇄되는 방향으로 가압하여 암을 파쇄하게 된다.

진동회전리퍼(10)가 상술한 바와 같은 굴착작업 및 암의 파쇄작업을 수행하는 과정에서 진동 발생유닛으로부터 발생되는 진동과 작업대상물로부터 작용하는 반력에 의한 진동은 상기 하우징지지부(11)과 하우징본체(20)의 사이에 설치되는 진동완층유닛(50)의 완충부재(51)에 의해 흡수되어, 진동이 하우징본체(20)으로부터 하우징지지부(11) 및 붐으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 진동 회전 리퍼는 파쇄회전체(30)을 회전방향과 역회전방 방향으로 진동발생유닛에 의해 가진력을 제공함으로써 굴착 및 파쇄력을 높일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

중장비 또는 건설기계의 붐에 장착되는 결합브라켓을 가지는 하우징본체;
상기 하우징본체에 축수부에 의해 회전가능하게 지지되는 파쇄회전체;
상기 파쇄회전체의 외주면에 설치되어 파쇄 또는 가공을 위한 복수개의 비트;
상기 파쇄회전체에 설치되어 상기 파쇄회전체의 회전방향으로 상기 비트에 가진력(exciting force)을 줄 수 있도록 상기 파쇄회전체를 회전방향을 따라 진동시키는 진동발생유닛; 및
상기 하우징본체와 상기 파쇄회전체 사이에 설치되어 상기 파쇄회전체를 회전시키는 구동력을 제공하는 회전구동부와, 상기 회전구동부의 회전력을 상기 파쇄회전체에 전달함과 아울러 상기 파쇄회전체의 회전방향 또는 역방향으로 신축되면서 상기 진동발생유닛에 의해 발생된 회전진동을 활성화시키며 상기 회전진동이 상기 비트에 가진력으로 작용될 수 있도록 탄성력을 제공하는 탄성지지부를 가지는 회전구동유닛;을 구비하고,
상기 진동발생유닛은 상기 파쇄회전체의 중앙부에 설치되는 제1구동축 및 제1구동기어와, 상기 제1구동축의 중심으로부터 방사성방향으로 일직선상 또는 십자형으로 배치되고 편심웨이트들이 각각 설치된 복수개의 편심회전축 및 종동기어들을 구비함으로써, 상기 편심웨이트들에 의한 진동이 상기 파쇄회전체의 회전방향 또는 역회전방향으로 작용하여 상기 비트에 가진력을 제공할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한 진동 회전 리퍼.
제 1항에 있어서,
상기 결합브라켓에는 하우징지지부가 더 설치되고,
상기 하우징지지부와 상기 하우징본체의 사이에 상기 진동발생유닛으로부터 발생되는 회전진동과 작업 시 작용하는 반력에 의한 진동이 중장비 또는 건설기계의 붐으로 전달되는 것을 방지하는 진동완충유닛을 더 구비한 것을 특징으로 하는 진동 회전 리퍼.
제 2항에 있어서,
상기 결합브라켓과 상기 하우징지지부의 사이에 상기 결합브라켓에 대해 상기 하우징지지부를 틸팅시키는 틸팅유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 진동 회전 리퍼.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 파쇄회전체에는 상기 파쇄회전체의 회전중심축과 나란하게 설치되어 암을 파쇄하기 위한 할암실린더를 가진 할암유닛이 더 구비된 것을 특징으로 하는 진동 회전 리퍼.
삭제
제4항에 있어서
상기 할암실린더는 상기 파쇄회전체의 회전축과 동축상으로 설치되며 양측에 로드를 구비한 실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 진동 회전 리퍼.
제 1항에 있어서,
상기 회전구동유닛의 탄성지지부는 상기 파쇄회전체의 양측 또는 파쇄회전체의 제1,2회전축에 설치되는 제 1,2지지플레이트에 각각 파쇄회전체의 회전중심으로부터 반경방향으로 배열된 복수개의 탄성부재들을 구비하고,
상기 탄성부재들은 상기 회전구동부의 링기어와 연결되며,
상기 회전구동부는 상기 하우징본체에 회전가능하게 설치되며 상기 링기어와 치합되는 복수개의 지지기어들과, 지지기어들 중 적어도 하나를 구동시키는 제2구동모터를 구비한 것을 특징으로 하는 진동 회전 리퍼.