KR102551756B1 - 백헤드가 없는 유압브레이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백헤드가 없는 조립구조로, 블록을 다면체로 제작한 구조에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 백헤드가 없는 조립구조로, 다면체의 블록으로 내부의 공간에는 압축가스를 충진시킨다. 다면체의 외부로부터 유체를 공급받는 메인콘트롤 밸브가 포함되며, 다면체 내부의 공간에는 메인콘트롤 밸브를 제어하는 파일럿밸브가 수용되고, 메인콘트롤 밸브에 의해 작동하는 각각의 복동실린더가 피스톤로드와 결합된 모듈을 전,후진시키면서 일체로 된 임팩램과 램블록모듈을, 전진시키고, 충전되어있는 압축가스가 일체로 된 임팩램과 램블록모듈을 후진으로 급이동시키면서 충격력을 얻는 백헤드가 없는 유압브레이커에 관한 것이다.

Description

백헤드가 없는 유압브레이커{Hydraulic brake without back-head}

본 발명은 유압브레이커로서, 더욱 상세하게는 실린더블록이 다면체의 조립구조로, 백헤드가 없는 유압 브레이커에 관한 것이다.

일반적으로 유압브레이커는 굴착기 등 건설기계에 부착하여 파쇄, 다짐, 항타를 위해 사용된다.

도 1, 도 2에서, 외부는 사각형으로 되고 내부는 원통의 구조로 되어 치즐(200)을 수용하는 프론트 헤드(300), 임팩 피스톤(600)을 수용하는 실린더블록(400), 2개의 실 리테이너(700), 질소가스가 충진되는 백헤드(500) 등으로 구성된 유압브레이커를 볼 수 있다.

일반적인 유압브레이커의 구동 방법은 외부에서 유체를 공급받아 임팩 피스톤(600)이 전진하면 전환밸브(800)에 의해 유로가 바뀌고 백헤드(500)에 충전되어 있는 가스 압력으로 인해 임팩 피스톤(600)이 급후진하면서 충격력을 얻게 된다.

임팩 피스톤은 하단부, 중단부, 상단부로 된 것으로 효과적인 충격력을 얻기 위해서는 행정거리가 길어야 한다. 즉, 하단부, 중단부, 상단부 각각이 길이가 길어져야 하는데, 가령, 행정거리를 200mm 증가시키려면, 하단부, 중단부, 상단부의 길이도 각각 200mm씩 증가시키고 상단부쉬 및 하단부쉬까지 포함하면 임팩피스톤의 길이는 훨씬 길어져 쉽게 행정거리를 증가시킬 수 없는 구조다.

또한, 임팩 피스톤의 행정거리가 증가되면 실린더 블럭, 백헤드의 길이도 증가되어 전체적인 구조의 크기 및 무게가 증가하여 건설기계 가동 시 연비와 제품의 생산원가도 높아질 뿐만 아니라 다루기도 불편하는 등 많은 문제점이 있다.

따라서, 백헤드의 크기를 늘려 내부에 충전된 질소가스의 용량을 증대시켜 충전압력을 증대시키기 위한 대한민국 등록특허 제10-0820644호의 “유압식 브레이커의 백헤드 구조”가 개시되어 있다.

이러한, 브레이커도 결국에는 전체적인 구조의 크기를 증가시켜 상기와 같은 문제점이 발생된다.

대한민국 등록특허 제10-0820644호의 '유압식 브레이커의 백헤드 구조'등록)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유압브레이커의 실린더 블록을 조립구조로 하여 백헤드 없이 제작`함으로, 전체 구조는 축소될 뿐만 아니라, 임팩 피스톤 타입을 피스톤부가 없는 임팩램 타입으로 설계하여 행정거리는 길어져 충격력이 증가하고 임팩램의 길이는 짧아져 비용절감의 효과가 있으며, 임팩램에는 임팩램실린더 한 곳에만 씰을 사용하여 비용을 절감하는 목적도 있다.

또한, 다면체로 조립된 판재의 조립면을 씰링 처리하고 램실린더에 씰리테이너를 적용하여 밀폐된 공간에 압축가스를 충진시켜 기존의 백헤드의 역할을 대체하는 목적이 있다.

직선베어링블록, 힌지블록, 푸쉬 로드 및 밸브누름조종로드를 수용한 각각의 모듈이 전진과 후진 시 이탈을 방지하는 블록가이드를 설치하고, 임팩램과 램블록모듈의 직선 유도를 위해, 다수의 직선베어링블록 및 직선베어링가이드를 설치하여 임팩램과 램블록모듈을 안정적으로 왕복 이동시키는데 목적이 있다.

또한, 실린더 블록을 분해조립이 가능한 다면체로 하여 내부 소모품 교환을 용이하게 하여 때에 맞게 소모품을 교환하여 장기간 사용에도 최고의 성능을 유지할 수 있는 백헤드가 없는 유압브레이커를 제공하는 데 목적이 있다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시 예에 따르면, 다수의 탭 과 볼트홀, 가스주입구 및 오일주입구가 가공되고 메인콘트롤밸브와 파일럿밸브를 이어주는 다수의 파일럿유로홀이 천공되어 있는 판재; 다면체의 외부로부터 유체를 공급받는 메인콘트롤밸브; 다면체의 내부의 밀폐된 공간에는 메인콘트롤밸브를 제어하는 파일럿밸브; 램블록모듈과 일체로 결합되는 임팩램; 임팩램이 왕복하는 램실린더; 메인콘트롤밸브에 의해 작동하는 각각의 복동실린더; 각각의 복동실린더 내 각각의 피스톤로드와 일체로 결합되는 각각의 모듈; 각각의 모듈이 전진과 후진 시 이탈을 방지하는 블록가이드; 각각의 모듈에 의해 전진되는 임팩램과 램블록모듈; 각각의 모듈 및 임팩램과 램블록모듈을 직선으로 유도하는 직선베어링가이드; 전진된 임팩램과 램블록모듈을 후진으로 밀어주어 임팩트를 얻게하는 충전된 압축가스를 포함할 수 있다.

각각의 모듈이 전진과 후진 시 이탈을 방지하는 블록가이드를 더 포함한다.

다면체로 조립된 판재의 조립면을 씰링 처리하고 램실린더에 씰리테이너를 적용하여 밀폐된 공간에 압축가스를 충진한다.

각각의 모듈은 직선베어링블록, 힌지블록, 푸쉬 로드 및 밸브누름 조종로드를 포함한다.

각각의 복동실린더는 피스톤로드에 결합된 모듈을 포함한다.

힌지블록은 램블록모듈의 돌출부와 맞닿는 걸림부를 포함한다.

파일럿밸브 내의 2개의 스풀은 시소 플레이트 축을 기준으로 두 개의 밸브누름 조절로드가 좌우에서 돌출되는 스풀을 누를 때마다 시소플레이트에 의해 교차 작동한다.

힌지블록을 램블록모듈로 부터 분리시키는 리미트 로울러를 더 포함한다.

본 발명에 따른 백헤드가 없는 유압브레이커는 실린더 블록을 다면체 형상으로 제작하여, 전체적인 구조가 축소되어 제작비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 분해조립이 용이하여 때에 맞게 소모품을 교환하여 주어 언제나 최고의 유압브레이커 성능을 유지할 수 있다.

다면체의 조립 구조로 된 램실린더에 씰리테이너를 적용하여 밀폐된 공간에는, 압축가스를 충진시켜 배제된 백헤드의 기능을 충족한다.

또한 임팩 피스톤을, 피스톤부가 없는 임팩램 타입으로 구조 변경하여 행정거리를 증가시켜 유압브레이커의 충격력을 향상시켜 작업능률을 높이고, 연비도 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 직선베어링블록 및 직선베어링가이드를 적용하여, 임팩램의 길이를 대폭 감축시키고, 램실린더에는 한 곳에만 씰 리테이너를 사용하여 제작 및 관리비용을 절감하는 이점이 있는 것이다.

도 1은 종래 유압브레이커 부위 형성도
도 2은 종래 피스톤의 행정구간을 나타낸 도시
도 3은 본 발명의 백헤드가 없는 유압브레이커의 측면 구조도이다.
도 4는 본 발명의 백헤드가 없는 유압브레이커의 평면 구조도이다.
도 5는 본 발명의 제1 피스톤 후진완료 측면 구조도.
도 6은 본 발명의 제1 피스톤 전진 시 측면 구조도.
도 7은 본 발명의 제1 피스톤 전진완료 전 측면 구조도.
도 8은 본 발명의 제1 피스톤 전진완료 시 측면 구조도.
도 9는 본 발명의 스풀의 구동방식을 나타낸 상세 도면

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 백헤드가 없는 유압브레이커 의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 백헤드가 없는 유압브레이커는 굴착기 등 건설기계에 부착하여 파쇄, 다짐, 항타를 위해 사용되는 것으로, 임팩램, 램실린더, 램블록모듈, 복동실린더, 모듈 ,메인콘트롤밸브, 파일럿밸브, 씰 리테이너(Seal retainer), 판재 들, 체결탭, 직선베어링블록, 직선베어링가이드, 블록가이드를 포함한다.

다수의 체결탭(7)과 볼트홀(미도시), 가스주입구, 오일주입구, 오일배출구(미도시) 등이 가공된 판재(100)를 포함하고, 다면체로 조립된 판재(100)의 조립면을 씰링 처리하고 램실린더(50)에 씰리테이너(80)를 적용하여 밀폐된 공간을 이루고 가스를 충진시킨다.

충진된 가스압력은 전진된 임팩램(40)과 램블록모듈(60)을 후진으로 급이동시켜 충격력을 얻는 기능을 한다.

또한, 다면체로 조립된 판재(100)에는 메인콘트롤밸브(70)와 파일럿밸브(71)를 연결하는 다수의 유로홀이(6) 천공되어 있다.

메인콘트롤밸브(70)는 외부로부터 유체를 공급받아 파일럿유로홀(6)을 통하여 다시 판재(100)의 내부로 공급하여 주고, 판재(100)의 내부 공간에는 메인콘트롤밸브(70)와 복동실린더(40)를 제어하는 파일럿밸브(71)가 수용된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 메인콘트롤밸브(70)로부터 유체를 공급받아 전,후진 교차 작동하는 제1,2 피스톤로드(10, 11)와, 일체로 된 제1,2 모듈(30, 31)에 의하여 일체로 된 임팩램(40)과 램블록모듈(60)은 전진하고 가스압력에 의해 급 후진이동한다.

즉, 일체로 된 제1 피스톤로드(10)와 제1 모듈(30)이 전진 시 임팩램(40)과 램블록모듈(60)을 함께 전진시키고, 전진한 임팩램(40)과 램블록모듈(60)이 후진하면, 다시, 대기하고 있던 일체로 된 제2 피스톤로드(11)와 제2 모듈(31)이 전진하여 일체로 된 임팩램(40)과 램블록모듈(60)을 전진시킨다.

더 자세히 설명하기 위하여, 도 5 및 도 6을 참조하면 제1,2 모듈(30, 31)은 힌지블록(1), 푸쉬로드(2), 밸브누름조절로드(5)를 포함(제2 모듈(31) 역시 제1 모듈(30)과 같은 구성을 포함)하는 것으로, 직선베어링블록(90)과 일체로 되어 전, 후진 시 직선베어링가이드(91)와 블록가이드(92)에 의해 이동한다.

메인콘트롤밸브(70)에 의하여 제1 피스톤로드(10)와 함께 제1 모듈(30)이 전진되고, 제2 피스톤로드(11)와 함께 제2 모듈(31)이 후진되는데, 후진 시 제2 모듈(31)내 힌지블록(1)이 리미트로드(3)에 밀착되어 직립하고, 임팩램(40)과 램블록모듈(60)이 후진 시 간섭을 없앤다.

도 6에서 제2 피스톤로드(11)가 전진하면 제2 모듈(31) 내 푸시로드(2)가 힌지블록(1)을 눌러줌으로, 힌지블록(1)의 걸림부(1a)가 램블록모듈(60)의 돌출부(60a)에 밀착되어 임팩램(40)과 전진하고

도 7 내지 도 9에서, 전진하는 힌지블록(1)이 리미트로울러(4)에 밀착되면, 전진으로 인하여 힌지블록(1)에 형성된 경사면(1c)을 따라, 리미트로울러(4)에 의하여 힌지블록(1)이 직립되면서 램블록모듈(60)의 돌출부(60a)로부터 분리 되고, 일체로 된 임팩램(40)과 램블록모듈(60)이 충진된 가스압력에 의해 급후진 이동하면서 충격력을 얻게되며, 계속 전진하는 제2 모듈(31)내 밸브누름조절로드(5)가 파일럿밸브(71) 내 돌출된 스풀(72)을 눌러 주면 파일럿밸브(71)내의 A,B 유로가 전환되고, 메인콘트롤밸브(70)의 유로(미도시)도 전환되어, 일체로 된 제2 피스톤로드(11)와 모듈(31)이 후진과 동시에 대기하고 있던 일체로 된 제1 피스톤로드(10)와 제1 모듈(30)이 전진하면서, 압축가스에 의해 후진한 일체로 된 임팩램(40)과 램블록모듈(60)과 함께 전진하여 제2피스톤로드(11) 및 제2 모듈(31)과 동일한 동작을 함으로써, 자동반복 된다.

각각의 힌지블록(1)은 각각의 리미트로드(3)(1개는 미도시)에 밀착되어 직립한다.

또한, 파일럿밸브(71) 내의 2개의 스풀(72)은 시소원리로 시소플레이트 축(72a)을 기준으로 두 개의 밸브누름조절로드가 좌우에서 누를 때마다 시소플레이트(72b)에 의해 교차 작동한다.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시 예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시 예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

10, 11: 제1,2 피스톤로드 20, 21: 제1,2 복동실린더
30,31; 제1,2 모듈 40,임팩램
50:램실린더 60: 램블록모듈
60a: 돌출부 70: 메인콘트롤밸브
71: 파일럿밸브 72: 스풀
72a: 시소플레이트축 72b: 시소플레이트
80: 씰 리테이너 81, 82; 제1,2 복동씰 리테이너
90: 직선베어링블록 91: 직선베어링가이드
92: 블록가이드 100: 판재들
1: 힌지블록 1a: 걸림부
1b: 힌지블록핀 1c: 경사면
2: 푸시로드 3: 리미트로드
4: 리미트로울러 5: 밸브누름조절로드
6: 파일럿유로홀 7: 체결탭
A,B,T,P: 유로포트

Claims (4)

1. 다수의 탭과 볼트홀, 가스주입구 및 오일주입구가 가공되고 메인콘트롤밸브와 파일럿밸브를 이어주는 파일럿유로홀이 천공되어 있는 판재;
   다면체의 외부로부터 유체를 공급받는 상기 메인콘트롤밸브;
   상기 다면체의 내부의 밀폐된 공간에는 상기 메인콘트롤밸브를 제어하는 상기 파일럿밸브;
   램블록모듈과 일체로 결합되는 임팩램;
   상기 임팩램이 왕복하는 램실린더;
   상기 메인콘트롤밸브에 의해 작동하는 각각의 복동실린더;
   상기 각각의 복동실린더 내 피스톤로드와 일체로 결합되는 각각의 모듈;
   상기 각각의 모듈이 전진과 후진 시 이탈을 방지하는 블록가이드;
   상기 각각의 모듈에 의해 전진되는 상기 임팩램과 램블록모듈;
   상기 각각의 모듈 및 상기 임팩램과 램블록모듈을 직선으로 유도하는 직선베어링가이드;
   전진된 상기 임팩램과 램블록모듈을 후진으로 밀어주어 임팩트를 얻게 하는 충전된 압축가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 백헤드가 없는 유압브레이커.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다면체의 판재조립부에 씰링 처리하고, 상기 램실린더에 씰 리테이너를 적용하여, 밀폐된 공간에 압축가스를 충진하는 것을 특징으로 하는 백헤드가 없는 유압브레이커.
3. 제1항에 있어서,
   상기 각각의 모듈은 직선베어링블록, 힌지블록, 푸쉬 로드 및 밸브누름 조절로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 백헤드가 없는 유압브레이커.
4. 제1항에 있어서,
   상기 파일럿밸브 내의 2개의 스풀은 시소 플레이트 축을 기준으로 2개의 밸브누름조절로드가 좌우에서 돌출되는 스풀을 누를 때마다 시소플레이트에 의해 교차작동하는 것을 특징으로 하는 백헤드가 없는 유압브레이커.

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