KR200297755Y1 - 굴착기의 브레이커 - Google Patents

Abstract

본 고안은 포크레인등의 굴착기용 브레이커에 관한 것으로, 특히 브레이커의 헤드부분이 360도 회전할 수 있도록 유압모터에 의해 회전하는 매인기어와, 이를 고정하기위한 고정쇠를 연동가능하게 결합시켜 어떠한 작업조건에서도 헤드의 위치확보에 어려움이 없는 굴착기의 브레이커다.

종래의 브레이커의 경우 그 회전이나 연동반경이 한정되기에, 작업할 수 있는 범위가 자연적으로 제한될 수밖에 없었다.

따라서 본 고안은 포크레인 브레이커의 헤드부분이 360도 회전할 수 있도록 하여 종래의 브레이커가 작업할 수 없는 영역까지 쉽게 작업할 수 있으며, 뒤따르는 다른 작업환경에도 손쉽게 적응할 수 있기에 작업시간이 단축된다.

Description

굴착기의 브레이커{The breaker of hammerjet}

본 고안은 포크레인등의 굴착기용 브레이커에 관한 것으로, 특히 브레이커의 헤드부분이 360도 회전할 수 있도록 유압모터에 의해 회전하는 매인기어와, 이를 고정하기위한 고정쇠를 연동가능하게 결합시켜 어떠한 작업조건에서도 헤드의 위치확보에 어려움이 없는 굴착기의 브레이커이다.

일반적으로 브레이커란 건설현장에서 많이 사용되는 장비로, 포크레인의 아암 끝단이나 굴을 파기위한 굴착기(포크레인이라고도 함)등의 앞단에 체결되어 유압을 통해 벽면이나 지반을 부수고 철거하는 작업을 하는데 사용되는 것이다.

즉, 일반적인 포크레인에 체결되어서는 지반에 구멍을 형성하거나, 콘크리트 골조물이나 암반을 부술때 사용되며, 굴을 파기위한 굴착기에 체결되어서는 수평으로 암반을 깨부수며 동굴을 형성시켜 나아가는 장비이다.

참고로 이러한 브레이커란 크게 공압식과 유압식으로 분류되는데 그 특징들을 간단히 살펴본다.

우선 에어식의 경우 에어를 통해 브레이커를 작동하게 되는데, 에어 콤프레셔는 규정된 압력으로 압축공기를 생산하여 에어 탱크에 저축한다. 압축된 공기는 에어탱크에 설치된 송기 밸브와 에어호스를 따라 자동밸브(리모콘밸브)와 리모콘 페달에 항시 배달된다. 이때 조종석에 있는 리모트 페달을 조종사가 밟으면 설치된 밸브가 열리고 리모콘 밸브는 작동되어 에어탱크 내에 저장된 공기는 브레이커에 보내진다.

브레이커내부에 들어있는 해머는 공기압을 받아 하행하면서 치젤(정)에 충격을 가하고 치젤은 해머(피스톤)의 힘을 받아 하행하면서 목표물을 파괴하는 것이다.

다음으로 가장 일반화된 유압식의 경우 공압식과 작동의 방식이 유사하나, 그 흐르는 유체의 형태가 공기가 아닌 액체(기름)이라는 점에서 다르다.

즉, 유압식 브레이커는 메인 펌프에서 오일을 공급받아 유압으로 해머를 작동시키고 해머(피스톤)가 치젤을 타격하게 된다.

그런데 종래의 이러한 브레이커의 경우 작동반경에 한계가 있었다. 즉, 도시된 도 1에서처럼 유압식 브레이커는 포크레인에 체결되어 상하운동과 좌우운동만이 가능하기에 작업공간에 제한이 있게 된다.

단지 유압실린더(5)의 지지력에 의해 브레이커 헤드가 상하로 들리고, 포크리인의 기체 회전에 의해 아암(3)의 좌우연동만을 허용하기에 그 작업공간은 제한될 수밖에 없기 때문이다.

도시된 도 2에는 이러한 작업가능 공간을 개략하여 도시한 도면으로 작업자가 암벽의 측면을 뚫고 동굴을 형성하며 전진한다고 가정하자. 포크레인이나 동굴형성을 위한 굴착기는 동굴의 정면에 선 상태로 그 브레이카헤드를 상.하.좌.우 운동하며 작업을 하되 도시된 4각의 형태인 작업가능영역(Y)만 작업할 수 있다. 즉, 그 외각에 빗금친 작업 불가능영역(N)은 작업이 될 수 없다.

만일 이러한 작업 불가능영역을 작업하고자 한다면, 포크레인을 좌. 우측으로 이동시키고 다시 토굴 해야 한다. 물론 이러한 작업은 일반적인 포크레인의 경우에만 가능하며, 파논 토굴에 들어가서는 포크레인의 좌우이동이 제한되기에 그 작업의 반경은 더욱 제한될 수밖에 없다.

더욱이 동굴형성을 위한 굴착기의 경우, 애초부터 좌우연동은 불가능하며 단지 가이드레일을 타고 전. 후진 운동만 가능하게 구성된 경우에는 이러한 문제점이 더욱 상승한다고 볼 수 있다.

본 고안은 포크레인등의 굴착기용 브레이커에 관한 것으로, 특히 브레이커의 헤드부분이 360도 회전할 수 있도록 유압모터에 의해 회전하는 메인기어와, 이를 고정하기위한 고정쇠를 연동가능하게 결합시켜 어떠한 작업조건에서도 헤드의 위치확보에 어려움이 없는 굴착기의 브레이커를 제공하고자 한다.

이러한 브레이커는 메인기어와 유압모터기어가 내장되고, 인써트공이 구성된 기어보호케이스와 고정쇠를 기어보호케이스의 인써트공에 끼워 넣는 작동간과 탄성스프링, 상기 작동간을 필요시 잡아당길 수 있게 작동간의 일측단에 구성되는 작동수단들로 구성되어 필요시 브리키커헤드를 회전시키고, 작업시 탄성스프링의 탄성력에 의해 인써트공 내부로 밀려들어간 고정쇠는 메인기어의 배면에 형성된 배면기어산에 끼워져 단단히 고정되기에 필요시 어떠한 각도의 회전과 고정이 가능하여 작업의 능률을 높인 것에 특징이 있다.

도 1은 종래에 사용되어온 브레이커의 모습을 도시한 정면도.

도 2는 종래의 브레이커를 이용하여 작업할 수 있는 작업공간을 표시한 실시도.

도 3은 본 고안의 브레이커의 요부를 절개하여 도시한 절개사시도.

도 4는 본 고안의 브레이커가 굴착기에 장착되어 작업을 하는 모습을 도시한 실시예시도.

도 5는 본 고안의 메인기어와 유압모터기어간의 결합을 요부 도시한 실시도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20 :브레이커헤드 30 : 굴착기연결대

40 : 기어보호케이스 50 : 작동간

본 고안은 도시된 도 3에서와 같이 구성된 브레이커인데, 그 쓰임을 실로 놀랍다.

암반이나 콘크리트 구조물에 직접 접하여 부수는 작용을 하는 치젤(21 ;정)이 유압브레이커헤머(22)에 끼워진 상태로 하나의 브레이커헤드(20)가 된다.

이 브레이커(20)는 포크레인(100)의 아암(3)에 체결되어 암과 유압실린더(5)의 작용에 의해 그 작업방향을 조정하게 된다. 이러한 구성들은 종래의 브레이커나 본 고안의 브레이커나 모두 갖추고 있는 동일한 구성이다. 그러나 본 고안에 따른 브레이커(70)의 경우 도시된 도 3에서 보이듯, 굴착기연결대와 브레이커헤드(20) 사이에 끼워져 이들을 유기적으로 연결하는 기어보호케이스(40)가 구성되어 있다.

물론 도시된 듯이 이 기어보호케이스(40)의 배면에는 적당한 크기의 고정쇠 인써트공(41)이 형성된다.

상기 기어보호케이스내에는 메인기어(42)와 유압모터기어(49)가 내장된 상태인데, 그중 메인기어(42)는 90도 각도의 양방향(측면과 배면)으로 기어나사산(43,44)이 형성되어 있다. 메인기어(42)에 대응하여 메인기어(42)에 회전력을 부여하는 유압모터기어(49)에는 유압모터(48)가 축결합되어 있음은 당연하다.

따라서 도 3에 도시된 듯이, 유압모터(48)가 그 엔진에서 발하는 유압력을 이용하여 회전하게 되면, 그 축에 고정된 유압모터기어(49)가 회전하고, 그 회전은 나사산 결합된 메인기어(42)를 회전시키게 된다. 물론 이 메인기어의 회전은 그 메인기어의 축에 일체된 브레이커헤드(20)를 회전시킬 수 있기에 본 고안의 브레이카는 그 헤드를 360도 어느 방향으로도 회전가능하다.

그런데 일반적으로 포크레인이나 동굴형성용 굴착기의 경우, 그 작업의 형태가 큰 힘을 필요로 하는 경우가 대부분이며, 그에 따라 반향하는 부하의 크기도 상당하기에 브레이커헤드(20)에 큰 힘을 받게 된다면, 유압의 힘으로 지지해 논 메인기어가 회전하여 대응되는 기어들이 서로 부서질 소지도 있기에 이를 방지하기 위한 수단이 강구되어야 한다.

본 고안은 바로 이러한 작용을 위해 기어보호케이스의 배면에 고정쇠 인써트공(41)을 형성시키고 이 인써트공(41) 내부로 고정쇠(51)가 드나들며 기어의 회전을 방지시키는 수단을 강구했다.

즉, 굴착기연결대(30)의 구성된 회전축(52)에 끼워지되, 그 일측단에는 기어나사산이 형성된 고정쇠(51)가 체결되고, 타측은 작동수단(60)에 의해 결합된 작동간(50)을 구성하는 것이다.

물론 도 3에 도시된 듯이, 회전축(52)을 중심으로 고정쇠(51)에 편향하여 항상 인장력을 발하는 탄성스프링(53)이 고정된다.

따라서 탄성스프링(53)의 탄성력은 항상 작동간(50)을 기어보호케이스(40)를 향하여 당기게 되며, 이에 따라 고정쇠(51)를 인써트공(41) 내부로 밀어 넣어 기어의 회전을 방지시키는 것이다. 도 5의 경우 앞에서 간략하게 설명되었지만, 기어 측면과 배면에 각각 기어나사산(43,44)을 형성시켜 논 메인기어(42)에, 고정쇠(51)의 일측에 성형된 기어나사산이 끼워져 미끄럼을 방지시키는 작용을 할 수 있는 것이다.

그런데 작업상 필요로 할 경우, 고정쇠(51)를 후퇴시켜 브레이커헤드(20)를 적당각도로 돌려놓고자 하면, 회전축을 중심으로 고정쇠 타측의 작동간(50)을 당기게 된다면, 고정쇠는 후퇴하고 유압모터의 힘으로 메인기어(42)를 회전시키게 된다.

바로 이때 작동간을 잡아당길 수 있게 일측단에 구성시키는 작동수단(60)으로 유압실린더가 사용될 수 있다. 즉, 그 유압실린더의 축이 작동간의 끝단에 일체되어 있기에 그 축을 축소시키면 작동간이 당겨지게 하는 것이다.

물론 이 작동수단(60 ;도시된 도면에는 유압실린더에 의한 실시예가 도시되어 있다.)으로는 유압실린더 뿐만 아니라 공압실린더가 사용될 수도 있겠고, 손잡이로 만들어 작업자가 수동으로 작동시킬 수도 있겠다.

이렇게 브레이커 헤드가 자유롭게 회전할 수 있는 본 고안은 도시된 도 4에서 처럼, 포크레인에 체결되어 종래의 브레이커 헤드로 작업할 수 없는 영역도 얼마든지작업할 수 있을 뿐만 아니라, 그 작업환경의 변화에 따라 손쉽게 헤드를 회전시켜 빠른 적응도 할 수 있다.

그럼 참고로 본 고안의 브레이커에 체결된 메인기어(42)를 회전시키는 수단으로 유압모터씨스템이 선택되었는데, 이 유압씨스템을 간단히 살펴보자.

이 유압씨스템은 크게 그 구성이 엔진과 유압펌프, 유압탱크, 유압벨브, 컨트롤스위치부 및 유압모터가 사용된다. 물론 직선운동이 필요로 할 경우 유압모터 대신에 유압실린더가 채택될 터이지만 그 작동의 방식은 동일하다.

즉, 엔진에 의해 발생된 폭발력은 유압펌프를 작동시키고 유압탱크내의 유체를 이동시킨다. 이 유체는 유압벨브 내를 타고 돌면서 유압탱크 내로 돌아갈 때까지 회전하게 되는데, 이때 이 유체의 흐름위에 유압모터가 연결되어 있기에 그 축이 회전하는 것이다. 물론 그 회전수와 힘을 조절하기 위해서는 유체의 흐름을 조절하게 되는데, 이를 위해 필요한 구성이 컨트롤스위치부인 것이다.

본 고안은 포크레인 브레이커의 헤드부분이 360도 회전할 수 있도록 하여 종래의 브레이커가 작업할 수 없는 영역까지 쉽게 작업할 수 있으며, 뒤따르는 다른 작업환경에도 손쉽게 적응할 수 있기에 작업시간이 단축된다.

또한 본 고안의 브레이커는 동굴의 작업이 어려운 동굴의 천정도 깨낼수 있는 잇점이 있다.

Claims (2)

1. 치젤과 헤머 및 유압실린더를 포함하는 브레이커 헤드와, 굴착기연결대, 굴착기연결조립핀등으로 이루어진 브레이커에 있어서,

   굴착기연결대와 브레이커해드를 일체로 연결되며, 그 배면에 고정쇠 인써트공이 구성된 기어보호케이스와;

   상기 기어보호케이스내에 90도 각도의 양방향(측면과 배면)으로 기어나사산이 구성된 메인기어;

   메인기어에 대응하여 메인기어에 회전력을 부여하게 유압모터의 축에 결합된 유압모터기어;

   굴착기연결대의 구성된 회전축에 끼워지며, 그 끝단에 결합된 고정쇠를 기어보호케이스의 인써트공에 끼워 넣는 작동간;

   작동간을 필요시 잡아당길 수 있게 작동간의 일측단에 구성되는 작동수단; 들로 구성되어 필요시 유압모터의 회전력이 유압모터기어를 회전시켜 메인기어와 축결합된 브레이커헤드를 회전시키고;

   적당한 각도의 선택시 작동간 일측단에 결합된 작동수단의 견인력을 해체하면, 회전축을 중심으로 타측단에 고정된 탄성스프링의 탄성력에 의해 고정쇠는 인써트공 내부로 밀려들어가, 메인기어의 배면에 형성된 배면기어산에 끼워져 단단히 고정되기에 필요시 어떠한 각도의 회전이 가능하여 작업의 능률을 높인 것에 특징이 있는 굴착기의 브레이커
2. 청구항 1에 있어서,

   작동간 일측단에 구성된 작동수단은,

   수동의 손잡이나 유압.공압실린더가 선택적으로 적용되어 고정쇠를 메인기어로부터 해체시킬 수 있는 것에 특징이 있는 굴착기의 브레이커