KR20240024593A - Eco-friendly rock crushing method using vibrating rotary ripper - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 진동 회전리퍼와 이를 이용한 친환경 암파쇄공법을 개시한다. 회전진동리퍼는 결합브라켓을 가지는 하우징과,
진동이 하우징 측으로 전달되지 못하도록 탄성력을 가지는 현가수단에 의해 지지되는 케이싱과, 상기 케이싱에 회전가능하게 설치된 회전지지축에 결합되며 외주면에 암의 파쇄를 위한 비트가 설치된 파쇄회전휠을 구비하며,
상기 케이싱에 설치되어 상기 회전지지축을 구동시키기 위한 구동유닛과,
상기 케이싱에 설치되어 회전하는 파쇄회전휠에 반경방향으로 진동을 발생시켜 암을 파쇄하는 진동발생부를 구비한다. Disclosed is a vibrating rotary ripper according to the present invention and an eco-friendly rock crushing method using the same. The rotational vibration ripper includes a housing with a coupling bracket,
It has a casing supported by a suspension means having elastic force to prevent vibration from being transmitted to the housing, and a crushing rotating wheel coupled to a rotation support shaft rotatably installed on the casing and equipped with a bit for crushing the arm on the outer peripheral surface,
A drive unit installed in the casing to drive the rotation support shaft,
It is provided with a vibration generator that crushes the arm by generating vibration in the radial direction on a rotating crushing wheel installed in the casing.
Description
본 발명은 리퍼에 관한 것으로, 더 상세하게는 회전하는 파쇄회전휠를 진동시켜 암을 파쇄하는 진동 회전리퍼와 이용한 친환경 암파쇄공법에 관한 것이다. The present invention relates to a ripper, and more specifically, to an eco-friendly rock crushing method using a vibrating rotary ripper that crushes a rock by vibrating a rotating crushing wheel.
일반적으로 토목 또는 건축공사, 터널공사 시에 암반을 제거가 필요하며, 또한 건축 자재 등으로 사용하기 위한 골재를 생산하기 위해서는 암반의 채굴을 위한 파쇄 작업이 필요하다.Generally, it is necessary to remove bedrock during civil engineering, building work, or tunnel construction, and crushing work for mining the bedrock is also necessary to produce aggregates for use as building materials.
이러한 암반을 파쇄시키기 위한 공법으로는 크게 천공장치를 이용하여 상기 암반에 복수 개의 홀(hole)을 천공하고, 상기 천공 홀에 폭약을 삽입하여 폭발시키는 공법과, 암반을 천공하고 할암 작업용 파쇄 장치를 천공홀에 삽입시킨 뒤 확장시킴으로써 파쇄하는 공법, 진동리퍼, 브레이커 등의 굴착장치를 이용하여 암반을 파쇄하는 공법 등이 있다. Methods for crushing such rock include a method of drilling a plurality of holes in the rock using a drilling device and inserting explosives into the hole to explode, and using a crushing device for drilling the rock and breaking the rock. There is a method of crushing rock by inserting it into a drill hole and then expanding it, and a method of crushing rock using excavating devices such as vibration rippers and breakers.
상술한 바와 같은 방법 중 폭약을 이용한 공법은 짧은 시간 내에 암반을 파쇄할 수 있는 이점이 있으나 큰 진동과 소음을 수반하여 인근 건축물의 지반을 약화시키거나 인근주민로부터 민원을 제기시키는 문제가 있다. 특히, 암의 파쇄작업 시 소음에 관한 문제는 방음시설에 의해 어느 정도 차단이 가능하나, 진동의 경우는 그 전달을 차단하는 것이 쉽지 않다. Among the methods described above, the method using explosives has the advantage of being able to crush rock within a short period of time, but it has the problem of weakening the ground of nearby buildings or raising civil complaints from nearby residents as it is accompanied by large vibrations and noise. In particular, the problem of noise during arm crushing work can be prevented to some extent by soundproofing facilities, but in the case of vibration, it is not easy to block the transmission.
대한민국 등록특허 제 10-2222785호에는 진동리퍼를 이용한 미진동 암파쇄공법이 게시되어 있다.Republic of Korea Patent No. 10-2222785 discloses a micro-vibration rock crushing method using a vibrating ripper.
게시된 진동리퍼를 이용한 미진동 암파쇄공법은 천공홀을 파쇄하고, 천공홀에 물을 주입한 후 진동리퍼의 리퍼블레이드를 상기 천공홀에 삽입하여 파쇄하는 단계를 포함하며, 천공홀의 내부에 밀폐부재를 설치하는 단계를 포함한다.The published micro-vibration rock crushing method using a vibrating ripper includes the steps of crushing a perforation hole, injecting water into the perforation hole, and then inserting the ripper blade of the vibrating ripper into the perforation hole to crush it, and sealing the inside of the perforation hole. It includes the step of installing the member.
그리고 대한민국 등록특허 제 10-15234219호에는 힌지 확장방식을 이용한 암반파쇄장치와 공법이 게시되어 있으며, 대한민국 등록특허 제 10-1110352호에는 친환경 도심형 암파쇄장치 및 이를 이용한 암파쇄공법이 게시되어 있다. In addition, Republic of Korea Patent No. 10-15234219 discloses a rock crushing device and method using a hinge expansion method, and Republic of Korea Patent No. 10-1110352 discloses an eco-friendly urban rock crushing device and a rock crushing method using the same.
대한민국 등록특허 제 10-2103954호에는 무진동 암반파쇄장치 및 이를 이용한 암반 파쇄방법이 게시되어 있다. Republic of Korea Patent No. 10-2103954 discloses a non-vibration rock crushing device and a rock crushing method using the same.
대한민국 공개특허 제 10-2017-0130354호에는 굴착기 및 일반 건설 장비용 유압장치가 게시되어 있으며, 미국 특허 6,626,500에는 2개의 회전하는 드럼들이 지지되는 쉘(shell)을 포함하는 커터의 구성이 게시되어 있다. Korean Patent Publication No. 10-2017-0130354 discloses a hydraulic device for excavators and general construction equipment, and U.S. Patent 6,626,500 discloses the configuration of a cutter including a shell on which two rotating drums are supported. .
상술한 바와 같은 종래의 커터 휠, 면삭기는 드럼에 회전력과 압력을 가하여 작업할 수 있는 구조를 가지고 있으나 드럼에 설치된 커터에 충격력을 제공할 수 없으므로 작업성을 향상시킬 수 없는 문제점이 있다. As described above, the conventional cutter wheel and face mill have a structure that allows work by applying rotational force and pressure to the drum, but there is a problem in that workability cannot be improved because impact force cannot be provided to the cutter installed on the drum.
그리고 본 발명인은 이러함 문제점을 감안하여, 회전햄머를 이용한 암파쇄장치 및 이를 이용한 암파쇄공법(대한민국 공개특허 제 2022-008798호)를 개발하여 등록 받은 바 있다. In consideration of these problems, the present inventor has developed and registered a rock crushing device using a rotary hammer and a rock crushing method using the same (Korean Patent Publication No. 2022-008798).
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외주면에 비트가 설치된 파쇄회전휠에 충격에너지를 갖는 진동을 반경방향 즉, 파쇄회전휠의 중심으로부터 원주방향으로 가하여 암의 파쇄력을 높이고, 암의 파쇄 시 발생되는 소음을 상대적으로 줄일 수 있는 진동 회전 리퍼와 이를 이용한 친환경 암파쇄공법을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention is intended to solve the problems described above. Vibration with impact energy is applied to a crushing rotating wheel with a bit installed on the outer peripheral surface in the radial direction, that is, in the circumferential direction from the center of the crushing rotating wheel, thereby increasing the crushing force of the arm, The purpose is to provide a vibrating rotary ripper that can relatively reduce the noise generated during rock crushing and an eco-friendly rock crushing method using it.
본 발명의 다른 목적은 회전하는 파쇄회전휠을 외주면을 따라 연속적인 충격력을 가할 수 있으므로 파쇄면이 경면화되는 것을 방지할 수 있는 진동회전리퍼와 이를 이용한 친환경 암파쇄공법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a vibrating rotary ripper that can prevent the crushing surface from becoming mirror-finished by applying continuous impact force along the outer circumferential surface of the rotating crushing wheel and an eco-friendly rock crushing method using the same.
목적을 달성하기 위한 본 발명의 진동 회전리퍼는 결합브라켓을 가지는 하우징과, 진동이 하우징 측으로 전달되지 못하도록 탄성력을 가지는 현가수단에 의해 지지되는 케이싱과, 상기 케이싱에 회전가능하게 설치된 회전지지축에 의해 지지되며 외주면에 암의 파쇄를 위한 비트들이 설치된 파쇄회전휠을 구비하며, The vibration rotary ripper of the present invention for achieving the purpose includes a housing having a coupling bracket, a casing supported by a suspension means with elastic force to prevent vibration from being transmitted to the housing, and a rotation support shaft rotatably installed on the casing. It is supported and has a crushing rotating wheel with bits for crushing the arm installed on the outer peripheral surface,
상기 케이싱에 설치되어 상기 회전지지축을 구동시키기 위한 구동유닛과, A drive unit installed in the casing to drive the rotation support shaft,
상기 케이싱에 설치되어 회전하는 파쇄회전휠에 중심으로부터 원주방향으로 진동을 발생시켜 암을 파쇄하기 위한 진동발생부를 구비한다. A vibration generating unit for crushing the arm by generating vibration in a circumferential direction from the center is provided on the crushing rotary wheel installed in the casing and rotating.
본 발명에 있어서, 상기 구동유닛은 상기 케이싱에 설치되는 유압모터와, 유압모터에 의해 구동되며 상기 케이싱에 회전가능하게 설치되는 구동축과, 상기 구동축에 설치되는 구동기어와, 상기 회전지지축에 설치되어 구동기어와 치합되는 종동기어를 포함하며, In the present invention, the drive unit includes a hydraulic motor installed in the casing, a drive shaft driven by the hydraulic motor and rotatably installed in the casing, a drive gear installed in the drive shaft, and a rotation support shaft. It includes a driven gear that meshes with the driving gear,
상기 진동발생부는 상기 구동축 또는 회전지지축에 설치되는 편심되게 설치되어 회전지지축의 반경방향으로 진동을 발생시키는 적어도 하나의 편심웨이트를 구비한다. 상기 구동축에는 플라이휠을 설치하고 이 플라이휠에 편심웨이트를 설치함이 바람직하다. The vibration generator includes at least one eccentric weight installed on the drive shaft or the rotation support shaft to generate vibration in a radial direction of the rotation support shaft. It is desirable to install a flywheel on the drive shaft and install an eccentric weight on this flywheel.
그리고 상기 하우징에 대해 케이싱을 탄성적으로 지지하는 현가유닛은 상기 케이싱에 설치되는 지지브라켓과 상기 지지브라켓의 적어도 일측면과 상기 하우징의 양측단부가 고정되는 적어도 하나의 탄성지지부재를 구비한다. And the suspension unit that elastically supports the casing with respect to the housing includes a support bracket installed on the casing and at least one elastic support member to which at least one side of the support bracket and both ends of the housing are fixed.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진동회전리퍼를 이용한 친환경 암파쇄공법은 현가수단에 의해 하우징에 현가된 케이싱에 회전가능하게 지지되며 외주면에 복수개의 비트가 설치된 파쇄회전휠을 구동시킴과 아울러 반경방향으로 가진력을 가할 수 있도록 진동시키는 파쇄회전휠진동단계와, In order to achieve the above object, the eco-friendly rock crushing method using a vibrating rotary ripper according to the present invention is rotatably supported on a casing suspended in a housing by a suspension means and drives a crushing rotating wheel with a plurality of bits installed on the outer peripheral surface. A crushing rotating wheel vibration step that vibrates to apply an exciting force in the radial direction,
상기 파쇄회전휠진동단계에 의해 중심으로부터 원주방향으로 진동하면서 회전하는 파쇄회전휠의 파쇄를 위한 암에 가압하여 암에 길이 방향으로 파쇄홈(trech)을 형성하는 파쇄홈형성단계와, A crushing groove forming step of forming a crushing groove (trench) in the arm in the longitudinal direction by pressing the crushing arm of the crushing rotating wheel that rotates while vibrating from the center in the circumferential direction by the crushing rotating wheel vibration step;
상기 파쇄홈에 파쇄되는 방향으로 확장수단을 이용하여 외력을 인가함으로써 암을 파쇄하는 암파쇄단계를 구비한다. and an arm crushing step of crushing the arm by applying an external force using an expansion means in the crushing direction to the crushing groove.
본 발명에 있어서, 상기 파쇄회전휠 진동단계는 케이싱에 회전가능하게 설치되는 회전지지축과, 이 회전지지축에 회전력을 전달하기 위한 것으로 유압모터에 의해 구동되는 구동축의 적어도 일측에 편심웨이트를 설치하고, 파쇄회전휠을 이의 중심으로부터 원주방향으로 진동시킴으로써 이루어진다. In the present invention, the crushing rotation wheel vibration step is to transmit rotational force to the rotation support shaft rotatably installed in the casing and the rotation support shaft, and an eccentric weight is installed on at least one side of the drive shaft driven by a hydraulic motor. This is achieved by vibrating the crushing rotating wheel in the circumferential direction from its center.
상기 암파쇄단계는 파쇄회전휠에 의해 형성된 파쇄홈에 확장수단인 혈암기의 확장실린더를 삽입하거나, 굴착기의 어테치먼트인 브레이커의 치즐 또는 진동리퍼의 블레이드를 삽입하여 파쇄홈을 확장시키는 방향으로 외력을 가하여 파쇄하는 확장단계를 더 구비한다. The rock crushing step is performed in the direction of expanding the crushing groove by inserting the expansion cylinder of the shale machine, which is an expansion means, into the crushing groove formed by the crushing rotating wheel, or inserting the chisel of the breaker or the blade of the vibrating ripper, which is an attachment of the excavator. It further includes an expansion step of crushing by applying external force.
또한 상기 암파쇄단계는 상기 파쇄회전휠의 외주면에 설치된 비트의 타격력에 의해 크랙이 발생된 파쇄편을 파쇄회전휠의 회전방향으로 견인력을 가하여 을 암파쇄부위로부터 파편분리단계를 더 구비한다. In addition, the arm crushing step further includes a step of separating the fragments from the arm crushing portion by applying a traction force to the crushed pieces cracked by the striking force of the bit installed on the outer peripheral surface of the crushing rotating wheel in the rotation direction of the crushing rotating wheel.
상기 진동회전리퍼는 결합브라켓과 하우징의 사이에 스윙유닛이 설치되어 결합브라켓에 대해 하우징을 정역회전시키는 스윙단계를 더 구비한다. The vibration rotation ripper further includes a swing step in which a swing unit is installed between the coupling bracket and the housing to rotate the housing forward and backward with respect to the coupling bracket.
본 발명에 따른 진동회전리퍼와 이를 이용한 친환경 암파쇄공법은 외주면에 비트가 설치된 패쇄회전휠을 중심으로부터 원주방향으로 진동시키면서 암을 파쇄하게 되므로 암의 파쇄력을 향상시킬 수 있다. 즉, 반경방향으로 작용하는 충격에너지가 회전방향을 따라 연속적으로 비트 가하여 짐으로써 암의 파쇄효율을 향상시킬 수 있다. The vibrating rotary ripper according to the present invention and the eco-friendly rock crushing method using the same crush the arm by vibrating a closed rotating wheel with a bit installed on the outer peripheral surface in the circumferential direction from the center, thereby improving the crushing power of the arm. In other words, the crushing efficiency of the arm can be improved by continuously applying bits of impact energy acting in the radial direction along the rotational direction.
또한, 파쇄회전휠의 진동 및 암의 파쇄 시 파쇄회전휠에 작용하는 반력에 의한 진동이 하우징 및 이를 통한 굴착이의 붐에 전달되는 것을 방지할 수 있으므로 소음의 발생을 줄일 수 있으며, 특히 파쇄회전휠을 이용하여 소정의 폭으로 암의 파쇄를 위한 파쇄홈를 형성하고, 이를 이용하여 암의 파쇄를 위한 후속공정을 수행할 수 있으므로 원하는 방향으로의 암파쇄가 가능하다 .In addition, the vibration of the crushing rotating wheel and the vibration caused by the reaction force acting on the crushing rotating wheel when crushing the arm can be prevented from being transmitted to the housing and the boom of the excavator through it, thereby reducing the generation of noise, especially during crushing rotation. Using a wheel, a crushing groove for crushing the arm can be formed with a predetermined width, and using this, the subsequent process for crushing the arm can be performed, making it possible to crush the arm in the desired direction.
도 1은 본 발명에 따른 진동 회전 리퍼의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 진동 회전리퍼의 단면도,
도 3은 파쇄회전휠을 구동시키기 위한 구동부와 진동발생부를 발췌하여 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 진동 회전 리퍼의 다른 실시에를 도시한 단면도
도 5는 본 발명에 따른 진동 회전 리퍼를 이용한 친환경 암파쇄공법을 나타내 보인 블록도,
도 6은 본 발명에 따른 진동회전 리퍼의 작동상태를 나타내 보인 일부절제 측면도.1 is a perspective view of a vibrating rotary ripper according to the present invention;
Figure 2 is a cross-sectional view of the vibrating rotary ripper shown in Figure 1;
Figure 3 is a perspective view showing an excerpt of the driving unit and vibration generating unit for driving the crushing rotating wheel;
Figure 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the vibrating rotary ripper according to the present invention.
Figure 5 is a block diagram showing an eco-friendly rock crushing method using a vibrating rotary ripper according to the present invention;
Figure 6 is a partially cut side view showing the operating state of the vibration-rotating ripper according to the present invention.
본 발명에 따른 진동 회전리퍼를 이용한 친환경 암파쇄공법을 도 1 내지 도 4에 나타내 보였다. An eco-friendly rock crushing method using a vibrating rotary ripper according to the present invention is shown in Figures 1 to 4.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 진동 회전리퍼(10)는 건설기계 즉, 굴착기에 장착되어 굴착, 암의 파쇄, 암의 절단, 토목건축물의 면삭 등의 작업을 수행 할 수 있는 것으로, 굴착기 등과 같은 건설기계의 붐에 장착되는 결합브라켓(21)이 구비된 하우징(20)과, 진동이 하우징 측으로 전달되지 못하도록 탄성력을 가지는 현가수단(30)에 의해 지지되는 케이싱(40)을 구비한다. 그리고 상기 케이싱(40)에는 회전지지축(51)이 회전가능하게 설치되고, 회전지지축(51)에는 파쇄회전휠(50)이 설치된다. 파쇄회전휠(50)의 외주면에는 복수개의 비트(52)들이 설치된다. 그리고 상기 케이싱(40)에는 상기 파쇄회전휠(50)을 구동시키기 위한 구동유닛(55)이 설치된다. Referring to the drawing, the vibrating rotary ripper 10 according to the present invention is mounted on a construction machine, that is, an excavator, and can perform tasks such as excavation, crushing of the arm, cutting of the arm, and face cutting of civil engineering buildings. It is provided with a housing (20) equipped with a coupling bracket (21) mounted on the boom of the same construction machine, and a casing (40) supported by a suspension means (30) with elastic force to prevent vibration from being transmitted to the housing. In addition, a
상기 케이싱(40)에는 상기 파쇄회전휠(50)을 반경방향 즉, 중심으로부터 원주방향으로 진동시키기 위한 진동발생부(60)를 구비한다. The
그리고 굴착기(미도시)의 붐과 결합되는 결합브라켓(21)과 하우징(20)의 사이에는 상기 결합브라켓(21)에 대해 하우징(20)을 회전시키기 위한 스윙유닛(70)을 구비한다. Additionally, a swing unit 70 is provided between the
상술한 바와 같이 구성된 진동회전리퍼(10)를 구성요소별로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. The vibration rotation ripper 10 configured as described above will be described in more detail for each component as follows.
굴착기의 붐에 결합브라켓(21)에 의해 결합되는 하우징(20)은 케이싱(20)을 지지하기 위한 것으로 결합브라켓(21)이 설치되는 브라켓고정부(22)와, 상기 브라켓고정부(22)로부터 상기 케이싱(40)의 측면으로 연장되는 적어도 하나의 지지부(23)를 구비한다. 결합브라켓(21)은 브라켓고정부(22)와 지지부(23)에 걸쳐 형성될 수 있으며, 상기 하우징(20)은 케이싱(40)의 적어도 두면이 현가수단(30)에 의해 지지된 상태에서 케이싱을 반경방향으로 진동가능하게 지지할 수 있는 구조를 가진다. The
그리고, 상기 구동유닛(55)은 케이싱(40)에 설치되어 파쇄회전휠(50)이 설치된 회전지지축(51)을 회전시키기 위한 것으로, 상기 케이싱(40)에 회전축지지축(51)과 나란한 방향으로 설치되며 유압모터(56)에 의해 회전되는 구동축(57)을 구동축(57)이 설치되고, 회전지지축(51)과 구동축(57)의 사이에는 아이들축(58)이 설치된다. In addition, the drive unit 55 is installed in the
그리고 구동축(57)과 아이들축(58)에는 제1구동기어(59a)와 이와 치합되는 제 1종동기어(59b)가 각각 설치되고, 상기 이이들축(58)과 회전지지축(51)에는 제 2구동기어(59c)와 이와 치합되는 제 2종동기어(59d)가 각각 설치된다. In addition, a first drive gear (59a) and a first driven gear (59b) meshed with the first drive gear (59a) are installed on the drive shaft (57) and the idle shaft (58), respectively, and the idle shaft (58) and the rotation support shaft (51) are respectively installed. A second driving gear (59c) and a second driven gear (59d) meshed therewith are respectively installed.
상술한 바와 같이 구동유닛(55)의 구성에 있어서, 상기 제1구동기어(59a)와 제 1종동기어(59b)의 기어비를 크게 하고, 제 2구동기어(59c)와 제 2종동기어(59d)의 기어비를 크게하여 상대적으로 작은 회전토크로 파쇄회전휠(50)의 회전오크를 크게 함이 바람직하다. 그러나 구동유닛(55)는 상술한 실시예에 의해 한정되지는 않는다. As described above, in the configuration of the drive unit 55, the gear ratio of the
한편, 상기 진동발생부(60)는 상기 구동축(57)에는 회전 시 에너지를 축적하기 위한 플라이휠(61)이 설치되고, 상기 플라이휠(61)의 일측에는 파쇄회전휠(50)과 같이 케이싱(40)을 진동시키기 위한 편심웨이트(65)가 설치된다. 상기 편심웨이트(65)는 플라이휠(65)의 일측면에 설치될 수 있다. 상기 진동발생부는 상술한 실시예에 의해 한정되지 안고, 구동축, 아이들축 또는 회전지지축의 선택된 일측에 편심웨이트가 설치되어 이루어질 수 있다. Meanwhile, the
상기 현가수단(30)은 케이스(40)의 일측에 지지플레이트(35)가 설치되고, 이 지지플레이트(35)의 양측과 하우징(20)에 상기 지지플레이트(35)과 대응되게 설치된 브라켓(36)에 제1탄성지지부재(31)가 설치되고, 상기 케이싱(40)의 외주면과 상하우징(20)의 지지부(23) 사이에 제 2탄성지지부재(32)가 설치되어 이루어질 수 있다.The suspension means 30 has a
상기 현가수단은 상기 하우징(20)에 케이싱(40)을 진동가능하게 지지하기 위한 것으로, 상기 케이싱(40)의 외주면과 대응되는 상기 하우징(20)의 내면에 설치되는 복수개의 탄성지지부재들을 구비하여 이루어질 수 있다. The suspension means is for vibratingly supporting the
상기 탄성지지부재는 양 단부에 고정플레이트(32)가 설치된다. 상기 탄성지지부재는 적층된 고무재로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. The elastic support member is provided with fixing
상기 현가수단은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 하우징(20)에 대해 케이싱(40)을 진동가능하게 지지할 수 있는 구조이면 가능다. 현가수단은 케이싱(40)과 하우징(20)의 사이에 지지수단에 의해 지지되는 적어도 하나의 스프링을 구비한 구조로 이루어질 수 있다. The suspension means is not limited to the above-described embodiment, and may be any structure that can vibably support the
한편, 굴착기의 붐과 결합되는 결합브라켓(21)에 대해 하우징(20)을 회전시키기 위한 스윙유닛(70)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 결합브라켓(21)이 설치되는 서브하우징(71)를 더 구비하고, 상기 서브하우징(71)에는 스윙기어(72)가 설치된 하우징(20)이 회전가능하게 설치되는데, 상기 서브하우징(71)에 대한 하우징(20)의 회전가능한 지지는 상기 하우징(20)에 설치된 스윙기어(72)의 중심축이 상기 서브하우징(71)에 회전가능하게 설치됨으로써 이루어질 수 있다. 그리고 상기 서브하우징(71)에는 상기 스윙기어(72)와 치합되는 스윙구동기어(74)가 설치된 스윙모터(75)를 구비한다. 상기 스윙모터(75)는 유압모터를 사용함이 바람직하다.Meanwhile, the swing unit 70 for rotating the
한편, 상술한 바와 같은 진동회전리퍼를 이용한 친환경 암파쇄공법은 다음과 같은 단계로 이루어질 수 있다. Meanwhile, the eco-friendly rock crushing method using a vibrating rotary ripper as described above can be accomplished in the following steps.
도 2 및 도 5를 참조하면, 진동회전리퍼를 이용하여 암을 파쇄하기 위한 공법은 하우징에 현가수단에 의해 지지되며 케이싱(40)에 장착된 구동유닛(55)을 구동시켜 비트(52)가 설치된 파쇄회전휠(50)을 회전시킴과 아울러 진동발생부로부터 발생된 진동에 의해 파쇄회전휠(50)을 반경방향 즉, 파쇄회전휠의 중심으로부터 원주방향으로 회전방향을 따라 진동시키는 파쇄회전휠진동단계(210)를 구비한다. Referring to Figures 2 and 5, the method for crushing the arm using a vibrating rotary ripper is supported by a suspension means on the housing and driving the drive unit 55 mounted on the
상기 파쇄회전휠진동단계(210)에 의해 진동하면서 회전하는 파쇄회전휠을 파쇄를 위한 암에 가압하여 파쇄를 위한 암에 파쇄홈(trech)을 형성하는 파쇄홈형성단계(220)와, 파쇄회전휠(50)에 의해 형성된 파쇄홈에 파쇄홈이 확개되는 방향으로 외력을 가하는 확장수단을 이용하여 암을 파쇄하는 암파쇄단계(230)를 구비한다.
A crushing groove forming step (220) of forming a crushing groove (trech) in the crushing arm by pressing the crushing rotating wheel that rotates while vibrating by the crushing rotating wheel vibration step (210) to the crushing arm, and crushing rotation An
상기 파쇄회휠진동단계(210)는 케이싱(40)에 회전가능하게 설치되는 회전지지축(51)과 이 회전지지축(51)에 회전력을 전달하기 위한 것으로 구동유닛에 의해 구동되는 구동축(57)의 적어도 일측에 설치되는 편심웨이트(65)에 의해 케이싱(40)과 이에 설치된 파쇄회전휠(50)을 진동시킴으로써 이루어진다.
The crushing
상기 암파쇄단계(230)는 파쇄회전휠(50)에 의해 형성된 파쇄홈에 확장수단인 혈암기, 확상실린더를 삽입하거나, 굴착기의 어테치먼트인 브레이커의 치즐 또는 진동리퍼의 블레이드를 삽입하여 파쇄홈을 확장시키는 방향으로 외력을 가하여 파쇄하는 파쇄홈확장단계(231)를 더 구비한다. The
또한 상기 암파쇄단계는 상기 파쇄회전휠(50)의 외주면에 설치된 비트(52)의 타격력에 의해 크랙이 발생된 암의 파편부에 견인력을 가하여 파쇄편을 암파쇄부위로부터 분리하는 파편분리단계를 더 구비한다. 파편분리단계는 암을 비트에 의해 타격 후 회전방향으로 견인함으로써 이루어진다. In addition, the arm crushing step includes a fragment separation step of separating the crushed pieces from the arm crushing portion by applying a traction force to the fragment portion of the arm where the crack is generated by the striking force of the
한편, 진동 회전리퍼는 결합브라켓(21)과 하우징(20)의 사이에 스윙유닛(70)이 설치되어 암의 파쇄위치 또는 각도에 따라 파쇄회전휠(50)의 각도를 조정하기 위한 스윙단계를 더 구비할 수 있다.
On the other hand, the vibration rotary ripper has a swing unit 70 installed between the
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 진동 회전리퍼의 작용과 이를 이용한 친환경 암파쇄공법을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. The operation of the vibrating rotary ripper according to the present invention configured as described above and the eco-friendly rock crushing method using the same will be described in more detail as follows.
본 발명에 따른 진동회전리퍼(10)를 이용하여 암을 파쇄하기 위해서는 먼저 굴착기(100)의 붐(10)에 결합브라켓(21)을 결합한다. 그리고 굴착기의 유압장치를 유압라인을 케이싱(40)에 설치된 구동유닛(55)의 유압모터와 연결한다.
In order to crush an arm using the vibrating rotary ripper 10 according to the present invention, the
이 상태에서 진동회전리퍼(10)의 구동유닛(55)인 유압모터(56)를 구동시켜 구동축(57)과 이이들축(58)에 설치된 제1구동기어(59a)와 제1종동기어(39b)를 이용하여 이들을 회전시키고, 상기 이이들축(58)과 회전지지축(51)에 설치된 제2구동기어(59c)와 제 2종동기어(59d)에 의해 회전지지축(41)에 회전하게 된다.
In this state, the
이러한 과정에서, 구동축(57)에 설치된 플라이휠(61)과 이에 설치된 편심웨이트(65)가 회전하게 됨으로써 진동을 발생된다.
In this process, the
이와 같이 발생된 진동은 케이싱(40)과 이에 회전가능하게 설치된 회전지지축(41)에 설치된 파쇄회전휠(50)을 회전방향을 따라 반경방향 즉, 파쇄회전휠의 중심으로부터 원주방향으로 진동시키게 된다.
The vibration generated in this way causes the crushing rotating
이러한 진동은 도 6에 도시되 바와 같이 회전하는 파쇄회전휠(50)의 전방위 방향으로 진동하게 된다.
This vibration causes the
상술한 바와 같이 진동하는 파쇄회전휠(50)을 이용하여 암을 파쇄하게 된다.
As described above, the arm is crushed using the vibrating crushing rotating
파쇄되는 암이 연암인 경우, 회전하는 파쇄회전휠(50)의 회전과 진동에 의해 암을 분쇄하면서 파쇄하게 된다. When the arm to be crushed is a soft rock, the arm is crushed and crushed by the rotation and vibration of the rotating crushing rotary wheel (50).
이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 회전하는 파쇄회전휠(50)의 외주면에 설치된 비트(52)들은 회전하면서 암을 타격하여 파쇄하게 되고, 파쇠된 암의 파편 또는 파쇄가 온전이 이루어지지 않은 파편들은 비트(52)의 회전력에 의해 긁히면서 파쇄된다.
To explain this in more detail, the
이러한 암의 파쇄는 스윙유닛(70)에 의해 파쇄회전휠(40)을 다양한 각도로로 변화시키면서 암을 파쇄하게 된다.
The arm is shredded by changing the
따라서 연암은 파쇄회전휠(50)의 회전에 의한 절단작용과 중심으로부터 원주방향 즉, 반경방향으로 진동 및 회전하는 충격력에 암을 파쇄하게 된다. 이때에 편심웨이트(65)는 풀라이휠(61)에 의해 설치되어 있으므로 플라이휠의 관성에너지에 의해 편심웨이트(65)에 의한 진동이 감쇄되는 진동에너지가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
Therefore, the soft rock is crushed by the cutting action caused by the rotation of the crushing rotating
그리고 경암을 파쇄하는 경우, 상기와 같이 진동하는 파쇄회전휠(40)을 이용하여 경암에 파쇄홈(100)을 형성한다. 파쇄회전휠(50)에 의해 파쇄홈의 형성은 상기 파쇄회전휠의 중심으로부터 원주방향으로 진동하면서 회전하게 되므로 이의 외주면에 설치된 비트(52)에 의해 파쇄면에 대해 주기적으로 큰 충격이 가하여지게 된다.
When crushing hard rock, a crushing
따라서 비트(52)에 의해 경암이 일부는 파쇄됨과 아울러 일부가 파쇄된 경암을 뜯어내게 된다. 이는 단순충격 또는 종래와 같이 하중에 의해 회전하는 비트를 이용하여 암을 파쇄하는 것에 비하여 파쇄력을 높일 수 있으며, 파쇄면이 비트(52)에 의해 경면화(매끄럽게 가라지는 현상)되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.
Therefore, some of the hard rock is crushed by the
상술한 바와 같이 경암을 파쇄하거나 경암에 파쇄홈을 형성하는 과정에서 상대적으로 큰진폭으로 파쇄회전휠(50)이 암에 출돌되지 않으면서 암을 파쇄하거나 깨어내게 되므로 소음의 발생을 줄일 수 있다. 특히 진동발생부(60)이 설치되 케이싱(40)은 현가유닛에 의해 탄성적으로 지지되어 있으므로 암의 파쇄 및 파쇄홈의 형성 시 발생되는 반력과 진동이 굴착기의 붐으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
As described above, in the process of crushing hard rock or forming a crushing groove in hard rock, the crushing rotating
상술한 바와 같은 방법으로 파쇄홈의 형성이 된려된면 도면에는 도시되어 있지 않으나 하우징에 설치된 블레이드 또는 별도의 혈암기 또는 브레이커의 치즐등을 이용하여 상기 파쇄홈에 암이 파쇄되는 방향으로 외력을 가하여 파쇄한다. If the crushing groove is formed in the same manner as described above, it is not shown in the drawing, but an external force is applied to the crushing groove in the direction in which the arm is crushed using a blade installed on the housing or a separate shale or breaker chisel. Shred.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached registered claims.
Claims (8)
진동이 하우징 측으로 전달되지 못하도록 탄성력을 가지는 현가수단에 의해 지지되는 케이싱과, 상기 케이싱에 회전가능하게 설치된 회전지지축에 결합되며 외주면에 암의 파쇄를 위한 비트가 설치된 파쇄회전휠을 구비하며,
상기 케이싱에 설치되어 상기 회전지지축을 구동시키기 위한 구동유닛과,
상기 케이싱에 설치되어 회전하는 파쇄회전휠에 이의 중심으로부터 원주방향으로 진동을 발생시켜 암을 파쇄하는 진동발생부를 구비한 것을 특징으로 하는 진동 회전리퍼. A housing having a coupling bracket,
It has a casing supported by a suspension means having elastic force to prevent vibration from being transmitted to the housing, and a crushing rotating wheel coupled to a rotation support shaft rotatably installed on the casing and equipped with a bit for crushing the arm on the outer peripheral surface,
A drive unit installed in the casing to drive the rotation support shaft,
A vibrating rotary ripper, characterized in that it is provided with a vibration generating unit that crushes the arm by generating vibration in the circumferential direction from the center of the crushing rotary wheel installed and rotating in the casing.
상기 구동유닛은 상기 케이싱에 설치되는 유압모터와, 상기 유압모터에 의해 구동되며 상기 케이싱에 회전가능하게 설치되는 구동축과, 상기 구동축에 설치되는 구동기어와, 상기 회전지지축에 설치되어 구동기어와 치합되는 종동기어를 포함한 것을 특징으로 하는 진동 회전리퍼,According to clause 1,
The drive unit includes a hydraulic motor installed in the casing, a drive shaft driven by the hydraulic motor and rotatably installed in the casing, a drive gear installed on the drive shaft, and a drive gear installed on the rotation support shaft. A vibrating rotary ripper, characterized in that it includes a driven gear that engages,
상기 진동발생부는 상기 구동축에 편심되게 설치되거나 구동축의 동력을 회전지지축에 전달하기 위한 종동기어부에 편심되게 설치되어 진동을 발생시키는 적어도 하나의 편심웨이트를 구비한 것을 특징으로 하는 진동 회전리퍼. According to clause 1,
The vibration generating unit is eccentrically installed on the drive shaft or eccentrically installed on a driven gear unit for transmitting the power of the drive shaft to the rotation support shaft and includes at least one eccentric weight that generates vibration.
상기 결합브라켓과 하우징의 사이에 결합브라켓에 대해 하우징을 회전시키기 위한 스윙유닛을 더 구비한 것을 특징으로 하는 진동 회전리퍼. According to clause 1,
A vibrating rotary ripper further comprising a swing unit between the coupling bracket and the housing to rotate the housing with respect to the coupling bracket.
상기 파쇄회전휠진동단계에 의해 반경방향으로 진동하면서 회전하는 파쇄회전체의 비트를 파쇄를 위한 암에 가압하여 파쇄홈(trech)을 형성하는 파쇄홈형성단계와,
상기 파쇄홈에 암의 파쇄되는 방향으로 확장수단을 이용하여 외력을 인가함으로써 암을 파쇄하는 암파쇄단계를 구비한 진동회전리퍼를 이용한 친환경 암파쇄공법. The casing supported on the housing by the suspension means is rotatably supported, and the crushing rotating wheel with a plurality of bits installed on the outer peripheral surface is driven using a driving unit, and the vibration generating unit installed on the casing moves the crushing rotating wheel from the center of the crushing rotating wheel in the circumferential direction. A crushing rotating wheel vibration stage that vibrates to apply an exciting force,
A crushing groove forming step of forming a crushing groove (trech) by pressing the bit of the crushing rotary body that rotates while vibrating in the radial direction by the crushing rotating wheel vibration step to an arm for crushing;
An eco-friendly rock crushing method using a vibrating rotary ripper having a rock crushing step of crushing the arm by applying an external force to the crushing groove using an expansion means in the direction in which the arm is crushed.
상기 파쇄회전휠진동단계는 케이싱에 회전가능하게 설치되는 회전지지축과, 이 회전지지축에 회전력을 전달하기 위한 것으로 유압모터에 의해 구동되는 구동축에 설치된 플라이휠에 편심되게 설치된 편심웨이트의 회전으로 회전지지축에 설치된 파쇄회전휠이 전동하여 이루어진 것을 특징으로 하는 진동회전리퍼를 이용한 친환경 암파쇄공법.According to clause 5,
The crushing rotation wheel vibration step is to transmit rotational force to the rotation support shaft rotatably installed in the casing and the rotation support shaft, and is rotated by rotation of an eccentric weight installed eccentrically on a flywheel installed on a drive shaft driven by a hydraulic motor. An eco-friendly rock crushing method using a vibrating rotary ripper, characterized in that the crushing rotating wheel installed on the support shaft is electrically driven.
상기 암파쇄단계는 파쇄회전휠에 의해 형성된 파쇄홈에 확장수단을 삽입하여 파쇄홈을 확장시키는 방향으로 외력을 가하여 파쇄하는 확장단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 진동회전리퍼를 이용한 친환경 암파쇄공법.According to clause 5,
The rock crushing step further includes an expansion step of crushing by inserting an expansion means into the crushing groove formed by the crushing rotating wheel and applying an external force in the direction of expanding the crushing groove. An eco-friendly rock crushing method using a vibrating rotary ripper. .
상기 암파쇄단계는 상기 파쇄회전휠의 외주면에 설치된 비트의 타격력에 의해 발생된 크랙부위에 파쇄회전휠의 비트에 의해 회전방향으로 견인력을 가하여 파쇄편을 암파쇄부위로부터 분리하는 파편분리단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 진동회전리퍼를 이용한 친환경 암파쇄공법.
According to clause 5,
The arm crushing step further includes a fragment separation step of separating the crushed pieces from the arm crushing portion by applying a traction force in the rotational direction by the bit of the crushing rotating wheel to the crack area generated by the striking force of the bit installed on the outer peripheral surface of the crushing rotating wheel. An eco-friendly rock crushing method using a vibrating rotary ripper.
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---|---|---|---|
E601 | Decision to refuse application |