KR200239020Y1 - 유압식 암반 파쇄기 - Google Patents

Abstract

일방향으로 개방된 복수의 실린더실과, 각 실린더실을 연통가능하게 연결시키기 위한 고압유체경로 및 저압유체경로를 가지는 본체와; 실린더실에 왕복이동가능하게 설치되며, 실린더실을 고압유체경로와 연통되는 전진실과 저압유체경로와 연통되는 후진실로 구분하기 위한 플랜지부가 일단부에 형성된 피스톤과; 실린더실의 입구에 체결되도록 외주에 나사선이 형성되며 피스톤의 헤드가 통과하는 링형의 캡부재;를 포함하는 유압식 암반 파쇄기에 있어서, 피스톤은 플랜지부로부터 헤드쪽으로 테이퍼지게 형성된 외측경사면을 가지며, 캡부재는 외측경사면과의 접촉을 가이드 하기 위해 외측경사면에 대응되도록 내경이 점진적으로 작아지게 형성된 내측경사면을 구비하여, 전진실 내로 공급된 고압의 유체에 의해 이동되는 피스톤과 캡부재의 충돌로 인한 충격을 저감시키는 것을 특징으로 하는 유압식 암반 파쇄기가 개시된다.

Description

유압식 암반 파쇄기{Apparatus for breaking rock using liquid pressure}

본 고안은 유압식 암반 파쇄기에 관한 것으로, 상세하게는 발파와 같은 위험한 파쇄작업을 하지 않고 암반, 전석, 콘크리트 구조물 등에 내부균혈을 일으킴으로써 안전하고 쉬운 파쇄작업을 할 수 있도록 된 유압식 암반 파쇄기에 관한 것이다.

도 1 및 도 2에 도시된 종래의 암반 파쇄기는 일방향으로 소정 간격으로 형성된 복수의 실리더실(11)을 가지는 본체(10)와, 고압유체경로(12)를 통해 각 실린더실(11)의 전진실(11a)로 공급되는 고압의 유체에 의해 본체(10) 외부로 돌출될 수 있도록 실린더실(11)에 설치된 T형의 피스톤(20) 및, 실린더실(11)로부터 피스톤(20)이 이탈되는 것을 방지하기 위해 실린더실(11)의 입구에 나사결합된 캡부재(30)를 구비한다.

상기 구성의 암반 파쇄기의 동작은, 도시되지 않은 코아 채취기을 이용하여 암반(1)에 형성시킨 홀에 본체(10)를 삽입한 상태에서, 소정의 유압공급기(미도시)로부터 전진실(11a)로 고압의 유체를 공급하면 피스톤(20)은 유체에 밀려 캡부재(30)를 통과하여 본체(10) 외부로 돌출되면서 암반(1)을 가압함으로써, 암반(1)에는 크랙이 발생되어 파쇄된다. 암반(1) 파쇄후에는 저압유체경로(15)를 통해 피스톤(20)의 플랜지부(21)와 캡부재(30) 사이의 후진실(11b)로 저압의 유체를 공급하면, 돌출되었던 실린더(20)는 공급된 유체의 압력에 밀려 전진실(11a)에 차있던 유체를 밀어내면서 복귀된다.

그런데, 상기와 같은 구성을 갖는 종래의 유압 암반 파쇄기는, 암반(1)이 파쇄되는 순간 플렌지부(21)가 캡부재(30)의 하단에 큰 압력으로 정면충돌하게 되므로, 갭부재(30) 뿐만 아니라 본체(10)가 충격에 의해 파손될 우려가 있다.

또한, 캡부재(30)의 나사선이 캡부재(30)의 외주로 돌출형성되어 있기 때문에, 캡부재(30)의 상단테두리와 실린더실(11)의 입구 사이의 틈이 외부로 노출되어 석분이 쉽게 침투되어 캡부재(30)와 실린더실(11)의 체결부분이 마모된다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 피스톤과 캡부재의 충돌에 의한 충격을 저감시킬 수 있도록 구조가 개선된 유압식 암반 파쇄기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 유압식 암반 파쇄기를 나타내 보인 사시도.

도 2는 도 1의 개략적인 단면도.

도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유압식 암반 파쇄기의 개략적 분리 사시도.

도 4는 도 3의 부분 단면도.

도 5 내지 도 7 각각은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유압식 암반 파쇄기의 동작을 설명하기 위한 개략적 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

40..본체 41..실린더실

41b..유체확장홈 43..고압유체경로

45..저압유체경로 50..피스톤

53..외측경사면 60..캡부재

63..내측경사면 65..확장부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 유압식 암반 파쇄기는, 일방향으로 개방된 복수의 실린더실과, 상기 각 실린더실을 연통가능하게 연결시키기 위한 고압유체경로 및 저압유체경로를 가지는 본체와; 상기 실린더실에 왕복이동가능하게 설치되며, 상기 실린더실을 상기 고압유체경로와 연통되는 전진실과 상기 저압유체경로와 연통되는 후진실로 구분하기 위한 플랜지부가 일단부에 형성된 피스톤과; 상기 실린더실의 입구에 체결되도록 외주에 나사선이 형성되며 상기 피스톤의 헤드가 통과하는 링형의 캡부재;를 포함하는 유압식 암반 파쇄기에 있어서, 상기 피스톤은 상기 플랜지부로부터 헤드 쪽으로 테이퍼지게 형성된 외측경사면을 가지며, 상기 캡부재는 상기 외측경사면과의 접촉을 가이드 하기 위해 상기 외측경사면에 대응되도록 내경이 점진적으로 작아지게 형성된 내측경사면을 구비하여, 상기 전진실 내로 공급된 고압의 유체에 의해 이동되는 상기 피스톤과 상기 캡부재의 충돌로 인한 충격을 저감시키는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유압식 암반 파쇄기를 자세히 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유압식 암반 파쇄기는 일방향으로 개방된 복수의 실린더실(41)을 가지는 본체(40)와, 상기 실린더실(41)에 왕복이동 가능하게 설치되는 피스톤(50) 및 실린더실(41)의 입구에 형성된 체결부에 대응되도록 외주에 나사선(61)이 형성된 링형의 캡부재(60)를 구비한다.

상기 본체(40)는 피스톤(50)을 본체(40)로부터 돌출시키기 위해 각 실린더실(41)로 소정의 유압공급기(미도시)로부터 공급되는 고압의 유체가 유입될 수 있도록 각 실린더실(41)의 바닥면을 통해 연결된 고압유체경로(43)와, 돌출된 피스톤(50)을 복귀시키기 위해 저압의 유체를 각 실린더(41) 내로 공급하기 위해 각 실린더(41)의 내주면을 통해 연결된 저압유체경로(45)를 가진다.

상기 피스톤(50)은 실린더실(41)을 고압유체경로(43)와 연통되는 전진실(A)과, 저압유체경로(45)와 연통되는 후진실(B)로 구분하기 위해 일단부에 마련된 플랜지부(51)를 가진다. 여기서, 상기 전진실(A)과 후진실(B)은 플랜지부(51)에 설치된 제1, 제2 패킹링(71)(73)에 의해 상호 차단되며, 피스톤(50)의 이동에 의해 한정된 실린더실(41)의 공간을 분할하여 차지한다.

또한, 피스톤(50)은 전진실(A)로 공급되는 고압의 유체에 밀려 이동될 때, 상기 캡부재(60)와의 정면충돌을 피해서 충격을 줄이기 위해 플랜지부(51)로부터피스톤(50)의 헤드 쪽으로 테이퍼(taper)진 외측경사면(53)을 가진다.

상기 피스톤(50)이 실린더실(41)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 실리더실(41)의 입구에 체결된 캡부재(60)는 상기 외측경사면(53)과의 접촉을 가이드하기 위해 외측경사면(53)에 대응되도록 내경이 점진적으로 작아지게 형성된 내측경사면(63)을 가진다. 상기 캡부재(60)의 내주에는 캡부재(60)를 통과하는 피스톤(50) 외주와의 실링을 위한 제3패킹링(75)이 설치되다.

또한, 캡부재(60)의 상단부에는 캡부재(60)와 실린더실(41)의 입구 사이의 틈이 외부로 노출되지 않도록 하기 위해 상기 나사선(61) 보다 큰 외경을 갖는 확장부(65)가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 바람직하게는 상기 실린더실(41)의 내주면, 구체적으로는 상기 후진실(B)의 내주면에는 플랜지부(51)와 캡부재(60)의 접촉부에 대응되고 저압유체경로(45)에서 공급된 유체가 퍼질 수 있도록 원주방향으로 유체확장홈(41b)이 저압유체경로(45)에 연결되게 인입형성되는 것이 바람직하다.

이하 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유압식 암반 파쇄기의 동작을 설명하기로 한다.

암반(1)을 파쇄하기 위해서는 도시되지 않은 유압드릴과 같은 천공기계를 이용하여 암반(1)에 본체(40)가 삽입될 수 있도록 충분한 깊이의 홀(1a)을 형성시키고, 이 홀(1a)에 본체(40)를 삽입시킨다. 이어서, 소정의 유압공급기(미도시)를 이용하여 고압유체경로(43)를 통해 각 전진실(A)로 고압의 유체를 공급하면, 피스톤(50)은 공급되는 유압에 의해 암반(1)측으로 밀려서 암반(1)을 가압한다. 그리고, 일정시간 동안 전진실(A) 내로 유체를 계속 공급하여 유압을 증가시키면, 암반(1)은 피스톤(50)의 가압력을 이기지 못하고 도 6에 도시된 바와 같이 크랙이 발생되면서 파쇄되고, 피스톤(50)은 순간적으로 빠르게 이동하면서 캡부재(60)에 충돌하게 되는데, 종래와는 달리 외측경사면(53)이 내측경사면(63)에 가이드되면서 정면충돌을 피할 수 있을 뿐만 아니라, 충돌하는 순간 상기 후진실(B)과 유체확장홈(41b)에 차있던 유체의 완충작용에 의해 충격을 줄일 수 있어 캡부재(60)와 본체(40)의 손상을 억제시킬 수 있다.

또한, 종래와는 달리 캡부재(60)와 실린더실(41) 사이의 틈이 확장부(65)에 의해 폐쇄되어 있기 때문에, 암반(1)이 파쇄되면서 생기는 석분이 상기 틈으로 침투할 염려가 적어 캡부재(60)와 실린더실(41)의 체결부위가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 암반 파쇄후에는, 도 7에 도시된 바와 같이 고압유체경로(43)로의 유체공급을 중지하고 저압유체경로(45)로 저압의 유체를 공급하면, 공급된 유체는 유체확장홈(41b)으로 확산됨으로써 후진실(B)로 쉽게 유입되고, 피스톤(50)은 후진실(B) 내로 유입된 유체에 밀려 전진실(A) 내에 차있던 유체를 고압유체경로(43)를 통해 유압공급기로 밀어내면서 이동하여 쉽게 복귀된다.

이와 같이 본 고안에 따른 암반 파쇄기를 이용함으로써, 발파 등의 위험한 파쇄작업을 하지 않고도 소음, 진동 및 분진 등을 현저하게 줄이면서 암반을 쉽고 빠르게 파쇄할 수 있기 때문에, 도심지의 토목공사나 기타 암파쇄를 요하는 작업을 민원발생 없이 행할 수 있어 공기를 단축시키는 등의 이점이 있다.

상술한 바와 같은 본 고안의 유압식 암반 파쇄기에 따르면, 피스톤의 외측경사면과 캡부재의 내측경사면에 의해 피스톤과 캡부재의 충돌을 자연스럽게 하여 충격을 줄이고, 캡부재와 실린더실 입구의 사이로 석분이 침투하는 것을 방지함으로써, 특히 캡부재와 실린더의 체결부위의 파손을 억제시켜 수명을 연장시킬 수 있고, 부품의 교환이 가능하여 비용을 줄일 수 있다.

또한, 후진실 내주면에 유체확장홈을 형성함으로써, 돌출된 피스톤을 복귀시키기 위한 작업이 용이하여 기기를 쉽게 다룰 수 있다는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 일방향으로 개방된 복수의 실린더실(41)과, 상기 각 실린더실(41)을 연통가능하게 연결시키기 위한 고압유체경로(43) 및 저압유체경로(45)를 가지는 본체(40)와; 상기 실린더실(41)에 왕복이동가능하게 설치되며, 상기 실린더실(41)을 상기 고압유체경로(43)와 연통되는 전진실(A)과 상기 저압유체경로(45)와 연통되는 후진실(B)로 구분하기 위한 플랜지부(51)가 일단부에 형성된 피스톤(50)과; 상기 실린더실(41)의 입구에 체결되도록 외주에 나사선(61)이 형성되며 상기 피스톤(50)의 헤드가 통과하는 링형의 캡부재(60);를 포함하는 유압식 암반 파쇄기에 있어서;

   상기 캡부재(60)의 상단부에는 상기 실린더실(41)의 입구와 상기 캡부재(60) 사이의 틈이 외부로 노출되지 않도록 상기 나사선(61)보다 큰 외경을 갖는 확장부(65)가 형성되어 있으며;

   상기 피스톤(50)은 상기 플랜지부(51)로부터 헤드쪽으로 테이퍼지게 형성된 외측경사면(53)을 가지며, 상기 캡부재(60)는 상기 외측경사면(53)과의 접촉을 가이드 하기 위해 상기 외측경사면(53)에 대응되도록 내경이 점진적으로 작아지게 형성된 내측경사면(63)을 구비하여, 상기 전진실(A) 내로 공급된 고압의 유체에 의해 이동되는 상기 피스톤(50)과 상기 캡부재(60)의 충돌로 인한 충격을 저감시키는 것을 특징으로 하는 유압식 암반 파쇄기.
2. 제1항에 있어서, 상기 후진실(B)의 내주면에는,

   상기 플렌지부(51)와 상기 캡부재(60)의 접촉부에 대향되며, 상기 저압유체경로(45)에서 공급된 유체가 확산될 수 있도록 원주방향으로 유체확장홈(41b)이 인입형성된 것을 특징으로 하는 유압식 암반 파쇄기.