KR101379831B1 - 진동리퍼용 완충장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동 본체에 종방향(상하방향)으로 정렬 내장된 편심추들을 이용하여 진동를 발생시키는 진동리퍼에서 프레임의 상부 내측에 다공성 상부 댐퍼를 장착하여, 진동 본체의 상하부 이동시 발생되는 진동을 상부 댐퍼가 억제시키고, 프레임과 진동 본체를 연결시키는 링크에는 내진 기능을 구비한 고무가 부착된 댐퍼 부쉬를 장착하여 링크에서 진동을 억제시키는 진동리퍼용 완충장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 진동 본체에서 발생한 진동이 링크와 프레임을 통하여 중장비의 아암으로 전달되는 것을 효과적으로 완충시킴으로써 중장비 아암의 부품, 예를 들면 아암의 유압 실린더등을 손상시키지 않아서 사용 수명을 연장시킬 수 있고, 암반 파쇄 작업 도중에 운전자의 피로도를 크게 경감시킬 수 있도록 개선된 우수한 효과를 얻을 수 있다.

Description

진동리퍼용 완충장치{SHOCK ABSORBERS FOR A VIBRATORY RIPPER}

본 발명은 중장비에 장착되어 암반을 파쇄시키는 진동리퍼용 완충장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 진동 본체에 내장된 편심추들을 이용하여 진동를 발생시키는 진동리퍼에서 프레임의 상부 내측에 다공성 상부 댐퍼를 장착하여, 진동 본체의 상하부 이동시 발생되는 진동을 상부 댐퍼가 억제시키고, 프레임과 진동 본체를 연결시키는 링크에는 내진 기능을 구비한 고무가 부착된 댐퍼 부쉬를 장착하여 링크에서 진동을 억제시킴으로써 중장비의 부품 파손을 방지하고, 운전자의 극심한 피로 현상을 크게 줄일 수 있도록 된 진동리퍼용 완충장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설현장에서는 암반을 파쇄시키기 위해서 굴삭기, 불도우저 및 휠로더 등과 같은 중장비의 아암에 브레이커 철심을 장착하고 암반을 타격하여 파쇄시킨다. 그러나 이와 같은 종래의 브레이커 타격방식은 소음공해가 크게 발생하므로 저소음 고효율의 중장비가 필요하게 된다.

또한 암반으로만 이루어진 지형에서는 브레이커를 이용하여 암반을 깨야하지만, 무른 암반의 경우에는, 브레이커를 이용하면 암반이 깨지는 것이 아니라 구멍만 뚫리기 때문에, 단순히 브레이커와 같은 암반 파쇄작동 뿐만 아니라, 굴삭기처럼 땅을 팔수 있는 형태의 굴삭날을 달고, 브레이커처럼 상하방향으로 진동을 하면서 땅을 부수기도 하고 파기도 하는 장치가 필요하다.

이와 같은 기능을 하기 위하여 진동리퍼가 제안되고 있다. 종래의 진동리퍼는 수평형의 구조로서, 진동 본체의 내부에는 유압모터로 회전 작동되는 편심 웨이트가 설치된 2세트의 기어들이 횡방향으로 맞물리게 구성하여 2축의 바이브레이터를 설치하고 있다.

이와 같은 종래의 진동리퍼는 진동 본체의 내부에서 유압모터에 의해서 회전하는 기어들이 횡방향으로 맞물려서 수평으로 배치된 것이어서, 진동 본체의 폭이 상대적으로 넓어지고, 이와 같은 넓은 폭의 진동 본체는 리퍼 날이 땅속으로 들어가더라도 그 폭이 커서 땅속으로 들어갈 수 없다.

따라서 이와 같이 진동 본체의 내부에 횡방향으로 기어들이 배치된 종래의 수평형 구조는 땅을 깊숙히 굴삭할 수 없는 문제점을 갖는다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본 발명의 출원인은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 중장비용 수직형 진동 리퍼(1)를 제안한바 있다.

이와 같은 중장비용 수직형 진동 리퍼(1)는 프레임(5)의 내부에 진동 본체(20)가 장착되는데, 이와 같은 진동 본체는 유압 모터(10)에 의해서 회전하는 기어(미 도시)들이 내부에서 상하방향(종방향)으로 정렬되어 회전가능하도록 배치되고, 상기 각각의 기어(미 도시)에는 편심추가 장착되어 기어의 회전중에 상하방향의 진동을 발생시키며, 상기 진동 본체(20)의 하부에는 진동 본체의 길이방향으로 리퍼 날(30)을 장착하여 지반 굴삭시, 진동 본체(20)가 리퍼 날(30)을 따라서 땅속 깊이까지 삽입가능하게 된다.

이와 같은 종래의 수직형 진동리퍼(1)는 지반을 굴삭하는 경우, 리퍼 날(30)을 따라서 진동 본체(20)가 지반 내에 깊숙히 삽입가능하여 굴삭 성능을 크게 향상시킬 수 있어서 그 성능이 매우 우수하다.

또한 리퍼 날(30)이 땅을 굴삭할 때에, 리퍼 날(30)이 지반으로부터 횡방향 저항력을 받게 되어도 프레임(5)에 대해 리퍼 날(30)과 진동 본체(20)가 상하방향으로 변위 가능한 링크(40) 구조로 연결됨으로써 리퍼 날(30)의 횡방향 저항력을 크게 완충시켜서 리퍼 날(30)의 동작이 자유롭고, 진동 본제(20)를 지지하는 완충재(50)가 보호되어 그 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 우수한 것이었다.

그러나 이와 같은 종래의 수직형 진동리퍼(1)는 진동 본체(20)의 상,하 운동이 가능하도록 진동 본체(20)가 내장된 프레임(5)의 상부측 내면에는 일정 빈 공간(5a)이 형성되어 있다.

또한 리퍼 날(30)의 긁기 작업을 가능하게 하고, 프레임(5)의 내측에서 진동 본체(20)의 상,하 운동이 가능하도록 프레임(5)과 진동 본체(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상하 복수의 링크(40)와 링크 핀(42)으로 연결되어 있다.

이와 같은 종래의 수직형 진동리퍼(1)는 암반 파쇄 작동 중에 강한 진동을 발생시키는데, 상기 진동 본체(20)에서 발생한 진동은 링크(40)와 링크 핀(42)을 통하여 프레임(5)으로 전달되고, 진동리퍼(1)를 장착하고 있는 중장비의 아암(60)에 진동을 주어 소음을 크게 발생시키며, 아암(60)의 유압 실린더(60a)를 손상시켜 수명을 단축시킨다.

뿐만 아니라, 이와 같은 진동은 중장치의 아암(60)을 통해 중장비 운전자에게도 전달되어 암반 파쇄 작업 도중에 심한 피로감을 주는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 진동 본체에서 발생한 진동이 링크와 프레임을 통하여 중장비의 아암으로 전달되는 것을 효과적으로 완충시킴으로써 중장비 아암의 부품, 예를 들면 아암의 유압 실린더등을 손상시키지 않아서 사용 수명을 연장시킬 수 있고, 운전자의 피로도를 크게 경감시킬 수 있도록 개선된 진동리퍼용 완충장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 중장비에 장착되어 암반을 파쇄시키는 진동리퍼에 사용되는 완충장치에 있어서,

중장비의 아암에 상단이 회전가능하게 연결되는 철제 프레임의 상부 내측에, 진동 본체의 상승이동시 진동 본체의 상부면을 탄성적으로 지지하여 프레임으로 전달되는 충격을 완충시키는 상부 댐퍼를 장착하여 상기 진동 본체의 상하방향의 진동이 프레임측으로 전달되는 것을 억제시키도록 구성된 진동리퍼용 완충장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 상부 댐퍼는 그 상부면에 접착된 고정 철판이 다수의 고정 볼트들을 통하여 상기 프레임의 브라켓에 볼트 고정됨으로써 상기 프레임의 상부 내측에 복수 장착되고, 각각 다공성 구멍의 탄성체 재료로 이루어짐으로써, 상기 진동 본체의 상하이동시, 상기 다공성 구멍들이 압착되면서 탄성적으로 진동 본체의 충격을 완충시키도록 구성된 진동리퍼용 완충장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 프레임과 진동 본체를 연결시키는 링크에는 각각 내진 기능을 구비한 고무 링이 구비된 댐퍼 부쉬를 장착하여 링크에서 진동을 억제시키도록 구성된 진동리퍼용 완충장치를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 중장비에 장착되어 암반을 파쇄시키는 진동리퍼에 사용되는 완충장치에 있어서,

중장비의 아암에 상단이 회전가능하게 연결되는 철제 프레임과 진동 본체를 연결시키는 링크의 링크 구멍 내측에는 각각 고무 링을 구비한 댐퍼 부쉬를 장착하여 상기 진동 본체의 상하방향의 진동이 링크를 통해 프레임측으로 전달되는 것을 억제시키는 진동리퍼용 완충장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 댐퍼 부쉬는 각각 내,외측 금속 링사이에 고무 링이 삽입된 구조이고, 상기 내측 링의 내부로 링크 핀이 끼워져서 고정되는 진동리퍼용 완충장치를 제공한다.

본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치에 의하면, 프레임의 상부 내측에 장착되어 진동 본체의 상승이동시 진동 본체의 상부면을 탄성적으로 지지하여 프레임으로 전달되는 충격을 완충시키도록 된 다공성 구멍의 탄성체 재료로 이루어진 상부 댐퍼를 포함한다. 또한 프레임과 진동 본체를 연결시키는 링크에는 각각 내진 기능을 구비한 고무 링이 구비된 댐퍼 부쉬를 장착하여 링크에서 진동 전달을 억제시키도록 구성된 것이다.

따라서 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치에 의하면, 진동 본체에서 발생한 진동이 링크와 프레임을 통하여 중장비의 아암으로 전달되는 것을 효과적으로 완충시킴으로써 중장비 아암의 부품, 예를 들면 아암의 유압 실린더등을 손상시키지 않아서 사용 수명을 연장시킬 수 있고, 암반 파쇄 작업 도중에 운전자의 피로도를 크게 경감시킬 수 있도록 개선된 우수한 효과를 얻게 된다.

도 1은 종래의 기술에 따른 진동리퍼를 도시한 측면도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 진동리퍼에서 링크 부분을 분해 도시한 외관 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치를 장착한 진동 리퍼의 측면도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치에서 상부 댐퍼가 프레임의 내측에 장착된 구조를 도시한 설명도이다.
도 4b는 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치에서 상부 댐퍼에 형성된 다공성 구멍 구조를 도시한 설명도이다.
도 5는 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치에서 링크 부분을 분해 도시한 외관 사시도이다.
도 6a는 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치에 구비된 댐퍼 부쉬가 링크에 장착된 구조를 도시한 결합 단면도이다.
도 6b는 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치에 구비된 댐퍼 부쉬 구조를 도시한 측단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치의 작동 설명도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치(100)가 적용되는 진동리퍼는 도 3에 도시된 바와 같이, 중장비의 아암(60)에 상단이 회전가능하게 연결되는 철제 프레임(105)을 구비하고, 상기 프레임(105)의 내측에서 링크(140)들을 통하여 상기 프레임(105)에 연결되며, 유압 모터의 작동에 의해서 상하방향의 진동을 발생시키는 진동 본체(120)를 구비한다.

이와 같은 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치(100)는 상기 프레임(105)의 상부 내측에 장착된 상부 댐퍼(130)를 구비하는 데, 이와 같은 상부 댐퍼(130)는 진동 본체(120)의 상승이동시, 진동 본체(120)의 상부면을 탄성적으로 지지하여 프레임(105)으로 전달되는 충격을 완충시키고, 진동 본체(120)의 상하방향의 진동이 프레임(105) 측으로 전달되는 것을 억제시키도록 구성된 것이다.

이와 같은 상부 댐퍼(130)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 다공성 구멍(132)의 탄성체 재료로 이루어진 것으로서, 예를 들면 육각 단면의 우레탄 고무 재료로 이루어질 수도 있으며, 상기 프레임(105)의 상판 내측 하면에 고정된 구조이다.

즉, 상기 상부 댐퍼(130)는 그 상부면에 접착된 고정 철판(134)이 다수의 고정 볼트(136)들을 통하여 상기 프레임(105)의 상판 내측 하면에 고정된 브라켓(138)에 볼트 고정됨으로써 상기 프레임(105)의 상부 내측에 복수 장착된다.

이와 같은 상부 댐퍼(130)는 종래의 진동 리퍼(1)에서 프레임(5)의 내측 상부 빈 공간(5a)에 구비된 것으로서, 상기 진동 본체(120)의 상하이동시, 상기 다공성 구멍(132)들이 압착되면서 탄성적으로 진동 본체(120)의 충격을 완충시키도록 된 것이다.

이와 같은 다공성 구멍(132)들은 상부 댐퍼(130)의 내부에 보다 많은 공극이 형성될 수 있도록 하여 진동 본체(120)의 충격을 보다 안정적으로 완충시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(105)과 진동 본체(120)를 연결시키는 링크(140)에 각각 내진 기능을 구비한 고무 링(152)이 구비된 댐퍼 부쉬(150)를 장착하여 링크(140)에서 진동을 억제시키도록 구성된 것이다.

이와 같은 댐퍼 부쉬(150)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 하나의 링크(140)에 4 세트가 내장되어 링크(140)를 통하여 진동 본체(120)로부터 프레임(105)으로 전달되는 진동을 억제시킨다.

이와 같은 댐퍼 부쉬(150)는 각각 도 6b에 도시된 바와 같이, 내,외측 금속 링(154,156) 사이에 고무 링(152)이 삽입된 구조로서, 외측 금속 링(156)이 상기 링크(140)의 구멍 내측에 조립되는데, 예를 들면 열간 박음, 냉간 박음 또는 압입박음 등의 방식으로 조립되며, 상기 내측 금속 링(154)의 내부로 링크 핀(142)이 끼워져서 고정되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치(100)는 프레임(105)의 상부 내측에 장착되어 진동 본체(120)의 상승이동시, 진동 본체(120)의 상부면을 탄성적으로 지지하여 프레임(105)으로 전달되는 충격을 완충시키도록 다공성 구멍(132)의 탄성체 재료로 이루어진 상부 댐퍼(130)와, 상기 프레임(105)과 진동 본체(120)를 연결시키는 링크(140)에는 각각 내진 기능을 구비한 고무 링(152)이 구비된 댐퍼 부쉬(150)를 구비하여 링크(140)에서 진동 전달을 억제시키도록 된 것이다.

즉, 도 7의 좌측에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치(100)를 장착한 진동리퍼가, 땅 또는 암반(G)으로부터 들려진 상태, 즉 무부하 상태에서는 리퍼 날(30)이 자중(自重)에 의해서 하강되어 상부 댐퍼(130)는 눌려지지 않는다.

그러나 도 7의 우측에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치(100)를 장착한 진동리퍼가, 땅 또는 암반(G)을 파쇄작업하기 위하여 암반(G)에 눌려지는 경우, 진동 본체(120)는 일정 높이 상승하여 상부 댐퍼(130)의 하부면을 일정깊이로 누르게 된다.

이와 같은 상태에서 진동 본체(120)의 유압 모터(10)가 동작하여 진동이 발생되면, 상부 댐퍼(130)가 눌린 상태에서 진동 본체(120)의 진폭만큼 눌렸다 펴졌다를 반복한다. 이때, 상부 댐퍼(130)는 눌린 힘만큼 진동 본체(130)의 상,하 운동을 가이드하여 진동 본체(120)의 움직임을 안정되게 한다.

또한 상기 진동 본체(120)의 움직임시 발생되는 진동은 상부 댐퍼(130)의 다공성 구멍(132)의 단면 수축 및 탄성 복원작동으로 상쇄시켜 제거시킴으로써 중장비 아암(60)으로의 진동 전달을 억제시킨다.

그리고 상기 링크(140)는 진동 본체(120)가 상하로 이동하는 경우, 상,하로 회동작동하는데 이 과정에서 링크(140)에 장착된 댐퍼 부쉬(150)의 고무 링(152)이 탄성적으로 진동을 완충시킴으로써 링크(140)를 통한 진동 전달을 효과적으로 억제시키게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 진동리퍼용 완충장치(100)에 의하면, 진동 본체(120)에서 발생한 진동이 링크(140)와 프레임(105)을 통하여 중장비의 아암(60)으로 전달되는 것을 효과적으로 완충시킴으로써 중장비 아암(60)의 부품, 예를 들면 아암(60)의 유압 실린더(60a)등을 손상시키지 않아서 사용 수명을 연장시킬 수 있고, 암반 파쇄 작업 도중에 운전자의 피로도를 크게 경감시킬 수 있게 된다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 설계적인 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

1: 중장비용 수직형 진동 리퍼 5: 프레임
5a: 빈 공간 10: 유압 모터
20: 진동 본체 30: 리퍼 날
40: 링크 42: 링크 핀
50: 완충재 60: 아암
60a: 유압 실린더 100: 진동리퍼용 완충장치
105: 프레임 120: 진동 본체
130: 상부 댐퍼 132: 다공성 구멍
134: 고정 철판 136: 고정 볼트
138: 브라켓 140: 링크
142: 링크 핀 150: 댐퍼 부쉬
152: 고무 링 154,156: 내,외측 금속 링
G: 암반

Claims (5)

1. 중장비에 장착되어 암반을 파쇄시키는 진동리퍼에 사용되는 완충장치에 있어서,
   중장비의 아암에 상단이 회전가능하게 연결되는 철제 프레임의 상부 내측에, 진동 본체의 상승이동시 진동 본체의 상부면을 탄성적으로 지지하여 프레임으로 전달되는 충격을 완충시키는 상부 댐퍼를 장착하여 상기 진동 본체의 상하방향의 진동이 프레임측으로 전달되는 것을 억제시키도록 구성되고,
   상기 상부 댐퍼는 그 상부면에 접착된 고정 철판이 다수의 고정 볼트들을 통하여 상기 프레임의 브라켓에 볼트 고정됨으로써 상기 프레임의 상부 내측에 복수 장착되고, 각각 다공성 구멍의 탄성체 재료로 이루어짐으로써, 상기 진동 본체의 상하이동시, 상기 다공성 구멍들이 압착되면서 탄성적으로 진동 본체의 충격을 완충시키도록 구성되고,
   상기 프레임과 진동 본체를 연결시키는 링크에는 각각 내진 기능을 구비한 고무 링이 구비된 댐퍼 부쉬를 장착하여 링크에서 진동을 억제시키도록 구성되고,
   상기 댐퍼 부쉬는 각각 내,외측 금속 링사이에 고무 링이 삽입된 구조이고, 상기 내측 링의 내부로 링크 핀이 끼워져서 고정되는 것임을 특징으로 하는 진동리퍼용 완충장치.
   
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