KR102458518B1 - 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 굴삭기에 장착되는 유압브레이커에 관한 것으로, 특히 피파쇄물을 타격키 위하여 상하 왕복운동을 하는 로드과 마찰이 빈번한 프론트 커버의 마모성을 향상시켜 프론트 커버의 수명을 연장하고 파쇄 작업시 발생되는 암반 또는 콘크리트 가루가 유입되어 발생되는 로드과 프론트 커버의 마모를 최소화함으로서 유압브레이커의 작동을 원활하게 할 뿐만 아니라 성능 향상을 도모토록 한 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버에 관한 것으로서,
본 발명의 구체적인 해결적 수단은,
"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 혼합한 합금 조성물로 이루어진 것을 포함하며, 상기 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하고 상기 용융된 용강을 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 형성된 프론트 커버를 가공, 절단, 담금질, 템퍼링(Tempering), 침탄열처리, 연마처리하는 상태에서, 상기 담금질 및 템퍼링(Tempering)처리는 프론트 커버를 담금질온도 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 ~ 40로 이루어지고, 상기 합금 조성물로 이루어진 프론트 표면에 UV 코팅제로 트리메틸올프로판 EO 변성 트리아크릴레이트 44~54 중량%, 2-프로펜산 1,6-헥세인다이일 17~27 중량%, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논 4~14 중량%, 벤조페논 1~10 중량%, 방향족 경질 나프타 용매 0.1 ~ 4 중량%를 포함하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버와,
상기 합금 조성물로 이루어진 프론트 커버는 질화깊이 30~60㎛, 표면경도 Min 500Hv인 것을 포함하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버와,
상기 합금 조성물로 이루어진 프론트 커버는 침탄깊이 1.1mm, 표면경도 HRc 60인 것을 포함하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버와,
상기 연마처리후, 200℃상에서 프론트 커버 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 프론트 커버의 표면을 질화처리하는 것을 포함하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버와,
상기 침탄열처리시 뜨임온도를 200~300℃로 한 것을 특징으로 하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버"를 구성적 특징으로 함으로서,
피파쇄물을 타격키 위하여 상하 왕복운동을 하는 로드과 마찰이 빈번한 프론트 커버의 마모성을 향상시켜 프론트 커버의 수명을 연장하고 파쇄 작업시 발생되는 암반 또는 콘크리트 가루가 유입되어 발생되는 로드과 프론트 커버의 마모를 최소화함으로서 유압브레이커의 작동을 원활하게 할 뿐만 아니라 성능 향상을 도모할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Description

내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버{Front cover for wear-resistant hydraulic breakers}
본 발명은 굴삭기에 장착되는 유압브레이커에 관한 것으로, 특히 피파쇄물을 타격키 위하여 상하 왕복운동을 하는 로드과 마찰이 빈번한 프론트 커버의 마모성을 향상시켜 프론트 커버의 수명을 연장하고 파쇄 작업시 발생되는 암반 또는 콘크리트 가루가 유입되어 발생되는 로드과 프론트 커버의 마모를 최소화함으로서 유압브레이커의 작동을 원활하게 할 뿐만 아니라 성능 향상을 도모토록 한 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버에 관한 것이다.
일반적으로 굴삭기와 같은 건설장비 등에 장착되는 유압브레이커는 굴삭기로 부터 유입된 유압과 압축된 질소 가스의 팽창에너지를 피스톤의 상하 운동에너지로 변환하고, 이 피스톤의 운동에너지는 로드 즉, 로드을 타격하여 암반 등과 같은 파쇄목적물을 파쇄시키는 작업을 수행하는데 사용된다.
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.
상기 유압브레이커의 통상적 구조는 유압브레이커 몸체를 이루는 실린더와, 상기 실린더 내부에 운동 가능하게 설치되는 피스톤과, 상기 피스톤의 타격이 가하여지는 실린더 하부에 설치되는 로드, 상기 로드과 빈번한 마찰을 일으키는 프론트 커버, 실린더 하실과 실린더 상실에 유압이 선택적으로 공급되어 피스톤을 왕복 운동시키는 밸브로 이루어진다.
상기 유압브레이커는 토목공사 현장 또는 광산 등에서 암반이나 콘크리트 등을 타격에 의하여 파쇄하는 장치로 사용 여건이 매우 열악하여 부품의 교체가 많은 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 로드, 프론트 커버와 로드 핀은 마모와 파손 상태에 따라 계속 교체하여 사용하는 부품으로 로드과 로드 핀은 충격에 의하여 파손되거나 마모되는 부품이고 프론트 커버는 로드의 상항운동시 발생되는 마찰에 의하여 마모가 되면 교체하는 부품이다.
이중 프론트 커버는 파쇄 작업시 발생되는 암반 또는 콘크리트 가루가 유입되어 로드와 프론트 커버 사이에 끼어져 프론트 커버와 로드의 마모를 더욱 빠르게 진행시키는 촉진제 역할을 하기도 한다.
이로 인하여 결국 피스톤의 상하 왕복운동의 저하로 인하여 최종적으로 로드의 타격력을 저하, 유압브레이커의 본래의 기능을 원활하게 수행치 못하는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2014-0125631호 한국특허등록 제10-0178906호 한국공개특허 제10-2010-0026545호 한국특허등록 제10-1498468호
본 발명은 상기한 문제점들을 해소하기 위해 안출한 것으로서,
로드와 필수 불가결하게 마찰되는 프론트 커버의 마모를 최소화하는 프론트 커버를 제공함에 본 발명의 목적이 있고,
또한 프론트 커버의 마모성을 향상시킴에 따라 유압브레이커의 작동을 원활하게 할 뿐만 아니라 성능 향상을 도모토록 함에 본 발명의 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
"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 혼합한 합금 조성물로 이루어진 것을 포함하며, 상기 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하고 상기 용융된 용강을 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 형성된 프론트 커버를 가공, 절단, 담금질, 템퍼링(Tempering), 침탄열처리, 연마처리하는 상태에서, 상기 담금질 및 템퍼링(Tempering)처리는 프론트 커버를 담금질온도 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 ~ 40로 이루어지고, 상기 합금 조성물로 이루어진 프론트 표면에 UV 코팅제로 트리메틸올프로판 EO 변성 트리아크릴레이트 44~54 중량%, 2-프로펜산 1,6-헥세인다이일 17~27 중량%, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논 4~14 중량%, 벤조페논 1~10 중량%, 방향족 경질 나프타 용매 0.1 ~ 4 중량%를 포함하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버와,
상기 합금 조성물로 이루어진 프론트 커버는 질화깊이 30~60㎛, 표면경도 Min 500Hv인 것을 포함하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버와,
상기 합금 조성물로 이루어진 프론트 커버는 침탄깊이 1.1mm, 표면경도 HRc 60인 것을 포함하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버와,
상기 연마처리후, 200℃상에서 프론트 커버 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 프론트 커버의 표면을 질화처리하는 것을 포함하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버와,
상기 침탄열처리시 뜨임온도를 200~300℃로 한 것을 특징으로 하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버"를 구성적 특징으로 함으로서 상기의 목적을 달성할 수 있다.
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본 발명에 의하면, 피파쇄물을 타격키 위하여 상하 왕복운동을 하는 로드과 마찰이 빈번한 프론트 커버의 마모성을 향상시켜 프론트 커버의 수명을 연장하고 파쇄 작업시 발생되는 암반 또는 콘크리트 가루가 유입되어 발생되는 로드과 프론트 커버의 마모를 최소화함으로서 유압브레이커의 작동을 원활하게 할 뿐만 아니라 성능 향상을 도모할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 일반적인 유압브레이커의 일부 절개 사시도 및 단면도,
도 2는 본 발명인 내마모성 유압브레이커용 프론트 커버와 종래 유압브레이커용 프론트 커버의 마모계수를 측정키 위한 Pin on Disk방식의 마모 실험기 사진,
도 3은 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버와 종래 침탄처리된 프론트 커버의 내마모 실험에 의한 무게 변화를 비교한 그래프,
도 4는 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버와 종래 침탄처리된 프론트 커버의 표면으로 부터 거리에 따른 24시간 마모속도를 비교한 비교 그래프이다.
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.
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.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 유압브레이커의 일부 절개 사시도 및 단면도이며, 도 2는 본 발명인 내마모성 유압브레이커용 프론트 커버와 종래 유압브레이커용 프론트 커버의 마모계수를 측정키 위한 Pin on Disk방식의 마모 실험기 사진이고, 도 3은 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버와 종래 침탄처리된 프론트 커버의 내마모 실험에 의한 무게 변화를 비교한 그래프이며, 도 4는 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버와 종래 침탄처리된 프론트 커버의 표면으로 부터 거리에 따른 24시간 마모속도를 비교한 비교 그래프이다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 백헤드(13), 실린더(11), 프론트헤드(12), 프론트 커버(15)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.
즉, 밸브(20)에 의해 굴삭기로 부터 배관라인을 통하여 유압브레이커(10)로 유입되는 유압 작동유를 실린더 내부로 전달하여 피스톤(30)의 상하 왕복운동으로 로드(40)에 의해 피파쇄물을 타격함에 있어 상기 로드(40)의 상하 운동시 프론트 커버(15)와의 마찰에 의해 프론트 커버(15)의 마모가 발생하며, 또한 파쇄 작업시 발생되는 암반 또는 콘크리트 가루가 프론트 커버(15)내로 유입되어 로드(40)와 프론트 커버(15) 사이에 끼어져 프론트 커버(15)와 로드(40)의 마모를 촉진시킴에 따라 유압브레이커(10)의 작동 상태의 결정적 역할중 하나가 프론트 커버(15)의 성능에 달려있는 것이다.
이와 같은 프론트 커버(15)와 로드(40)간의 마찰력에 의한 프론트 커버(15)와 로드(40) 및 기타 부품의 잦은 교체는 작업을 비효율성을 촉진하고 실질적으로 현장에서는 프론트 커버(15)의 마모에도 불구하고 작업을 강행하는 관행에 따라 결국 피스톤(30)의 상하 왕복운동의 저하로 인하여 최종적으로 로드의 타격력을 저하, 유압브레이커(10)의 본래의 기능을 원활하게 수행치 못하는 점을 해결하기 위하여,
본 발명의 구성성분을 구체적으로 보면,
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 프론트 커버인 것이다.
바람직하게는,
상기 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하고 상기 용융된 용강을 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 프론트 커버 형태로 한 다음 상기 형성된 프론트 커버를 가공, 절단, 담금질, 템퍼링(Tempering), 침탄열처리, 연마처리함에 있어서,
상기 침탄열처리시 뜨임온도를 200~300℃로 한 것이며,
한편, 상기 합금 조성물로 이루어진 프론트 커버는 침탄깊이 1.1mm, 표면경도 HRc 60인 것이다.
더 나아가서, 상기 합금 조성물로 이루어진 프론트 커버는 질화깊이 30~60㎛, 표면경도 Min 500Hv인 것이다.
상기의 본 발명에 대한 구성성분인 화학성분은 하기에 표 1에 나타나 있다.
강 종 C Si Mn Bi Fe

본 발명		 0.28 ~ 0.40 중량% 0.10 ~ 0.40
중량%		 0.40~ 0.90
중량%		 0.1 ~ 0.5중량% 나머지
본 발명에 따른 내마모성 유압 브레이커용 플론트 커버는 철을 주성분으로 하는 합금 조성물에 의하여 제조될 수 있다.
상기 합금 조성물에는 철 외에 탄소도 포함된다.
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.
본 발명의 프론트 커버는 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.
망간(Mn)은 0.40~0.90 중량% 정도로 함유된다.
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.
비스무스(Bi)은 0.1~0.5중량% 정도로 함유된다.
상기 비스무스(Bi)를 함유함으로서 결정입도를 미세하게 함에 따라 열처리시 합금의 강도가 상승하고 인성을 상승시켜 합금의 조밀성을 향상시키는 것이다.
한편 본 발명은 상기 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하고 상기 용융된 용강을 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 프론트 커버 형태로 한 다음 상기 형성된 프론트 커버를 가공, 절단, 담금질, 템퍼링(Tempering), 침탄열처리, 연마처리함에 있어서,
상기 담금질 및 템퍼링(Tempering)처리는 프론트 커버를 담금질온도 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.
한편, 상기 연마처리후,
200℃상에서 프론트 커버 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 프론트 커버의 표면을 질화처리하는 것을 포함하는 것이다.
바람직하게는, 상기 합금 조성물로 이루어진 프론트 커버 표면에 UV 코팅제로 트리메틸올프로판 EO 변성 트리아크릴레이트 44~54 중량%, 2-프로펜산 1,6-헥세인다이일 17~27 중량%, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논 4~14 중량%, 벤조페논 1~10 중량%, 방향족 경질 나프타 용매 0.1 ~ 4 중량%를 포함하는 것이다.
이와 같이 UV코팅제를 도포하는 이유는 일반적인 효과 즉, 프론트 커버의 부식 등을 방지 하기 위한 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 종래 프론트 커버와 마모계수 측정을 비교실험함에 있어 Pin on Disk방식의 마모 실험기를 사용하였으며, 그 결과 종래 프론트 커버는 유효경화층이 1.0mm이나 본 발명의 유효경화층은 4.0mm임을 확인할 수 있었다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버와 종래 침탄처리된 프론트 커버의 내마모 실험에 의한 무게 변화를 비교한 그래프를 살펴보면,
내마모량 측정 결과 초기에는 종래 침탄처리된 프론트 커버나 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버나 둘다 유사하나, 10시간 이후에는 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버는 3.72g, 종래의 침탄처리된 프론트 커버는 3.75g으로 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버가 8% 우수함을 나타내고 있고,
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버와 종래 침탄처리된 프론트 커버의 표면으로 부터 거리에 따른 24시간 마모속도를 비교한 비교 그래프를 살펴보면,
종래의 침탄처리된 프론트 커버는 표면으로 부터 0.4mm 지점까지 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버보다 마모 속도가 적으나 0.4mm를 지나서 부터 유효경화층인 1.0mm까지 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버보다 마모속도가 2배이상 빨라짐을 알 수 있고,
종래의 침탄처리된 프론트 커버는 표면으로 부터 0.4mm가 마모된 이후 내부로 갈수록 경도값이 크게 떨어져서 마모속도가 점차 빨라지다가 유효경화층이 모두 마모된 지점부터는 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버보다 2배이상 마모속도가 빨라진다.
이는 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버는 경도가 표면에서 부터 내부 4mm까지 일정하기 때문에 마모속도도 일정한 크기를 보여줌을 나타낸 것이다.
일반적으로 프론트 커버는 내경 6mm가 마모되면 부품을 교체하도록 제시되고 있는 바 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버 편측으로 4mm 까지 경화층이 유효하므로 프론트 커버 8mm 까지는 마모속도가 일정하다.
결론적으로 본 발명인 고주파처리된 프론트 커버는 종래의 침탄처리된 프론트 커버보다 2배 이상의 수명을 유지할 수 있는 것으로서,
본 발명은 피파쇄물을 타격키 위하여 상하 왕복운동을 하는 로드과 마찰이 빈번한 프론트 커버의 마모성을 향상시켜 프론트 커버의 수명을 연장하고 파쇄 작업시 발생되는 암반 또는 콘크리트 가루가 유입되어 발생되는 로드과 프론트 커버의 마모를 최소화함으로서 유압브레이커의 작동을 원활하게 할 뿐만 아니라 성능 향상을 도모할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
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.
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.
10; 유압브레이커 11; 실린더
12; 프론트헤드 13; 백헤드
15; 프론트 커버 20; 밸브
30; 피스톤 40; 로드

Claims (7)

  1. 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 혼합한 합금 조성물로 이루어진 것을 포함하며,
    상기 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하고 상기 용융된 용강을 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 형성된 프론트 커버를 가공, 절단, 담금질, 템퍼링(Tempering), 침탄열처리, 연마처리하는 상태에서,
    상기 담금질 및 템퍼링(Tempering)처리는 프론트 커버를 담금질온도 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 ~ 40로 이루어지고,
    상기 합금 조성물로 이루어진 프론트 표면에 UV 코팅제로 트리메틸올프로판 EO 변성 트리아크릴레이트 44~54 중량%, 2-프로펜산 1,6-헥세인다이일 17~27 중량%, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논 4~14 중량%, 벤조페논 1~10 중량%, 방향족 경질 나프타 용매 0.1 ~ 4 중량%를 포함하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 합금 조성물로 이루어진 프론트 커버는 질화깊이 30~60㎛, 표면경도 Min 500Hv인 것을 포함하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 합금 조성물로 이루어진 프론트 커버는 침탄깊이 1.1mm, 표면경도 HRc 60인 것을 포함하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연마처리후,
    200℃상에서 프론트 커버 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 프론트 커버의 표면을 질화처리하는 것을 포함하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 침탄열처리시 뜨임온도를 200~300℃로 한 것을 특징으로 하는 내마모성 유압 브레이커용 프론트 커버.



  7. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102575403B1 (ko) * 2022-11-16 2023-09-07 이종수 차량용 헬퍼 스프링

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0178906B1 (ko) 1995-12-30 1999-02-18 석진철 유압브레이커용 유압제어밸브장치
KR19990076784A (ko) * 1996-11-25 1999-10-15 고지마 마타오 피삭성이 우수한 강재 및 절삭가공된 부품
KR20100026545A (ko) 2008-08-30 2010-03-10 라온테크 주식회사 밸브가이드를 구비한 유압 브레이커용 유압 콘트롤밸브
KR20110043234A (ko) * 2009-10-21 2011-04-27 주식회사 포스코 Ｕｖ 경화형 코팅 조성물
KR20140125631A (ko) 2013-04-19 2014-10-29 주식회사 신진정공 변형 보상 구조를 갖는 유압브레이커용 밸브장치 및 밸브장치의 변형 보상 방법
KR101498468B1 (ko) 2014-10-20 2015-03-05 (주)한립 유압 브레이커용 질소가스 충전밸브
JP2015081366A (ja) * 2013-10-22 2015-04-27 株式会社神戸製鋼所 冷間加工性と浸炭熱処理後の表面硬さに優れる熱延鋼板
JP2018062692A (ja) * 2016-10-13 2018-04-19 株式会社神戸製鋼所 熱延鋼板
KR20200062317A (ko) * 2017-11-16 2020-06-03 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 질화 처리 부품
KR20210010781A (ko) * 2019-07-19 2021-01-28 (주)한립 유압 브레이커용 로드 및 그 제조방법

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0178906B1 (ko) 1995-12-30 1999-02-18 석진철 유압브레이커용 유압제어밸브장치
KR19990076784A (ko) * 1996-11-25 1999-10-15 고지마 마타오 피삭성이 우수한 강재 및 절삭가공된 부품
KR20100026545A (ko) 2008-08-30 2010-03-10 라온테크 주식회사 밸브가이드를 구비한 유압 브레이커용 유압 콘트롤밸브
KR20110043234A (ko) * 2009-10-21 2011-04-27 주식회사 포스코 Ｕｖ 경화형 코팅 조성물
KR20140125631A (ko) 2013-04-19 2014-10-29 주식회사 신진정공 변형 보상 구조를 갖는 유압브레이커용 밸브장치 및 밸브장치의 변형 보상 방법
JP2015081366A (ja) * 2013-10-22 2015-04-27 株式会社神戸製鋼所 冷間加工性と浸炭熱処理後の表面硬さに優れる熱延鋼板
KR101498468B1 (ko) 2014-10-20 2015-03-05 (주)한립 유압 브레이커용 질소가스 충전밸브
JP2018062692A (ja) * 2016-10-13 2018-04-19 株式会社神戸製鋼所 熱延鋼板
KR20200062317A (ko) * 2017-11-16 2020-06-03 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 질화 처리 부품
KR20210010781A (ko) * 2019-07-19 2021-01-28 (주)한립 유압 브레이커용 로드 및 그 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102575403B1 (ko) * 2022-11-16 2023-09-07 이종수 차량용 헬퍼 스프링

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