KR20190044828A - 수중 유압 브레이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 외부에서 유입 또는 유출되는 유압에 의해 상하로 반복적으로 승강되는 피스톤을 가지는 바디부와, 상기 바디부의 측면에 연결되며 상기 바디부의 내부에 유압을 공급 또는 회수하기 위해 마련되는 유압펌브부와, 상기 바디부의 상측에 결합되며 상기 피스톤이 상기 유압의 유입에 의해 상승되는 경우 압축되었다가 상기 유압이 유출되는 경우 상기 피스톤의 상측을 가압하여 하측으로 밀어낼 수 있도록 내부에 질소가스가 충전되는 헤드캡부와, 상기 바디부의 하측에 결합되며 상기 피스톤이 하강되는 경우 상기 피스톤에 의해 타격되어 단부에 맞닿은 대상에 충격을 주는 치즐을 갖는 프론트헤드부와, 상기 수중 유압 브레이커의 수중 작동시 상기 프론트헤드의 내부로 물이 침투되는 것을 방지하기 위하여 상기 프론트헤드부의 내측에 공기를 공급하여 에어포켓을 형성시키는 에어펌프부를 가지며, 상기 수중 유압 브레이커는 상기 헤드캡부의 상측에 와이어가 결합되어 자중에 의해 매달려 위치가 유지되는 것을 특징으로 하는 수중 유압 브레이커를 제공한다.
본 발명에 따르면, 어태치먼트와 굴삭기 없이 와이어와 자체 하중으로 지지되기 때문에 수중에서 작업이 가능하다. 또한, 내부에 에어펌프를 이용하여 에어포켓을 형성시킴으로써 효과적이고 용이하게 방수가 가능하여 수중 작업시 내구성 및 신뢰성이 확보된다.

Description

수중 유압 브레이커{Hydraulic breaker for using under water}

본 발명은 수중 유압 브레이커에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 수중에서 굴삭기 없이 작업이 가능한 수중 유압 브레이커에 관한 것이다.

일반적으로, 유압브레이커(Hydraulic Breaker)는 굴삭기(Excavator), 로더(Loader) 등의 건설기계(Construction Equipment)에 장착하여 콘크리트나 암반 등의 파쇄에 널리 사용되는 것으로 파쇄공구인 치즐을 메인바디의 유압력으로 피스톤을 상하강하면서 타격시켜 타격력에 의해 콘크리트 및 암반을 파쇄 시킨다.

이러한, 일반적인 유압브레이커는 유압이 공급되는 메인바디의 내측 상부로 어큐뮬레이터에서 맥동을 최소화하면서 하부끝단 지지부에서 공급되는 질소 가스를 내장하는 가스실을 형성하고, 가스실의 하부에 유체의 공급에 따라 상하로 왕복하는 피스톤이 설치된 메인바디와, 상기 메인바디의 하부에 피스톤의 왕복운동으로 타격되어 콘크리트를 타격하는 치즐을 형성한 파쇄부와, 상기 메인바디의 피스톤과 파쇄부의 치즐이 타격되는 타격실로 구성된다.

이와 같이, 구성된 일반적인 유압브레이커는 어큐뮬레이터에서 맥동을 최소화하면서 하부 끝단 지지부로 질소가스를 공급하여 피스톤의 왕복운동에 의해 치즐을 타격하는 타격력으로 콘크리트 및 암반 등을 파쇄하는 것이다.

이러한 예로서, 한국등록특허 제10-1140697호는 질소가스가 충진되는 헤드캡과, 피스톤이 왕복운동이 가능하게 장착되는 실린더와, 실린더에 장착된 피스톤의 타격작동에 의해 파쇄작동을 수행하는 치즐이 장착되는 프런트헤드가 상,중,하부에 위치하도록 순서대로 조립되는 구조로 구성되며, 실린더의 하부 내면에는 복수의 그루브가 상,하 일정간격으로 형성되어 있는 유압브레이커에 있어서, 복수의 그루브가 형성되는 실린더의 하부 내면은 최상측 그루브가 형성된 내면에서부터 최하측 그루브로 내려갈수록 점차적으로 내경이 확장되는 경사내면으로 형성한 것을 특징으로 하는 실린더의 스크라치 발생 방지 구조가 구비된 유압브레이커를 개시하고 있다.

또한, 한국등록특허 제10-1038197호는 본체, 본체 내에 삽입된 치즐, 치즐을 고정시키기 위해 본체의 일측에 형성된 제1통공을 통해 끼워지는 치즐핀, 치즐핀이 빠져나오지 않도록 제1통공에 끼워져 밀봉처리하는 코킹부재, 본체의 타측에 형성된 제2통공을 통해 끼워지며 코킹부재를 관통하는 스톱핀을 포함하는 유압브레이커에 있어서, 코킹부재는, 탄성을 갖는 재질이며 일단부에 스톱핀이 끼워지는 끼움공이 형성되고, 타단부에는 제1통공보다 큰 직경으로 된 환형돌부가 형성되어 이루어지는 유압 브레이커를 개시하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 유압 브레이커는 그 종류에 상관없이 어태치먼트를 이용하여 굴삭기 또는 로더에 결합되어 사용하도록 되어 있기 때문에 수중에서 굴삭작업을 하기 위한 수중굴삭기가 개발되지 않는 한 그러한 유압 브레이커를 수중에서 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

(특허문헌1) 한국등록특허 제10-1140697호

(특허문헌2) 한국등록특허 제10-1038197호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 굴삭기 없이 수중에서 브레이킹 작업이 가능한 수중 유압 브레이커를 제공함에 목적이 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 수중에서 타격작업을 하기 위한 수중 유압 브레이커에 있어서, 내부에 외부에서 유입 또는 유출되는 유압에 의해 상하로 반복적으로 승강되는 피스톤을 가지는 바디부와, 상기 바디부의 측면에 연결되며 상기 바디부의 내부에 유압을 공급 또는 회수하기 위해 마련되는 유압펌브부와, 상기 바디부의 상측에 결합되며 상기 피스톤이 상기 유압의 유입에 의해 상승되는 경우 압축되었다가 상기 유압이 유출되는 경우 상기 피스톤의 상측을 가압하여 하측으로 밀어낼 수 있도록 내부에 질소가스가 충전되는 헤드캡부와, 상기 바디부의 하측에 결합되며 상기 피스톤이 하강되는 경우 상기 피스톤에 의해 타격되어 단부에 맞닿은 대상에 충격을 주는 치즐을 갖는 프론트헤드부와, 상기 수중 유압 브레이커의 수중 작동시 상기 프론트헤드의 내부로 물이 침투되는 것을 방지하기 위하여 상기 프론트헤드부의 내측에 공기를 공급하여 에어포켓을 형성시키는 에어펌프부를 가지며, 상기 수중 유압 브레이커는 상기 헤드캡부의 상측에 와이어가 결합되어 자중에 의해 매달려 위치가 유지되는 것을 특징으로 하는 수중 유압 브레이커를 제공함에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 바디부에는 상기 프론트헤드부의 치즐의 하측 단부가 가압되지 않은 상태에서 상기 유압의 유입 또는 유출이 가능하도록 상기 바디부의 피스톤이 최저로 하강한 위치와 동일 또는 낮은 지점에 상기 유압이 유입 또는 유출되는 통로가 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 에어펌프부는 상기 치즐의 외주면을 타고 수분이 침투되지 않도록 상기 바디부의 피스톤이 하강하여 상기 프론트헤드부의 치즐을 타격하는 순간에 대응하여 순간적으로 공기를 가압되어 가압된 공기가 상기 치즐의 전방을 향해 분사되도록 공기를 공급할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 바디부는 상기 피스톤의 상하 이동시 내부에 유입 또는 유출되는 유체가 상기 프론트헤드부로 유입되지 않도록 상기 프론트헤드부와의 결합부에 형성되는 실링부재를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 수중 유압 브레이커에 의하면, 어태치먼트와 굴삭기 없이 와이어와 자체 하중으로 지지되기 때문에 수중에서 작업이 가능하다.

또한 본 발명에 따른 수중 유압 브레이커에 의하면, 내부에 에어펌프를 이용하여 에어포켓을 형성시킴으로써 효과적이고 용이하게 방수가 가능하여 수중 작업시 내구성 및 신뢰성이 확보된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수중 유압 브레이커의 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 수중 유압 브레이커의 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 수중 유압 브레이커의 작동개념도.
도 4는 도 1에 도시된 수중 유압 브레이커의 사용상태도.

이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 수중 유압 브레이커에 관하여 설명한다.

본 발명에 따른 수중 유압 브레이커는, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 바디부(100), 유압펌프부(200), 헤드캡부(300), 프론트헤드부(400), 에어펌프부(500)를 포함한다.

바디부(100)는 몸체를 이루며 내부에 상하로 반복 승강되는 피스톤(110)이 내장된다. 바디부(100)의 측면에는 피스톤(110)이 상하로 승하강 될 수 있도록 유압이 유입 또는 유출될 수 있는 유압통로(120)가 형성되며, 상측에는 헤드캡부(300)부가 결합되어 바디부(100)를 밀봉시킴과 동시에 유압에 의해 피스톤(110)의 상승시 압축되었다가 유압이 유출되는 경우 압축력에 의해 피스톤(110)이 빠르게 하강할 수 있도록 한다.

여기서, 유압통로(120)는 일반적으로 형성되는 위치인 프론트헤드부(400)의 치즐(410)이 눌러졌을 때 개방될 수 있는 지점이 아닌, 바디부(100)의 피스톤(110)이 최저로 하강한 위치와 동일 또는 낮은 지점에 형성되는데 이는 일반적인 굴삭기의 경우와 달리 본 발명에 따른 수중 유압 브레이커는 수중에서 와이어에 매달려 지탱되고 있기 때문에 치즐(410)를 눌러 유압이 유출 또는 유입되는 통로를 열어줄 수 없기 때문이다.

바디부(100)의 하측에는 프론트헤드부(400)가 결합되며, 후술하겠지만 프론트헤드부(400)의 치즐(410)이 피스톤(110)의 하강시 타격을 받아 이를 목표물에 전달하게 된다.

이때, 바디부(100)와 프론트헤드부(400)가 결합되는 결합부에는 피스톤(110)이 상하로 작동시 내부에 유입 또는 유출되는 유체가 프론트헤드부(400)로 유입되지 않도록 실링부재(130)가 형성된다.

유압펌프부(200)는 바디부(100)와 별도로 외부에 배치되며, 바디부(100)의 측면에 유압을 공급 또는 회수하는 역할을 한다. 이러한 유압펌프부(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 배 또는 기타 이동수단에 배치될 수 있으며, 그로부터 바디부(100)로 유압호스 등을 이용하여 연결된다.

헤드캡부(300)는 바디부(100)의 상측에 결합되며, 내부에 질소가스가 충전된다. 이러한 질소가스는 외부로 유출되지 않도록 밀폐된 공간에 존재하게 되며, 이러한 질소가스가 충전된 공간을 바디부(100)의 피스톤(110)이 상측으로 이동하며 가압하게 되면 압축되었다가 피스톤(110)의 하측을 가압하는 유압이 유출되는 경우 압축력을 이용하여 피스톤(110)이 빠르게 하강할 수 있도록 한다.

이러한 헤드캡부(300)의 상측에 와이어(600)가 연결되며, 이러한 와이어(600)에 의해 헤드캡부(300) 및 바디부(100), 프론트헤드부(400)가 매달려 위치를 유지하게 된다. 이때, 도시된 바와 같이 아이볼트를 이용할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

프론트헤드부(400)는 바디부(100)의 하측에 결합되며, 내부에 치즐(410)이 형성된다. 치즐(410)은 바디부(100)의 피스톤(110) 하강시 피스톤(110)에 의해 타격되어 치즐(410)의 단부에 맞닿은 대상에 충격을 주어 타격작업을 실시한다.

이러한 치즐(410)은 일반적으로 브레이커에 사용되는 뾰족하거나 둥근 형태, 또는 타격 목표물에 따라 다양한 형상을 가질 수 있으며, 다만 본 발명에 따른 수중 유압 브레이커는 그 특성상 굴삭기가 이를 지지하고 있지 않기 때문에 보통의 유압 브레이커에 비하여 약 3배의 무게와 크기를 갖도록 형성된다. 그래서 마치 추가 실에 매달려 있는 것과 같이 와이어(600)에 통상의 브레이커에 비해 매우 크고 무거운 치즐(410)을 결합시킴으로써 와이어(600)와 자중에 의해 매달려 위치가 유지되는 것이다.

이러한 프론트헤드부(400)에는 내부로 물이 유입되는 것을 방지하기 위한 에어포켓(430)이 형성된다. 이를 위해 프론트헤드부(400)의 측면에는 에어펌프부(500)로부터 연결된 에어공급통로(420)가 형성된다. 이때, 에어펌프부(500)는 수중에서 물이 유입되지 않도록 에어포켓(430)을 유지하는 것 뿐만 아니라, 피스톤(110)이 하강하여 치즐(410) 타격시 그에 맞추어 공기를 가압하여 가압된 공기가 상기 치즐의 전방을 향해 분사되도록 공기를 공급한다. 이러한 방법으로 사용자는 효과적이고 용이하게 물이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

에어펌프부(500)는 프론트헤드부(400)와 별도로 외부에 배치되며, 프론트헤드부(400)의 측면에 공기을 공급하는 역할을 한다. 이러한 에어펌프부(500)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 배 또는 기타 이동수단에 배치될 수 있으며, 그로부터 프론트헤드부(400)로 에어호스 등을 이용하여 연결된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 수중 유압 브레이커는, 도 4에 도시된 바와 같이, 수중에서 굴삭기 없이 작업이 가능하다. 이러한 수중 유압 브레이커의 활용 예로서 단순 타격작업 뿐 아니라, 도시된 바와 같이 양식장 같은 곳에서 수중에 말뚝을 박는 말목작업 또한 가능하다. 따라서 사용자는 본 발명에 따른 수중 유압 브레이커를 사용함으로써 어태치먼트와 굴삭기 없이 와이어와 자체 하중으로 지지되기 때문에 수중에서 작업이 가능하고, 에어펌프를 이용하여 에어포켓을 형성시킴으로써 효과적이고 용이하게 방수가 가능하여 수중 작업시 내구성 및 신뢰성이 확보되는 수중 유압 브레이커를 사용할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

100 : 바디부 110 : 피스톤
120 : 유압통로 130 : 실링부재
200 : 유압펌프부 300 : 헤드캡부
400 : 프론트헤드부 410 : 치즐
420 : 에어공급통로 430 : 에어포켓
500 : 에어펌프부 600 : 와이어

Claims (4)

1. 수중에서 타격작업을 하기 위한 수중 유압 브레이커에 있어서,
   내부에 외부에서 유입 또는 유출되는 유압에 의해 상하로 반복적으로 승강되는 피스톤을 가지는 바디부;
   상기 바디부의 측면에 연결되며 상기 바디부의 내부에 유압을 공급 또는 회수하기 위해 마련되는 유압펌브부;
   상기 바디부의 상측에 결합되며 상기 피스톤이 상기 유압의 유입에 의해 상승되는 경우 압축되었다가 상기 유압이 유출되는 경우 상기 피스톤의 상측을 가압하여 하측으로 밀어낼 수 있도록 내부에 질소가스가 충전되는 헤드캡부;
   상기 바디부의 하측에 결합되며 상기 피스톤이 하강되는 경우 상기 피스톤에 의해 타격되어 단부에 맞닿은 대상에 충격을 주는 치즐을 갖는 프론트헤드부; 및
   상기 수중 유압 브레이커의 수중 작동시 상기 프론트헤드의 내부로 물이 침투되는 것을 방지하기 위하여 상기 프론트헤드부의 내측에 공기를 공급하여 에어포켓을 형성시키는 에어펌프부를 가지며,
   상기 수중 유압 브레이커는 상기 헤드캡부의 상측에 와이어가 결합되어 자중에 의해 매달려 위치가 유지되는 것을 특징으로 하는 수중 유압 브레이커.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 바디부에는 상기 프론트헤드부의 치즐의 하측 단부가 가압되지 않은 상태에서 상기 유압의 유입 또는 유출이 가능하도록 상기 바디부의 피스톤이 최저로 하강한 위치와 동일 또는 낮은 지점에 상기 유압이 유입 또는 유출되는 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 수중 유압 브레이커.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 에어펌프부는 상기 치즐의 외주면을 타고 수분이 침투되지 않도록 상기 바디부의 피스톤이 하강하여 상기 프론트헤드부의 치즐을 타격하는 순간에 대응하여 공기를 가압하여 가압된 공기가 상기 치즐의 전방을 향해 분사되도록 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 수중 유압 브레이커.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 바디부는 상기 피스톤의 상하 이동시 내부에 유입 또는 유출되는 유체가 상기 프론트헤드부로 유입되지 않도록 상기 프론트헤드부와의 결합부에 형성되는 실링부재를 갖는 것을 특징으로 하는 수중 유압 브레이커.

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