KR20180058489A - 수륙양용 유압 브레이커 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 하강되는 피스톤에 의해서 치즐이 타격될 때 치즐의 전방을 향해 압축공기가 연속 분사되게 함으로써 프론트헤드 및 실린더 내부로의 물 유입이 차단될 수 있어 수중 및 하천에서 작업이 가능하고, 하천 또는 수중에서 작업시 치즐의 전방에서 분사되는 압축공기에 의해 치즐 인근의 물이 분산되는 효과가 있어 치즐에 의해 파쇄 대상물에 전달되는 충격력이 물의 저항력에 의해 경감되는 것이 최소화될 수 있는 수륙양용 유압 브레이커에 의한 것이다.
개시된 내용의 일 실시 예에 따른 수륙양용 유압 브레이커는 내부에 공급 및 회수되는 유압에 의해 반복적으로 승, 하강 이동되는 피스톤이 구비된 실린더와, 상기 실린더의 하측에 설치되되 내부에는 승, 하강 이동되는 상기 피스톤에 의해 타격되는 치즐이 구비된 프론트헤드와, 상기 실린더의 상측에 설치되되 내부에는 질소가스가 충전되어 상기 피스톤의 이동 방향에 따라 상기 피스톤의 상부를 밀어내는 압축력이 제공되게 하는 백헤드가 포함되는 유압 브레이커에 있어서, 상기 프론트헤드 내에는 에어컴프레셔로부터 공급된 압축공기가 충전되는 에어포켓부가 형성되며, 상기 에어포켓부 내에 충전된 압축공기는 상기 치즐의 전방을 향해 분사되는 것을 특징으로 한다.

Description

수륙양용 유압 브레이커{AMPHIBIOUS HYDRAULIC BREAKER}

개시된 내용은 굴삭기와 같은 건설장비에 장착되어 도로 보수, 건축물 해체, 암반 파쇄 등의 작업에 사용되는 유압 브레이커에 관련된다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래기술이라고 인정되는 것은 아니다.

유압 브레이커(hydraulic breaker)는 일반적으로 굴삭기(excavator, 掘削機)나 로더(loader) 등과 같은 건설장비에 장착되며 유압을 동력원으로 사용하는 어태치먼트(attachment) 장비의 일종이다. 이러한 유압 브레이커는 건축물 해체작업, 암반의 파쇄작업 등 토목 및 건설현장에서 널리 사용되고 있다.

국내의 유압 브레이커 생산은 1970년대 수산중공업에서 일본의 기술 도입으로 생산기술을 습득하여 생산하기 시작하여 1970년대 중반 일본의 중고 생산설비를 들여와 본격적인 생산체제를 구축하였다. 1980년대에는 자체 생산을 통한 국내시장의 조달 및 수입대체효과를 가져왔으며, 1985년 이후부터는 본격적인 수출화 전략으로 세계시장 진입을 시작하여 유럽 미주지역 등에 진출하였다. 그리고 1990년대 후반에는 중국시장의 개방화에 의한 중국시장 진입을 시도하면서 중국시장에서의 가격 및 품질경쟁력에서의 우위를 점하고 있다. 또한, 유압 브레이커는 현재 우리나라가 세계 시장점유율에서 약 20%를 차지하고 있는 수출주도형 건설기계로 국내 다수의 기업이 해외시장에 활발히 수출하고 있다.

유압 브레이커는 유압에 의해 왕복 운동되는 피스톤이 파쇄공구인 치즐(Chisel)을 타격함으로써 콘크리트 및 암반 등에 충격력을 가해 파쇄되게 하는 방식으로 사용된다.

이러한 유압 브레이커는 유체의 흐름 방향을 전환 시켜주는 방향조절밸브 (Direction control valve), 유압에너지를 저장하고 부족한 유량을 보충함과 동시에 충격압력을 흡수하는 축압기(Accumulator), 유압 공급 및 회수에 따라 그 내부에서 피스톤(Piston)이 왕복 운동되는 실린더(Cylinder), 실린더의 하부에 결합되며 내부에 상기 실린더에 의해 반복 타격되는 치즐(Chisel)이 구비된 프론트 헤드(Front head), 피스톤(Piston) 상승시 압축되면서 피스톤(Piston)이 하강되게 하는 압축력이 제공되는 질소가스가 충전된 백 헤드(BackHead) 등이 포함되어 구성된다.

그런데 이와 같은 종래의 유압 브레이커는 물이 그 내부로 유입될 수 있는 하천이나 수중에서는 사용될 수 없는 한계가 있었다. 즉, 유압 브레이커가 하천 또는 수중에서 사용될 경우 피스톤의 작동방향에 따라 외부의 물이 실린더 내부로 유입될 수 있고, 이때 실린더 내부로 유입된 물이 유압펌프로 유입됨으로써 펌프가 파손되는 문제가 있었다.

1. 대한민국 특허등록 제10-0974055호(2010.07.29) 2. 대한민국 특허등록 제10-0506345호(2005.07.28) 3. 대한민국 특허등록 제10-1140697호(2012.04.20)

피스톤 및 치즐이 이동되는 프론트헤드 내부에 에어포켓부가 형성되고 이 에어포켓부 내부에 에어컴프레셔로부터 공급된 압축공기가 충전되게 하며 피스톤이 치즐에 타격 될 때 그 전방을 향해 압축공기가 연속 분사되는 수륙양용 유압 브레이커를 제공하고자 한다.

하나의 실시 예로서 개시된 내용은 내부에 공급 및 회수되는 유압에 의해 반복적으로 승, 하강 이동되는 피스톤이 구비된 실린더와, 상기 실린더의 하측에 설치되되 내부에는 승, 하강 이동되는 상기 피스톤에 의해 타격되는 치즐이 구비된 프론트헤드와, 상기 실린더의 상측에 설치되되 내부에는 질소가스가 충전되어 상기 피스톤의 이동 방향에 따라 상기 피스톤의 상부를 밀어내는 압축력이 제공되게 하는 백헤드가 포함되는 유압 브레이커에 있어서, 상기 프론트헤드 내에는 에어컴프레셔로부터 공급된 압축공기가 충전되는 에어포켓부가 형성되며, 상기 에어포켓부 내에 충전된 압축공기는 상기 치즐의 전방을 향해 분사되는 것을 특징으로 하는 수륙양용 유압 브레이커에 대해서 기술하고 있다.

이상에서와 같은 수륙양용 유압 브레이커에 의하면 하강되는 피스톤에 의해서 치즐이 타격 될 때 치즐의 전방을 향해 압축공기가 연속 분사되게 함으로써 프론트헤드 및 실린더 내부로의 물 유입이 차단될 수 있어 수중 및 하천에서 작업이 가능한 장점이 있다. 또한, 하천 및 수중에서의 작업시 치즐의 전방에서 분사되는 압축공기에 의해 치즐 인근의 물이 분산되는 효과가 있어 치즐에 의해 파쇄 대상물에 전달되는 충격력이 물의 저항력에 의해 경감되는 것이 최소화될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 수륙양용 유압 브레이커의 단면도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 수륙양용 유압 브레이커의 작동 개념도.
도 3은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 수륙양용 유압 브레이커의 사용상태도.

개시된 내용의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 개시된 내용은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 개시된 내용의 개시가 완전하도록 하고, 개시된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시된 내용의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 개시된 내용은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

개시된 내용의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 개시된 내용의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 개시된 내용의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 내지 도 3은 개시된 내용에 따른 하나의 실시 예를 도시하고 있다. 도 1은 단면도이고, 도 2는 작동 개념도이며, 도 3은 사용상태도이다.

이하에는 도 1 내지 도 3을 참조하여 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 일체형 수륙양용 유압 브레이커(1)의 구성부재와 그 작동관계에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 개시된 내용에 따른 수륙양용 유압 브레이커(1)는 내부에 공급 및 회수되는 유압에 의해 반복적으로 승, 하강 이동되는 피스톤(11)이 구비된 실린더(10)와, 실린더(10)의 하측에 설치되되 내부에는 승, 하강 이동되는 피스톤(11)에 의해 타격되는 치즐(16)이 구비된 프론트헤드(15)와, 실린더(10)의 상측에 설치되되 내부에는 질소가스가 충전되어 피스톤(11)의 이동 방향에 따라 피스톤(11)의 상부를 밀어내는 압축력이 제공되게 하는 백헤드(17)가 포함되어 구성된다.

유압탱크(12)에 저장된 유체는 유압펌프(13)를 통해서 고압으로 공급된다. 공급된 유체는 실린더(10)의 공급라인을 통해 유입되며 피스톤(11)과 방향전환밸브(14)에 동시에 압력을 가하게 된다. 이때 방향전환밸브(14)의 스풀이 일측으로 힘을 받게 되면서 피스톤(11)이 상승 된다. 동시에 상승 되는 피스톤(11)에 의해 백헤드(17) 내부가 압축되면서 충전된 질소가스에 에너지가 축적된다. 상승 되던 피스톤(11)이 일정 높이에 다다르면 공급라인을 통해 유입되던 유체가 방향전환밸브(14)로 빠져나가면서 방향전환밸브(14)의 스풀이 타측으로 힘을 받게 된다. 이때 실린더(10)의 내측 상부가 저압에서 고압으로 변환됨과 동시에 에너지가 축적된 질소가스의 압축력에 의해서 피스톤(11)이 하강 된다. 하강되는 피스톤(11)은 치즐(16)의 상단에 강하게 타격 되며, 구동이 계속되는 동안에는 동일한 방식으로 반복행정이 진행된다.

이와 같은 수륙양용 유압 브레이커(1)의 작동관계는 종래기술에 따른 유압 브레이커와 그 작동관계가 동일하여 종래기술로부터 충분히 유추될 수 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 명세서의 간략화를 위해서 생략하기로 한다.

다음으로, 도 2를 참조하면, 프론트헤드(15) 내에는 에어포켓부(20)가 형성된다. 이 에어포켓부(20)는 수륙양용 유압 브레이커(1)의 외부에 구비된 에어컴프레셔(21)로부터 공급된 압축공기가 그 내부에 충전되게 하는 역할을 한다. 또한, 에어포켓부(20) 내에 충전된 압축공기는 치즐(16)의 전방을 향해 분사된다.

이러한 압축공기는 하강되는 피스톤(11)에 의해서 치즐(16)이 타격 될 때 치즐(16)의 전방을 향해 연속 분사됨으로써 프론트헤드(15) 및 실린더(10) 내부로의 물 유입이 차단될 수 있다.

그리고 피스톤(11)은 그 전방 측이 에어포켓부(20) 내에 위치된 상태로 승, 하강 이동된다. 이때 실린더(10)의 내부와 에어포켓부(20)가 연결되는 지점에는 제 1 실링부재(30)가 구비된다. 이러한 제 1 실링부재(30)는 실린더(10) 이동시 실린더(10) 내부의 유체가 에어포켓부(20) 내로 유입되지 않게 하는 역할을 하며 실린더(10)의 내부와 에어포켓부(20)가 연결되는 지점에 구비된다.

또한, 제 1 실링부재(30)의 전방에는 제 2 실링부재(40)가 더 구비된다. 이 제 2 실링부재(40)는 에어포켓부(20) 내에 충전된 압축공기가 실린더(10)의 내부로 유입되지 않게 차단시켜주는 역할을 한다.

이처럼 수륙양용 유압 브레이커(1)는 에어컴프레셔(21)로부터 에어포켓부(20) 내로 공급되는 압축공기에 의해서 도 3에 도시되는 바와 같이 굴삭기(50)의 암(51)에 장착된 상태에서 수중 및 하천에서 작업이 가능하다. 동시에 하천 또는 수중에서 작업시 치즐(16)의 전방에서 분사되는 압축공기에 의해 치즐(16) 인근의 물이 분산되는 효과가 있어 치즐(16)에 의해 파쇄 대상물에 전달되는 충격력이 물의 저항력에 의해 경감되는 것이 최소화될 수 있다. 이때 압축공기의 공급 여부는 수중 및 하천 등 작업 현장의 조건에 따라 작업자에 의해서 선택될 수 있으며, 분사 강도 또한 조절 가능함은 물론이다.

개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술자라면 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 않는다.

1 : 수륙양용 유압 브레이커
10 : 실린더
11 : 피스톤
12 : 유압탱크
13 : 유압펌프
14 : 방향전환밸브
15 : 프론트헤드
16 : 치즐
17 : 백헤드
20 : 에어포켓부
21 : 에어컴프레셔
30 : 제 1 실링부재
40 : 제 2 실링부재
50 : 굴삭기
51 : 암

Claims (3)

1. 내부에 공급 및 회수되는 유압에 의해 반복적으로 승, 하강 이동되는 피스톤이 구비된 실린더와, 상기 실린더의 하측에 설치되되 내부에는 승, 하강 이동되는 상기 피스톤에 의해 타격되는 치즐이 구비된 프론트헤드와, 상기 실린더의 상측에 설치되되 내부에는 질소가스가 충전되어 상기 피스톤의 이동 방향에 따라 상기 피스톤의 상부를 밀어내는 압축력이 제공되게 하는 백헤드가 포함되는 유압 브레이커에 있어서,
   상기 프론트헤드 내에는 에어컴프레셔로부터 공급된 압축공기가 충전되는 에어포켓부가 형성되며, 상기 에어포켓부 내에 충전된 압축공기는 상기 치즐의 전방을 향해 분사되는 것을 특징으로 하는 수륙양용 유압 브레이커.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 피스톤은 그 전방 측이 상기 에어포켓부 내에 위치된 상태로 승, 하강 이동되되, 이동시 상기 실린더 내부의 유체가 상기 에어포켓부 내로 유입되지 않도록 상기 실린더의 내부와 상기 에어포켓부가 연결되는 지점에 제 1 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 수륙양용 유압 브레이커.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제 1 실링부재의 전방에는 상기 에어포켓부 내에 충전된 압축공기가 상기 실린더의 내부로 유입되지 않도록 제 2 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 수륙양용 유압 브레이커.

Images