WO2012141560A1 - 콘형 크러셔 - Google Patents

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WO2012141560A1
WO2012141560A1 PCT/KR2012/002883 KR2012002883W WO2012141560A1 WO 2012141560 A1 WO2012141560 A1 WO 2012141560A1 KR 2012002883 W KR2012002883 W KR 2012002883W WO 2012141560 A1 WO2012141560 A1 WO 2012141560A1
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WO
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main shaft
hydraulic oil
conduit
core assembly
mantle core
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Application number
PCT/KR2012/002883
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English (en)
French (fr)
Inventor
하용간
Original Assignee
Ha Yong-Gan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority claimed from KR1020120025684A external-priority patent/KR101372920B1/ko
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2/00—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers
    • B02C2/02—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers eccentrically moved
    • B02C2/04—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers eccentrically moved with vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2/00—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers
    • B02C2/02—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers eccentrically moved
    • B02C2/04—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers eccentrically moved with vertical axis
    • B02C2/06—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers eccentrically moved with vertical axis and with top bearing

Definitions

  • the present invention relates to a cone-type crusher, and more particularly to a cone-type crusher that can adjust the fracture interval.
  • Cone crusher is a very important crusher in the aggregate industry and mineral processing industry. Its use is extensive and its structure and type have been variously developed.
  • a cone crusher which has a frame having a cavity formed therein, a first crushing blade provided inside the frame, and an eccentric inside the frame.
  • a main shaft accommodated in a state, a cone-shaped crushing head coupled to an outer circumferential surface of the main shaft, a second crushing blade covering the surface of the crushing head, an upper bearing portion coupled to an upper end of the main shaft, and the main And a lower bearing portion coupled to the lower end of the shaft, and driving means for driving the main shaft to allow gyratory movement.
  • the first crushing blade is spaced apart by a suitable distance from the second crushing blade mounted on the outer circumferential surface of the crushing head, the shredding object put into the cone-shaped crusher is a first crushing blade to agitate along the main shaft
  • the gap between the second crushing blade is narrowed and crushed, the crushed aggregate is discharged to the outside while repeating the process of falling when the distance between the first crushing blade and the second crushing blade is widened.
  • the crushing head can be moved separately along the longitudinal direction of the main shaft, the main shaft is formed to have a small diameter portion and a large diameter portion, acting like a hydraulic cylinder on the upper surface of the large diameter portion of the main shaft and the lower surface of the cavity inside the crushing head.
  • the space hereinafter referred to as the "hydraulic space" is installed, the crushing head can move up and down along the main shaft by the hydraulic force.
  • the main shaft performs gyratory movement with the lower end supported by the spherical thrust bearing but does not move up and down, and the main shaft can move hydraulic oil from the lower end to the hydraulic space. Hydraulic passage is formed.
  • hydraulic oil must be introduced through the lower end of the main shaft, and the high-pressure hydraulic oil is stably moved to the hydraulic space between the main shaft and the spherical thrust bearings which are inclined at high speed. It is almost impossible, and the hydraulic oil leaks through the thrust bearing of the lower end of the main shaft, resulting in a problem of mixing into the lubricating oil for lubricating the driving means such as the drive shaft.
  • the literature proposes to replace lubricating oil itself with hydraulic oil.
  • the hydraulic oil is used as lubricating oil, not only the hydraulic oil is continuously contaminated by dust introduced from the outside, but also there is a problem that the lubricating performance is significantly lower than that of the dedicated lubricating oil.
  • the seal for preventing leakage of the hydraulic oil is damaged and the hydraulic oil filled in the hydraulic space is leaked through the damaged seal, the hydraulic pressure is not maintained, and thus the crushing interval is not kept constant.
  • the seal is made of an elastic material such as rubber, and the frictional contact surface between the lower end of the main shaft and the thrust bearing is rubbed with each other, or the metal wear material and dust generated by the friction of the journal bearing or gear are mixed with the hydraulic oil. This results in the above result.
  • the relative rotational movement of the main shaft and the crushing head occurs strongly, although the speed is slow, and a phenomenon in which the inner surface of the crushing head and the main shaft break each other by strong friction occurs. do. If the surface is broken, the oil seal is broken due to the rough surface, and the hydraulic oil leaks rapidly. Therefore, the inner surface of the crushing head must be coated with a lubricious material or a liner made of a lubricious material must be installed in an interlocking manner.
  • the crushing head is very heavy and large, it is expensive to carry out such a process, and the work is very difficult.
  • the driving means connected to the lower end of the main shaft from the section directly below the crushing head of the section of the main shaft is provided with a dust seal for preventing the inflow of foreign substances such as dust.
  • the dust seal is inclined downward along the direction toward the center of the main shaft, there is a problem that dust eventually enters between the dust seal and the outer circumferential surface of the main shaft.
  • the present invention has been conceived to solve the above problems, and to provide a cone-type crusher having a structure that can significantly reduce the risk of hydraulic oil leakage even if high pressure hydraulic pressure is applied to adjust the crushing interval.
  • Another object of the present invention is to provide a cone type crusher which can use hydraulic oil and lubricating oil separately.
  • Another object of the present invention is to provide a cone crusher that can significantly reduce the amount of foreign matter flowing into the hydraulic oil compared to the prior art.
  • Still another object of the present invention is to provide a cone crusher having a structure capable of smoothly supplying hydraulic oil to a hydraulic device for adjusting the crushing interval.
  • a further object of the present invention is to provide a cone crusher in which the mantle core assembly and the main shaft do not rotate relative to each other.
  • Another object of the present invention is to provide a cone crusher which does not require coating or inserting a liner on the inner surface of the mantle core assembly.
  • Another object of the present invention is to provide a cone-shaped crusher with a significantly increased lifespan.
  • Cone crusher according to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object: a frame having a cavity, a main shaft disposed in the cavity eccentrically from the center axis of the frame and the axial movement, and the main
  • a mantle core assembly which is movable along the longitudinal direction of the shaft and agitates with the main shaft, and a hydraulic oil passage is formed inside the main shaft, and is located below the mantle core assembly and fixed to the main shaft.
  • a crushing gap adjusting base plate having a flow passage communicating with the hydraulic oil passage without leakage; And a mantle core assembly disposed below the main shaft on the crushing gap adjustment plate, in communication with a flow path of the crushing gap adjustment plate, and allowing the mantle core assembly to move along the longitudinal direction of the main shaft.
  • a plurality of hydraulic jacks for supporting.
  • the cone-shaped crusher further includes an anti-rotation mechanism formed between the main shaft and the mantle core assembly to prevent relative rotation of the main shaft and the mantle core assembly.
  • the anti-rotation mechanism includes: a first key groove formed on an outer circumferential surface of the main shaft, a key coupled to the first key groove, and formed on an inner surface of the mantle core assembly along a longitudinal direction of the main shaft and the key. It is made of a second key groove that can be inserted into the sliding.
  • the width of the second keyway is wider than the width of the key
  • the cone-shaped crusher further includes a hard elongated plate inserted into a gap between the second keyway and the key.
  • the anti-rotation mechanism comprises: a first spline formed on an outer circumferential surface along the longitudinal direction of the main shaft, and a second spline formed on an inner surface of the mantle core assembly and fitted to the first spline and capable of sliding.
  • the cone crusher is configured to prevent wear of the main shaft and prevent dust from entering the space between the main shaft and the mantle core assembly through the top surface of the mantle core assembly. It further includes a main shaft protective cover installed on the upper surface.
  • the cone crusher further includes a grease seal provided on the lower surface of the mantle core assembly.
  • the cone-shaped crusher the upper bearing chamber for receiving the upper end of the main shaft; An upper bearing for reducing friction between the upper end of the main shaft and the upper bearing chamber; And a rotary joint installed in the upper bearing chamber to supply hydraulic oil to the hydraulic oil passage inside the main shaft.
  • the rotary joint is a hydraulic oil conduit for receiving at least half in a cylindrical depression formed downward from the upper end of the main shaft, connected to the hydraulic oil passage formed in the center of the main shaft to supply hydraulic oil to the hydraulic oil passage It is provided.
  • a cover is installed at an upper portion of the upper bearing chamber, a conduit fixing part is formed at the center of the lower surface of the cover, and the hydraulic oil conduit and the external hydraulic oil introducing pipe are coupled to the conduit fixing part.
  • the cone-shaped crusher is further provided with a rotary seal conduit coupled to the lower end of the hydraulic oil conduit, the hydraulic oil conduit can be smoothly bent, formed of a material that can resist the force applied in the longitudinal direction
  • the focal point of the agitating motion of the main shaft is located on the hydraulic oil conduit, and the rotary seal conduit is located below than the focal point of the agitating motion.
  • the cone-shaped crusher further comprises a pipe-shaped rotary joint housing fitted to the cylindrical depression, the upper end of the rotary joint housing is formed with a coupling flange, the lower bottom seal groove for preventing leakage 812 is formed to seal the seal, a large cylindrical columnar space in the upper portion, a small cylindrical columnar space in the lower portion formed concentrically, a step portion is formed in a portion where the two cylindrical spaces meet, the step portion is
  • the rotary seal conduit is located below the focal point of the axial motion of the main shaft, and the rotary seal conduit is coupled to a seal 841 inserted into a seal groove 842 formed on the inner surface of the small diameter cylindrical space.
  • a rotary seal conduit stopper is fastened to a lower end of the rotary seal conduit, a thrust bearing is interposed between the lower end of the rotary joint housing and the rotary seal conduit stopper, and the rotary seal conduit is pushed upward.
  • the outer diameter of the rotary seal conduit stopper is formed larger than the inner diameter of the thrust bearing.
  • the hydraulic jacks are provided with a closed tubular ram with a closed bottom, and a push rod located inside the ram, which has a smaller inner diameter and a longer length than the ram, and the mantle core assembly accommodates the hydraulic jacks at the bottom thereof.
  • the push rod extends from the bottom of the ram so as to support the load of the mantle core assembly and is fitted to the ceiling bottom of the hydraulic jack receiver.
  • the rod is formed in the upper end and the lower end of the curved surface, the ceiling center portion of the hydraulic jack receiving portion in contact with the upper end of the push rod, and the center of the ram bottom bottom contacting the lower end of the push rod, the upper end and the lower end of the push rod It is formed to have a shape corresponding to each shape.
  • the cone-shaped crusher, the eccentric drive unit coupled to the lower end of the main shaft to incite the main shaft; And a dust seal which prevents dust from flowing into the lower portion of the main shaft and the eccentric driving part, and includes a movable part and a fixed part.
  • the movable portion is generally annular, and is formed at the lower edge of the crushing gap adjusting base plate, and is formed to have a smaller inner diameter in a downward direction
  • the fixing portion is located below the crushing gap adjusting base plate and is broken
  • a pipe-shaped fixation spherical ring guide extending toward the spacing plate, and generally annular, surrounding the edge of the fixation spherical ring guide, and having an outer diameter smaller toward the downward direction, contacting the inner circumferential surface of the movable part by its own weight; It is provided with a spherical ring having an inner diameter that can rise and fall along the outer peripheral surface of the spherical ring guide.
  • the inner circumferential surface of the movable portion is formed into a concave downward surface
  • the outer circumferential surface of the fixing spherical ring is formed into a convex downward surface.
  • the movable portion is agitated, the fixing spherical ring guide is fixed, the fixing spherical ring is the outer peripheral surface of the fixing spherical ring guide And the inner peripheral surface of the movable part at the same time.
  • compressed air is applied to the inside of the fixing spherical ring guide, and the compressed air includes a gap between the contact surface of the movable part and the fixing spherical ring, and a gap between the contact surface of the fixing spherical ring and the fixing spherical ring guide.
  • the cone crusher according to the present invention has the following effects.
  • the present invention provides a cone-shaped crusher in which the mantle core assembly and the main shaft do not rotate relative to each other.
  • the present invention provides a cone-shaped crusher with a significantly increased lifespan.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cone crusher according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the upper bearing and the rotary joint of FIG. 1.
  • FIG 4 is an enlarged cross-sectional view of the first embodiment and a dust seal.
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of a rotary joint applicable to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cone crusher according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • cone-shaped crusher used in the present invention is used to collectively refer to a cone crusher, a gyre crusher and the like.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cone-shaped crusher according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 1
  • Figure 3 is an enlarged view of the upper bearing and rotary joint of FIG.
  • the cone crusher according to the first embodiment is a main frame 10 having an outer cylindrical shape and a funnel cut and inverted to be seated on the main frame 10 and mounted on the top of the main frame 10.
  • the main shaft 200 is accommodated in the top frame 20 through the concave 30 and performs gyratory movement without moving up and down, and the main shaft 200 is inserted into the main shaft 200.
  • the main body is movable in the longitudinal direction of the main shaft 200 and the mantle core assembly 300 and the suspension bearing chamber 212 formed in the upper end of the top frame 20 and the main shaft 200 is in the agitated motion Shaft (200)
  • Suspension bearing 222 is coupled to the upper end to support the main shaft 200 to agitate, and the main shaft driving means 260 coupled to the lower end of the main shaft 200 to agitate the main shaft 200.
  • a crushing gap adjustment base plate 51 positioned below the mantle core assembly 300 and fixed to the main shaft 200, and disposed on the crushing gap adjustment base plate 51 and the mantle core assembly 300.
  • Hydraulic jacks 52 supporting the mantle core assembly 300 from below, and the hydraulic oil passages 712 and 713 formed in the main shaft 200 so that the main shaft 200 is movable in the longitudinal direction of the main shaft 200. It is provided with a rotary joint 250 for supplying hydraulic oil to the furnace.
  • the cone crusher according to the first embodiment of the present invention is supplied with a crushed object from the top of the top frame 20, the mantle core assembly fitted to the main shaft 200 and the main shaft 200 ( 300 is agitated, and the object to be crushed between the concave 30 and the mantle 321 is to fall to the lower portion of the main frame (10).
  • the main shaft 200 has a vertical hydraulic oil passage 712 formed in the longitudinal direction therein, and a horizontal hydraulic oil passage 713 which is bent in the horizontal direction at the lower end of the vertical hydraulic oil passage 712.
  • the hydraulic oil passages 712 and 713 are examples of the hydraulic oil passages that may be formed in the main shaft 200.
  • the hydraulic oil passages are formed in the main shaft 200, so that both the upper end and the outer circumferential surface of the main shaft 200 are formed. It is enough if it can be opened.
  • the outer circumferential surface of the main shaft 200 is preferably formed with a stepped portion 711 for coupling with the crushing gap adjusting base 51 to be described later.
  • the mantle core assembly 300 includes a mantle core 320 having a truncated conical shape as a whole and a cylindrical hole at its center, a mantle 321 mounted to the mantle core 320 and having a hollow truncated cone shape, and a mantle 321.
  • the bottom surface of the mantle core 320 is formed with a hydraulic jack receiving portion 313 for receiving the hydraulic jacks 52 to be described later.
  • the shape of the hydraulic jack receiving portion 313 may be formed in various ways, for example, as shown in Figures 1 and 2, a plurality of columnar spaces can be formed on the circumference, in addition, the recessed one It may be formed as an annular space of.
  • a rotation preventing mechanism is installed between the main shaft 200 and the mantle core 320.
  • a first key groove 71 is formed on the outer circumferential surface of the main shaft 200, and the key 72 is firmly coupled to the main shaft 200, and the main A second key groove 312 may be formed on the inner surface of the mantle core 320 along the longitudinal direction of the shaft 200, where the second key groove 312 is fitted to the key 72 to slide.
  • the width of the second key groove 312 is formed wider than the width of the key 72, between the second key groove 312 and the key 72 The gap between the hard and long plate 314 may be inserted.
  • the mantle core assembly 300 is moved up and down along the main shaft 200 so that relative rotational movements do not occur.
  • the main shaft 200 and the mantle core 320 may be splined to be coupled to each other. That is, the first spline is formed on the outer circumferential surface of the main shaft 200 along the longitudinal direction, and the second spline is formed on the inner surface of the mantle core 320 to be inserted into the first spline and slide. It can be adopted.
  • the first key groove 71 is positioned at an intermediate portion of the second key groove 312 in a vertical direction, and thus, the mantle core 320 is not provided until the upper surface of the key 72 reaches the upper end of the second key groove 312.
  • the mantle core 320 may rise until it descends or the bottom surface of the key 72 reaches the lower end of the second key groove 312.
  • the mantle core assembly The main shaft protective cover 35 is firmly fastened with a bolt 352 on the upper surface of the 300.
  • the main shaft protective cover 35 has a pipe shape having a flange at the bottom thereof, and its inner diameter is somewhat larger than the outer diameter of the main shaft 200.
  • the dust wiper 351 is preferably installed at the upper end of the main shaft protective cover 35 so that the dust on the main shaft 200 can be wiped more efficiently when the mantle core assembly 300 is elevated.
  • a grease seal 37 is fastened to the bottom surface of the mantle core assembly 300 with a bolt 371. Therefore, in the state in which the main shaft 200 and the mantle core 320 are coupled, the inside of the cylindrical hole of the mantle core 320 is in a sealed state, and a grease injection hole formed in the flange portion of the main shaft protective cover 35 ( Grease may be injected through 353 to lubricate both the outer diameter of the main shaft 200, the inner surface of the cylindrical hole of the mantle core 320, and the surfaces of the key 72 and the second key groove 312.
  • the second key groove 312 is processed to be wider than the width of the key 72 so as to be hard and long in the gap between the two keys. It is preferable to insert the plate 314.
  • a spherical bearing may be employed, but a suspension bearing 222 is preferably used.
  • the crushing gap control base plate 51 is positioned below the mantle core assembly 300, is fixed to the main shaft 200, and communicates with the hydraulic oil passages 712 and 713 formed in the main shaft 200 without leakage. , 514, 515 are formed therein.
  • the crushing gap adjustment base plate 51 has a thick washer shape and has a cylindrical coupling hole 512 having a stepped portion 511 formed at the center thereof.
  • the main shaft 200 is forcibly fitted into the coupling hole 512 until the stepped portion 711 of the main shaft 200 abuts on the stepped portion 511, and the crushing gap adjusting support plate 51 The main shaft 200 can be firmly coupled.
  • the annular flow passage 513 is formed on the inner surface of the coupling hole 512 so as to be in communication with the horizontal hydraulic oil passage 713 formed in the main shaft 200, and the annular flow passage (513)
  • a radial flow path 514 is formed in communication with 513, which extends below the bottom center of the hydraulic jack 52, which will be described later.
  • a vertical flow path 515 is formed toward the center of the bottom surface of the hydraulic jack 52 vertically upward.
  • the hydraulic jacks 52 are arranged outside the main shaft 200, are disposed in a circular shape on the crushing spacing plate 51 to communicate with the vertical flow path 515, and support the mantle core assembly 300 from below.
  • the hydraulic jack 52 has a closed tubular ram (ram) 521 having a closed bottom surface, a pusher 526 having a smaller inner diameter and a longer length than the ram 521, and positioned inside the ram 521, and a ram 521. And a cylinder 525 for elevating the ram 521 by hydraulic pressure, and a bottom plate 522 on which the cylinder 525 is disposed.
  • ram closed tubular ram
  • the push rod 526 is formed between the upper end and the lower end of the curved surface including the hemispherical shape and is positioned between the bottom of the ram 521 and the ceiling of the hydraulic jack receiver 313 to support the load of the mantle core assembly 300.
  • the center of the ceiling of the hydraulic jack accommodating part 313 and the lower end of the ram 521 of the hydraulic jacks 52 in contact with the upper end of the push rod 526 may be contacted with each other. It is formed concave so as to have a shape corresponding to the shape of the upper end and the lower end of the push rod 526, respectively.
  • the present invention compares with the case where only the ram 521 is provided. There is an advantage that the ram 521 can be stably maintained without being inclined from the cylinder 525.
  • the bottom plate 522 is located below the cylinder 525, and the hydraulic oil can enter and exit the hydraulic jack 52 through the hydraulic oil passage 523 formed at the center thereof, and adjust the crushing interval by the plurality of coupling bolts 524. It is fixed to the backing plate 51.
  • the hydraulic oil passage 523 communicates with the vertical oil passage 515 below, and in order to prevent leakage between the two, the tube 516 is inserted into the lower portion of the hydraulic oil passage 523 and the upper portion of the vertical oil passage 515.
  • a circular groove 518 having a diameter larger than the outer diameter of the tube 516 is formed, and the O-ring 517 is inserted therein.
  • FIG 4 is an enlarged cross-sectional view of the first embodiment and a dust seal.
  • the dust seal 600 of the present invention includes a movable part 610 and a fixed part 620.
  • the movable portion 610 is generally annular and is formed at the lower edge of the crushing gap adjusting base 51, and is formed such that the inner diameter thereof becomes smaller toward the downward direction.
  • the fixing part 620 includes a fixing spherical ring guide 622 and a fixing spherical ring 624.
  • the fixed spherical ring guide 622 is located below the crushing spacing adjusting plate 51 and extends in a pipe shape toward the crushing spacing adjusting plate 51.
  • the spherical ring 624 is annular as a whole, surrounds the edge of the spherical ring guide 622, and the outer diameter decreases toward the downward direction, and contacts the inner circumferential surface of the movable part 610 by its own weight. It has an inner diameter that can be raised and lowered along the outer circumferential surface of the fixture spherical ring guide 622.
  • Movable part 610 is to be a kinetic movement based on the center (C) of the agitated motion shown in Figure 1, the inner circumferential surface of the movable part 610 and the fixed spherical ring (not only at the time of the stop of the cone-shaped crusher) It is necessary to minimize the occurrence of a gap between the outer peripheral surface of the 624.
  • the inner circumferential surface of the movable portion 610 is formed into a concave downward surface, and the outer circumferential surface of the fixing spherical ring 624 is convex downwardly. It is preferably formed.
  • the movable part 610 of the dust seal 600 also agitates together, but can always stay in place without moving in the up and down direction.
  • the spherical ring guide 622 is fixed, and the spherical ring guide 622 is in contact with the outer circumferential surface of the spherical ring guide 622 and the inner circumferential surface of the movable part 610 at the same time.
  • the compressed air is preferably applied to the inside of the fixed spherical ring guide 622.
  • the compressed air is provided between a gap between the contact surface of the movable portion 610 and the fixing sphere ring 624, and the contact surface of the fixing sphere ring 624 and the fixing sphere ring guide 622. The dust can be blown out as it flows into the gap (see the arrow direction in the enlarged view of FIG. 4).
  • the rotary joint 250 is located in the upper bearing chamber 212 supporting the upper end of the main shaft 200, and has a cylindrical depression formed downward from the upper end of the main shaft ( 714, a pipe-shaped rotary joint housing 81 fitted into the recess 714, an external hydraulic oil introduction pipe 84 serving as a passage for hydraulic oil supplied from the outside, and vertical hydraulic oil of the main shaft 200.
  • the suspension bearing chamber 212 in which the rotary joint 250 is located is provided with the suspension bearing chamber outer cylinder 216 which has an opening formed up and down, and the cover 214 which covers the upper part of the suspension bearing chamber outer cylinder 216. .
  • a fixed wheel 224 is installed on the inner circumferential surface of the suspension bearing chamber outer cylinder 216, and the rotary wheel 226 coupled to the upper outer circumferential surface of the main shaft 200 contacts the inner circumferential surface of the fixed wheel 224 to incite.
  • Will be 3 is a place corresponding to the focal point of the agitating motion when the main shaft 200 is an agitating motion, which is theoretically no motion at all.
  • the rotary joint housing 81 has a coupling flange formed at the upper end, and a seal groove for preventing leakage is formed at the lower end of the rotary joint housing, and the seal is fitted in the upper part. Formed concentrically, a stepped portion 814 is formed at a portion where the two cylindrical spaces meet. Position the coupling flange of the rotary joint housing 81 on the top of the main shaft 200 and fix it with a bolt.
  • the step portion 814 is located below the focal point (C) of the agitating motion of the main shaft 200, the seal groove 842 for preventing leakage is formed on the inner surface 811 of the cylindrical space of the small diameter
  • the seal 841 is inserted, and the inner surface 811 of the columnar space is preferably coated with soft bronze or brass.
  • a conduit fixing part 83 is formed at the center of the lower surface of the upper cover 214 of the suspension bearing chamber.
  • a hydraulic oil conduit 82 is coupled to the lower end of the conduit fixing part 83 and an external hydraulic oil introducing pipe 84 is provided at the side. ) Is combined.
  • a central portion of the rotary joint housing 81 is formed with a depression, which is a cylindrical space, and at least half of the flexible hydraulic induction pipe 82 is accommodated in the depression.
  • the cylindrical space may have a diameter such that the hydraulic oil conduit 82 does not come into contact with the inner surface 813 of the rotary joint housing 81 when the main shaft 200 performs an agitating motion.
  • Rotary seal conduit 843 is a pipe shape, is formed of a hard heat-treated material.
  • the upper part of the rotary seal conduit 843 is smaller in diameter than the lower part, and a plurality of separation prevention jaws 8251 are formed in the outer diameter, and the lower end of the hydraulic oil conduit 82 is fastened to the upper part of the rotary seal conduit 843.
  • the tightening pipe 844 is coupled to tighten the outer peripheral surface of the lower end of the hydraulic oil conduit 82 in a state. Therefore, even if the pressure of the hydraulic oil is strong, the hydraulic oil conduit 82 can be reliably prevented from being separated from the rotary seal conduit 843.
  • the rotary seal conduit 843 is fitted to the inner surface 811 of the cylindrical space.
  • the hydraulic oil conduit 82 is preferably formed of a material that can bend smoothly and strongly resist the force exerted in the longitudinal direction.
  • a rubber hose that is wound around the outer circumferential surface of a metal wire such as iron can be used. Can be.
  • the lower end of the hydraulic oil conduit 82 can be moved slightly by following the agitating motion of the main shaft 200, but the upper end is coupled to the conduit fixing part 83 and does not move at all.
  • the step 814 and the rotary seal conduit 843 of the rotary joint housing are preferably located below the location of the focal point C of the agitating motion.
  • the rotary seal conduit 843 follows the agitating motion of the main shaft 200 to perform the agitating motion, but the hydraulic seal conduit 82 located near the focal point C of the agitating motion among the Rotary seal conduits 843.
  • the joint with is only slightly moved. Therefore, the hydraulic oil conduit 82 is structurally unreasonable in performing a minute movement along the inflammatory motion of the main shaft 200.
  • the main shaft 200 rotates at a low speed due to the diameter difference between the outer diameter of the mantle 321 and the inner diameter of the concave 30, but the rotary seal conduit 843 is slightly Only agitation of the movement does not rotate. That is, only the sealing members such as the rotary joint housing 81 and the O-ring 841 which are firmly coupled to the main shaft 200 rotate at low speed, and the rotary seal conduit 843 performs the relative movement at a slow speed with the O-ring 841. Even if the O-ring 841 can continuously seal the rotary seal conduit 843, the pressure of the hydraulic oil is kept stable.
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of a rotary joint applicable to the first embodiment.
  • the rotary joint housing 81 has a large cylindrical columnar space at the top and a small cylindrical columnar space at the bottom thereof.
  • the lower end of the rotary joint housing 81 has a larger diameter than the cylindrical space of the small diameter.
  • An annular depression is formed.
  • the thrust bearing 816 is seated in the annular depression, and the thrust bearing 816 is in contact with the ball 816a and the upper and lower portions of the ball 816a, and a washer-shaped plate having an annular groove formed therein. 816b.
  • the outer diameter of the rotary seal conduit stopper 818 is formed larger than the inner diameter of the lower plate 816b.
  • a pressure of approximately 0-40 kg / cm 2 is applied to the vertical hydraulic oil passage 712 formed in the main shaft 200.
  • the rotary seal conduit stopper 818 may be strongly pressed upward.
  • the rotary seal conduit stopper 818 presses the thrust bearing 816, the thrust bearing 816 is caught in the annular depression formed at the lower end of the rotary joint housing 81, the rotary seal conduit The phenomenon in which 843 is pushed upward is essentially blocked.
  • the main shaft driving means for agitating the main shaft 200 an eccentric driving unit 260 for accommodating the lower end of the main shaft 200, a pulley connected to the eccentric driving unit 260, A belt for rotating the pulley is provided.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cone crusher according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6, and in order to avoid duplication, the description will be mainly given of differences from the first embodiment.
  • the second embodiment differs in that the main shaft drive means is different and the conventional bearing 104 is used in place of the suspension bearing 222.
  • the main shaft driving means of the second embodiment includes an axial sleeve 95 equipped with journal bearings 91 and 92, a pair of bevel gears 102 and 103, and a lower end of the main shaft 200. Is driven by them.
  • the spherical thrust bearings 93 and 94 attached to the bottom surface of the lower end of the main shaft 200 support the vertical component of the crushing force, and therefore, only the radial force is used.
  • the conventional bearing 104 to support may be used as a bearing to support the upper end of the main shaft 200.
  • a method of elevating the mantle core assembly 300 by using the hydraulic jack 52 or a method of supplying hydraulic oil to the main shaft 200 for agitating motion using the rotary joint 250 is the same as the first embodiment.
  • the hydraulic jack 52 can stably handle the crushing power, the crushed material can be smoothly crushed because there is no fear of leakage.
  • the mantle core assembly 300 rotates at a low speed together with the main shaft 200, there is no relative rotational movement between the main shaft 200 and the mantle core 320, and as a result, the mantle core 320 is reduced. It is not necessary to coat the inner surface of the panel with a lubricity material.
  • the mantle core assembly 300 is operated by operation of a hydraulic oil accumulator (not shown) and a relief valve (not shown) connected to the hydraulic line. As the fall decreases to increase the crushing interval, foreign matter can be easily discharged and the crusher can continue to operate smoothly without damage.

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Abstract

본 발명은 메인샤프트와 함께 선동운동을 하는 맨틀코어 조립체를 구비한 콘형 크러셔에 관한 것으로서, 맨틀코어 조립체를 메인샤프트의 길이 방향을 따라 이동시킬 수 있도록, 맨틀코어 조립체를 하방에서 지지하는 복수 개의 유압잭들을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

콘형 크러셔
본 발명은 콘형 크러셔에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파쇄간격을 조절할 수 있는 콘형 크러셔에 관한 것이다.
본 출원은 2011년 4월 14일에 출원된 한국특허출원 제10-2011-0034523호와 2012년 3월 13일에 출원된 한국특허출원 제10-2012-0025684호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
콘형 크러셔는 골재산업이나 광물 가공산업에 있어서 매우 중요한 파쇄기로서, 쓰임새가 광범위하고 구조 및 종류도 다양하게 발전되어 왔다.
국제공개공보 WO2009/065995는 콘형 크러셔를 개시하고 있는 문헌으로서, 이 콘형 크러셔는, 내부에 공동이 형성되어 있는 프레임과, 프레임의 내측에 설치되는 제1 크러싱 블레이드와, 프레임의 내부에 편심된 상태로 수용되는 메인샤프트와, 메인샤프트의 외주면에 결합되는 콘 형상의 크러싱 헤드와, 크러싱 헤드의 표면을 덮는 제2 크러싱 블레이드와, 메인샤프트의 상단부에 결합되는 상부 베어링부과, 상기 메인샤프트의 하단부에 결합되는 하부 베어링부와, 상기 메인샤프트를 선동운동(gyratory movement)할 수 있도록 구동하는 구동수단을 구비한다. 여기서, 제1 크러싱 블레이드는 크러싱 헤드의 외주면 상에 장착되는 제2 크러싱 블레이드와 적정 거리만큼 이격되어 있으며, 콘형 크러셔에 투입된 파쇄 대상물은 메인샤프트를 따라 선동운동을 하는 제1 크러싱 블레이드와 제2 크러싱 블레이드의 간격이 좁아질 때 압축되면서 파쇄되고, 파쇄된 골재는 제1 크러싱 블레이드와 제2 크러싱 블레이드의 간격이 넓어질 때 낙하하는 과정을 되풀이 하면서 외부로 배출된다.
여기서, 크러싱 헤드는 메인샤프트의 길이 방향을 따라 별개로 움직일 수 있고, 메인샤프트는 소경부와 대경부를 갖도록 형성되며, 메인샤프트의 대경부의 상면과 크러싱 헤드 내부 공동의 하면에 유압실린더처럼 작용하는 공간(이하, '유압공간'이라 함)이 설치되어 있고, 크러싱 헤드는 유압력에 의하여 메인샤프트를 따라 상하로 움직일 수 있다.
이 콘형 크러셔에 따르면, 메인샤프트는, 하단부가 구면 스러스트 베어링에 의하여 지지된 상태에서 선동운동(gyratory movement)을 하지만 상하로는 움직이지 않고, 메인샤프트에는 하단부로부터 상기 유압공간까지 유압유가 이동할 수 있는 유압통로가 형성되어 있다. 이 콘형 크러셔에서 파쇄간격을 조절하기 위해서는 유압유가 메인샤프트의 하단부를 통하여 도입되어야 하는데, 고속으로 선동운동하는 메인샤프트와 구면 스러스트베어링 사이에서 고압의 유압유가 누유되지 않고 안정적으로 유압공간까지 이동하는 것은 거의 불가능하며, 유압유는 메인샤프트 하단부의 스러스트베어링을 통하여 누유되어 드라이브 샤프트 등의 구동수단을 윤활하는 윤활유에 혼입되어 버리는 문제가 발생한다.
이러한 문제를 해결하고자 상기 문헌에서는 윤활유 자체를 유압유로 대체할 것을 제안하고 있다. 그러나, 유압유가 윤활유로 사용되면 외부에서 유입되는 먼지 등에 의하여 유압유가 지속적으로 오염될 뿐만 아니라, 전용 윤활유에 비하여 윤활성능이 확연하게 떨어지는 문제점이 있다.
게다가, 상술한 콘형 크러셔에 따르면, 유압유의 누유를 방지하기 위한 씨일이 손상되어 상기 유압공간에 채워져 있는 유압유가 손상된 씨일을 통하여 누유되고, 유압이 유지되지 않으며, 이로 인해 파쇄간격이 일정하게 유지되지 못한다는 문제가 있다. 씨일은 고무 등의 탄성체 재질로 형성되는데, 메인샤프트 하단부와 스러스트 베어링 사이의 거친 접촉면이 서로 마찰되어 발생하거나, 저널베어링 또는 기어 등이 마찰되어 발생하는 금속성 마모물질 및 먼지 등이 유압유에 혼입되어 씨일을 파손하여 위와 같은 결과가 초래되는 것이다.
그리고, 상술한 콘형 크러셔에 따르면, 메인샤프트와 크러싱 헤드의 상대회전운동이 비록 그 속도는 느리지만 강하게 일어나며, 크러싱 헤드의 내면과 메인샤프트가 강한 마찰에 의하여 서로 표면을 파괴하는 현상이 발생한다. 표면이 파괴되면 거친 표면 때문에 오일 씰이 파손되어 유압유가 급속도로 누출되기 때문에, 크러싱 헤드의 내면은 반드시 윤활성 재질로 코팅을 하거나, 윤활성 재질로 된 라이너를 억지끼움 방식으로 설치해야 한다. 그러나, 크러싱 헤드는 매우 무겁고 크기 때문에 이러한 공정을 수행하는 데에는 많은 비용이 들고, 작업이 매우 까다로운 문제가 있다.
한편, 메인샤프트의 구간 중 크러싱 헤드의 직하방 구간으로부터 메인샤프트의 하단부와 연결되는 구동수단으로 먼지등 이물질의 유입을 방지하기 위한 더스트 씨일이 구비된다. 그러나, 이 더스트 씨일은 메인샤프트의 중심부를 향하는 방향을 따라 하방으로 경사져 있기 때문에, 더스트 씨일과 메인샤프트의 외주면 사이로 결국에는 먼지가 유입될 수 밖에 없는 구조라는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상되었으며, 파쇄간격을 조절을 위하여 고압의 유압이 인가되더라도 유압유가 누유될 염려를 획기적으로 줄일 수 있는 구조를 갖는 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 유압유와 윤활유를 구분하여 사용하는 것이 가능한 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 종래기술에 비하여 유압유에 유입되는 이물질의 양을 획기적으로 줄일 수 있는 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 파쇄간격을 조절하기 위한 유압장치에 유압유를 원활하게 공급할 수 있는 구조를 갖는 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 맨틀코어 조립체와 메인샤프트가 서로 상대회전하지 않는 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 맨틀코어 조립체의 내면에 코팅을 하거나 라이너를 삽입할 필요가 없는 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 수명이 현저하게 늘어난 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘형 크러셔는: 공동을 갖는 프레임과, 상기 프레임의 중심축으로부터 편심된 채로 상기 공동에 배치되어 선동운동을 하는 메인샤프트와, 상기 메인샤프트의 길이방향을 따라 이동 가능하며 상기 메인샤프트와 함께 선동운동을 하는 맨틀코어 조립체를 구비하며, 상기 메인샤프트의 내부에는 유압유 통로가 형성되고, 상기 맨틀코어 조립체의 하방에 위치하고 상기 메인샤프트에 고착되며, 상기 유압유 통로와 누유없이 연통되는 유로가 내부에 형성된 파쇄간격조절받침판; 및 상기 파쇄간격조절받침판 상에서 상기 메인샤프트의 외측에 배치되고, 상기 파쇄간격조절받침판의 유로와 연통되며, 상기 맨틀코어 조립체가 상기 메인샤프트의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 상기 맨틀코어 조립체를 하방에서 지지하는 복수 개의 유압잭들;을 구비한다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는, 상기 메인샤프트와 상기 맨틀코어 조립체의 상대회전을 방지하기 위하여, 상기 메인샤프트와 상기 맨틀코어 조립체 사이에 형성된 회전방지기구를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 회전방지기구는: 상기 메인샤프트의 외주면에 형성된 제1 키홈과, 상기 제1 키홈에 결합되는 키와, 상기 메인샤프트의 길이방향을 따라 상기 맨틀코어 조립체의 내면에 형성되고 상기 키에 끼워져 슬라이딩할 수 있는 제2 키홈으로 이루어진다.
바람직하게, 상기 제2 키홈의 폭은 상기 키의 폭보다 넓고, 상기 콘형 크러셔는, 상기 제2 키홈과 상기 키 사이의 틈새에 삽입된 경질의 가늘고 긴 판재를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 회전방지기구는: 상기 메인샤프트의 길이방향을 따라 외주면에 형성된 제1 스플라인과, 상기 맨틀코어 조립체의 내면에 형성되고 상기 제1 스플라인에 끼워져 슬라이딩할 수 있는 제2 스플라인으로 이루어진다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는, 상기 메인샤프트의 마모를 방지하고 먼지가 상기 맨틀코어 조립체의 상면을 통해 상기 메인샤프트와 상기 맨틀코어 조립체 사이의 공간으로 유입되는 것을 방지하기 위하여, 상기 맨틀코어 조립체의 상면에 설치된 메인샤프트보호커버를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는, 상기 맨틀코어 조립체의 하면에 설치된 그리스 씨일을 더 구비한다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는, 상기 메인샤프트의 상단부를 수용하는 상부 베어링실; 상기 메인샤프트의 상단부와 상기 상부 베어링실 사이의 마찰을 저감하기 위한 상부 베어링; 및 상기 메인샤프트 내부의 유압유 통로로 유압유를 공급하기 위하여 상기 상부 베어링실에 설치된 로타리조인트;를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 로타리조인트는, 상기 메인샤프트의 상단부에서 하방으로 형성된 원기둥형 함몰부 내에 절반 이상 수용되고, 상기 메인샤프트의 중심에 형성된 상기 유압유 통로와 연결되어 상기 유압유 통로로 유압유를 공급하는 유압유 도관을 구비한다.
바람직하게, 상기 상부 베어링실의 상부에는 덮개가 설치되고, 상기 덮개의 하면 중앙에는 도관 고정부가 형성되며, 상기 도관 고정부에는 상기 유압유 도관과 외부 유압유 도입관이 결합된다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는, 상기 유압유 도관의 하단에 결합되는 로타리씨일도관을 더 구비하며, 상기 유압유 도관은 원활하게 휘어질 수 있고, 길이방향으로 가해지는 힘에는 저항할 수 있는 재질로 형성되며, 상기 메인샤프트의 선동운동의 초점은 상기 유압유 도관 상에 위치하며, 상기 로타리씨일도관은 상기 선동운동의 초점이 위치한 곳보다 하방에 위치한다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는, 상기 원기둥형 함몰부에 끼워지는 파이프 형상의 로타리조인트하우징을 더 구비하며, 상기 로타리조인트하우징의 상단부에는 결합용 플랜지가 형성되고, 하단 밑면에는 누유방지를 위한 씨일홈(812)이 형성되어 씨일이　끼워지고, 상부에는 대경의 원주형 공간, 하부에는 소경의 원주형 공간을 동심으로 형성하여, 상기 두 원주형 공간이 만나는 부위에는 계단부가 형성되고, 상기 계단부는 상기 메인샤프트의 선동운동의 초점이 위치한 곳보다 하방에 위치하며, 상기 소경의 원주형 공간의 내면에 형성된 씨일홈(842)에 끼워진 씨일(841)에 상기 로타리씨일도관이 결합된다.
바람직하게, 상기 로타리씨일도관의 하단에는 로타리씨일도관 스토퍼가 체결되고, 상기 로타리조인트하우징의 하단과 상기 로타리씨일도관 스토퍼 사이에는 스러스트 베어링이 개재되며, 상기 로타리씨일도관이 상방으로 밀려올라가는 것을 방지하기 위하여, 상기 로타리씨일도관 스토퍼의 외경은 상기 스러스트 베어링의 내경보다 크게 형성된다.
바람직하게, 상기 유압잭들은, 밑면이 막혀 있는 폐관 형상의 램과, 상기 램보다 내경은 작고 길이는 길며 상기 램의 내부에 위치하는 밀대를 구비하고, 상기 맨틀코어 조립체는 그 밑면에 상기 유압잭들을 수납하는 유압잭 수용부를 갖고, 상기 밀대는 상기 맨틀코어 조립체의 하중을 지지할 수 있도록 상기 램의 밑면으로부터 위로 연장되어 상기 유압잭 수용부의 천정 하면에 끼워진다.
바람직하게, 상기 밀대는 상단부와 하단부가 곡면으로 형성되고, 상기 밀대의 상단부가 접촉하는 상기 유압잭 수용부의 천정 중앙부와, 상기 밀대의 하단부가 접촉하는 상기 램 밑면 중앙부는, 상기 밀대의 상단부와 하단부의 형상에 각각 대응되는 형상을 갖도록 형성된다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는, 상기 메인샤프트의 하단부에 결합되어 상기 메인샤프트를 선동운동시키는 편심구동부; 및 상기 메인샤프트의 하부와 상기 편심구동부에 먼지가 유입되는 것을 방지하며, 가동부와, 고정부로 이루어진 더스트씨일;을 더 구비한다.
바람직하게, 상기 가동부는, 전체적으로 환형이고, 상기 파쇄간격조절받침판의 하부 가장자리에 형성되고, 아래 방향으로 갈수록 내경이 작아지도록 형성되며, 상기 고정부는: 상기 파쇄간격조절받침판의 하방에 위치하며 상기 파쇄간격조절받침판을 향하여 연장된 파이프 형상의 고정구면링가이드와, 전체적으로 환형이고, 상기 고정구면링가이드의 가장자리를 둘러싸고, 아래 방향으로 갈수록 외경이 작아지고, 자중에 의하여 상기 가동부의 내주면에 접촉되며, 상기 고정구면링가이드의 외주면을 따라 오르내릴 수 있는 내경을 가진 고정구면링을 구비한다.
바람직하게, 상기 가동부의 내주면은 아래로 오목한 구면으로 형성되고, 상기 고정구면링의 외주면은 아래로 볼록한 구면으로 형성된다.
바람직하게, 상기 메인샤프트와, 상기 맨틀코어 조립체가 선동운동을 하는 동안, 상기 상기 가동부는 선동운동을 하고, 상기 고정구면링가이드는 고정되어 있고, 상기 고정구면링은 상기 고정구면링가이드의 외주면과 상기 가동부의 내주면에 동시에 접해 있다.
바람직하게, 상기 고정구면링가이드의 내부에는 압축공기가 인가되며, 상기 압축공기는, 상기 가동부와 고정구면링의 접촉면 사이의 틈새와, 상기 고정구면링과 상기 고정구면링가이드의 접촉면 사이의 틈새로 유출되면서 먼지를 불어낼 수 있다.
본 발명에 따른 콘형 크러셔는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 파쇄간격을 조절을 위하여 고압의 유압이 인가되더라도 유압유가 누유될 염려를 획기적으로 줄일 수 있는 구조를 갖는 콘형 크러셔를 제공할 수 있다.
둘째, 유압유와 윤활유를 구분하여 사용하는 것이 가능한 콘형 크러셔를 제공할 수 있다.
셋째, 유압유에 유입되는 이물질의 양을 획기적으로 줄일 수 있는 콘형 크러셔를 제공할 수 있다.
넷째, 파쇄간격을 조절하기 위한 유압장치에 유압유를 원활하게 공급할 수 있는 구조를 갖는 콘형 크러셔를 제공할 수 있다.
다섯째, 맨틀코어 조립체와 메인샤프트가 서로 상대회전하지 않는 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
여섯째, 맨틀코어 조립체의 내면에 코팅을 하거나 라이너를 삽입할 필요가 없는 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
일곱째, 수명이 현저하게 늘어난 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 콘형 크러셔를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 상부 베어링 및 로타리조인트의 확대도이다.
도 4는 제1 실시예의 단면도 및 더스트씨일의 부분확대도이다.
도 5는 제1 실시예에 적용될 수 있는 로타리조인트의 부분확대도이다.
도 6는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 콘형 크러셔를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘형 크러셔에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 콘형 크러셔라는 용어는 콘 크러셔와 자이레토리 크러셔 등을 통칭하는 것으로 사용된다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 콘형 크러셔를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 3은 도 1의 상부 베어링 및 로타리조인트의 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘형 크러셔에 대하여 설명하도록 한다.
제1 실시예에 따른 콘 크러셔는 외곽이 대략 원통 형상인 메인 프레임(10)과, 깔때기를 잘라 뒤집어 맞붙인 형상으로 메인프레임(10) 상부에 안착 설치되며 한 개 층 또는 여러 층으로 이루어진 탑프레임(20)과, 상부에서 하부 측으로 넓어지게 연장되는 깔때기 형상을 가지면서 탑프레임(20)의 내주면 상에 고정 장착되는 콘케이브(30)와, 하단부는 메인프레임(10) 내부에 수용되고 상단부는 콘케이브(30)를 관통하여 탑프레임(20)에 수용되어 상, 하로는 움직이지 않으면서 선동운동(gyratory movement)을 하는 메인샤프트(200)와, 메인샤프트(200)에 끼워져 메인샤프트(200)의 길이방향을 따라 이동 가능하며 메인샤프트(200)와 함께 선동운동을 하는 맨틀코어 조립체(300)와, 탑프레임(20)의 상단부에 형성되어 있는 현수 베어링실(212)내에 수용되어 있으면서 메인샤프트(200) 상단부에 결합되어 메인샤프트(200)를 선동운동 가능하게 지지하는 현수베어링(222)과, 메인샤프트(200) 하단부와 결합하여 메인샤프트(200)를 선동운동하게 하는 메인샤프트 구동수단(260)과, 상기 맨틀코어 조립체(300)의 하방에 위치하고 상기 메인샤프트(200)에 고착되는 파쇄간격조절받침판(51)과, 상기 파쇄간격조절받침판(51) 상에 배치되고 상기 맨틀코어 조립체(300)가 상기 메인샤프트(200)의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 상기 맨틀코어 조립체(300)를 하방에서 지지하는 유압잭(52)들과, 메인샤프트(200)의 내부에 형성된 유압유 통로(712, 713)로 유압유를 공급하기 위한 로타리조인트(250)를 구비한다.
통상적인 콘형 크러셔와 마찬가지로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘형 크러셔도 탑프레임(20)의 상부로부터 파쇄대상물이 공급되고, 메인샤프트(200) 및 메인샤프트(200)에 끼워진 맨틀코어 조립체(300)가 선동운동을 하며, 콘케이브(30)와 맨틀(321) 사이에서 파쇄대상물이 파쇄되어 메인프레임(10)의 하부로 낙하하게 된다.
본 발명의 핵심적인 기술적 사상이 더욱 분명하게 전달될 수 있도록, 제1 실시예의 상기 구성 중, 상술한 통상적인 콘형 크러셔와 중복되는 내용은 되도록 생략하고, 차별화되는 구성들을 위주로 설명하도록 한다.
메인샤프트(200)는 그 내부에 길이방향을 따라 수직 유압유 통로(712)가 형성되고, 이 수직 유압유 통로(712)의 하단에서 수평방향으로 꺽인 수평 유압유 통로(713)가 형성된다. 이 유압유 통로들(712, 713)은 메인샤프트(200)에 형성될 수 있는 유압유 통로의 일례로서, 메인샤프트(200)의 내부에 유압유 통로가 형성되어 메인샤프트(200)의 상단과 외주면 모두에서 개구될 수 있으면 족하다. 또한, 메인샤프트(200)의 외주면에는 후술할 파쇄간격조절받침판(51)과의 결합을 위한 단턱부(711)가 형성되는 것이 바람직하다.
맨틀코어 조립체(300)는, 전체적으로 원뿔대 형상을 가지며 중심부에 원기둥형 구멍을 갖는 맨틀코어(320)와, 맨틀코어(320)에 장착되며 속이 빈 원뿔대 형상인 맨틀(321)과, 맨틀(321)을 맨틀코어(320)에 견고하게 결합시키는 로크너트(234a)와, 메인샤프트보호커버(35)와, 그리스씨일(37)을 구비한다.
맨틀코어(320)의 밑면에는 후술할 유압잭들(52)을 수납하는 유압잭 수용부(313)가 형성되어 있다. 유압잭 수용부(313)의 형상은 필요에 따라 다양하게 형성될 수 있으며, 예컨대, 도 1 및 2에 도시된 것과 같이, 복수의 기둥형 공간이 원주상에 형성될 수 있고, 이외에도, 함몰된 하나의 환형 공간으로 형성될 수도 있다.
메인샤프트(200)와 맨틀코어(320)의 상대회전을 방지하기 위하여, 메인샤프트(200)와 맨틀코어(320) 사이에는 회전방지기구가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 회전방지기구의 일 예시로서, 도 2에 도시된 것과 같이, 메인샤프트(200)의 외주면에는 제1 키홈(71)이 형성되고, 여기에 키(72)가 움직이지 않게 견고히 결합되고, 메인샤프트(200)의 길이방향을 따라 맨틀코어(320)의 내면 상에 제2 키홈(312)이 형성될 수 있으며, 여기서, 제2 키홈(312)은 상기 키(72)에 끼워져 슬라이딩 할 수 있도록 결합된다.
한편, 도 2에 도시된 회전방지기구의 일 예시의 변형례로서, 제2 키홈(312)의 폭은 키(72)의 폭보다 넓게 형성되고, 제2 키홈(312)과 키(72) 사이의 틈새에는 경질의 가늘고 긴 판재(314)가 삽입될 수 있다.
본 발명에는 이러한 회전방지기구가 구비되어 있으므로, 맨틀코어 조립체(300)가 메인샤프트(200)를 따라 승강하면서도 서로 상대적인 회전운동이 일어나지 않게 된다.
회전방지기구로서 상기 예시 이외에도, 메인샤프트(200)와 맨틀코어(320)에 스플라인 가공을 하여 서로 결합할 수도 있다. 즉, 메인샤프트(200)의 길이방향을 따라 그 외주면에 제1 스플라인을 형성하고, 맨틀코어(320)의 내면에 형성되어 상기 제1 스플라인에 끼워져 슬라이딩할 수 있는 제2 스플라인을 형성하는 방식을 채용할 수 있다.
상기 제1 키홈(71)은 상기 제2 키홈(312)의 상하방향 기준으로 중간 부위에 위치하고 있어서 키(72)의 상면이 제2 키홈(312)의 상단부에 도달하기 전까지 맨틀코어(320)가 하강하거나 키(72)의 하면이 제2 키홈(312)의 하단부에 이르기 전까지 맨틀코어(320)가 상승할 수가 있다. 메인샤프트(200)의 마모를 방지하고, 먼지가 맨틀코어 조립체의(300)의 상면을 통해 메인샤프트(200)와 맨틀코어 조립체(300) 사이의 공간으로 유입되는 것을 방지하기 위하여, 맨틀코어 조립체(300)의 상면에는 메인샤프트보호커버(35)가 볼트(352)로 견고하게 체결되어 있다.
메인샤프트보호커버(35)는 바닥부에 플랜지를 가진 파이프 형상을 가지며, 그 내경은 메인샤프트(200)의 외경보다 다소 크게 형성된다. 한편, 맨틀코어 조립체(300)가 승강할 때 메인샤프트(200)에 묻은 먼지를 더욱 효율적으로 닦아낼 수 있도록 메인샤프트보호커버(35)의 상단부에는 더스트와이퍼(351)가 설치되는 것이 바람직하다.
맨틀코어조립체(300)의 하면에는 그리스 씨일(37)이 볼트(371)로 체결되어 있다. 따라서 메인샤프트(200)와 맨틀코어(320)가 결합된 상태에서 맨틀코어(320)의 원기둥형 구멍의 내부는 밀폐된 상태에 있고, 메인샤프트보호커버(35)의 플랜지부에 형성된 그리스 주입구(353)를 통해 그리스를 주입하여 메인샤프트(200)의 외경과 맨틀코어(320)의 원기둥형 구멍의 내면 그리고 키(72)와 제2 키홈(312)의 표면을 모두 윤활할 수 있다.
메인샤프트(200)의 선동운동에 의하여 파쇄물의 파쇄가 일어나는 도중에, 메인샤프트(200)의 외경과 맨틀코어(320)의 내경의 직경차이 때문에 양자에는 서로 상대회전운동을 하려는 힘이 가해지지만, 키(72)는 제2 키홈(312)으로부터 이탈하지 않고 슬라이딩하기 때문에 양자간의 회전운동은 거의 무시할 수 있게 된다. 따라서, 메인샤프트(200)의 외경과 맨틀코어(320)의 내경 사이에서 발생하는 마찰 및 마모가 현격하게 줄어든다.
다만 키(72)는 제2 키홈(312)과 강한 접촉을 하므로 도 2에 도시된 것과 같이, 제2 키홈(312)을 키(72)의 넓이보다 넓게 가공하여 양자의 틈새에 경질의 가늘고 긴 판재(314)를 삽입하는 것이 바람직하다.
메인샤프트(200) 상단부를 지지하는 상부 베어링으로서는 구면 베어링이 채용될 수 있으나, 현수 베어링(222)이 채용되는 것이 바람직하다.
파쇄간격조절받침판(51)은 맨틀코어 조립체(300)의 하방에 위치하고, 메인샤프트(200)에 고착되며, 메인샤프트(200)에 형성된 유압유 통로(712, 713)와 누유없이 연통되는 유로(513, 514, 515)가 내부에 형성된다.
파쇄간격조절받침판(51)은 두꺼운 워셔 형상이며, 중앙부에 단턱(511)이 형성된 원기둥형 결합구멍(512)이 형성되어 있다. 상기 단턱(511)에 메인샤프트(200)의 단턱부(711)가 맞닿을 때까지, 메인샤프트(200)를 결합구멍(512)에 억지끼움 방식으로 끼워넣어, 파쇄간격조절받침판(51)과 메인샤프트(200)를 견고하게 결합할 수 있다.
환형 유로(513)는, 메인샤프트(200)에 형성된 수평 유압유 통로(713)와 연통될 수 있도록 결합구멍(512)의 내면에 형성되고, 파쇄간격조절받침판(51)의 내부에는 이 환형 유로(513)와 연통되는 방사상 유로(514)가 형성되며, 이 방사상 유로(514)는 후술할 유압잭(52)의 밑바닥 중심부 아래까지 연장된다. 방사상 유로(514) 끝에서 수직상방에 있는 유압잭(52)의 밑면 중심을 향하여 수직 유로(515)가 형성된다.
유압잭들(52)은 메인샤프트(200)의 외측에 배열되고, 파쇄간격조절받침판(51) 위에 원형으로 배치되어 수직 유로(515)와 연통되며, 맨틀코어 조립체(300)를 하방에서 지지한다.
유압잭(52)은, 밑면이 막혀 있는 폐관 형상의 램(ram, 521)과, 램(521)보다 내경은 작고 길이는 길며 램(521)의 내부에 위치하는 밀대(526)와, 램(521)이 끼워지며 유압에 의하여 램(521)을 승강시키는 실린더(525)와, 상기 실린더(525)가 배치되는 밑판(522)을 구비한다.
밀대(526)는 상단부와 하단부가 반구형을 비롯한 곡면으로 형성되고 맨틀코어 조립체(300)의 하중을 지지할 수 있도록 램(521)의 밑면과 상기 유압잭 수용부(313)의 천정 사이에 위치한다. 그리고, 밀대(526)의 상단부가 접촉하는 상기 유압잭 수용부(313) 천정의 중앙부와, 상기 밀대(526)의 하단부가 접촉하는 상기 유압잭들(52)의 램(521)의 밑면 중앙부는, 상기 밀대(526)의 상단부와 하단부의 형상에 각각 대응되는 형상을 갖도록 오목하게 형성된다..
램(521)이 실린더(525)로부터 많이 돌출해 있더라도 밀대(526)는 항상 램(521)의 밑면 중앙에 하중을 가하기 때문에, 단지 램(521)만을 구비한 경우와 비교하였을 때, 본 발명은 램(521)이 실린더(525)로부터 기울어지지 않고 안정적으로 유지될 수 있는 장점이 있다.
밑판(522)은 실린더(525)의 하방에 위치하며, 그 중심에 형성된 유압유 통로(523)를 통하여 유압유가 유압잭(52) 안으로 출입할 수 있고, 복수개의 결합볼트(524)에 의하여 파쇄간격조절받침판(51)에 고정된다.
유압유 통로(523)는 그 하방의 수직 유로(515)와 연통되며, 양자 사이의 누유를 방지하기 위하여, 유압유 통로(523)의 하부와 수직 유로(515)의 상부에 튜브(516)를 끼워 넣고, 유압유 통로(523)의 하단부에는 튜브(516)의 외경보다 큰 직경을 갖는 원형 홈(518)을 형성하고, 여기에 오링(517)을 끼워 넣는다.
도 4는 제1 실시예의 단면도 및 더스트씨일의 부분확대도이다.
도 4를 참조하면 본 발명의 더스트씨일(600)은 가동부(610)와 고정부(620)로 이루어진다. 가동부(610)는, 전체적으로 환형이고, 파쇄간격조절받침판(51)의 하부 가장자리에 형성되며, 아래 방향으로 갈수록 내경이 작아지도록 형성된다. 그리고, 고정부(620)는 고정구면링가이드(622)와, 고정구면링(624)를 갖는다. 여기서, 고정구면링가이드(622)는 상기 파쇄간격조절받침판(51)의 하방에 위치하며 상기 파쇄간격조절받침판(51)을 향하여 파이프 형상으로 연장되어 있다. 그리고, 고정구면링(624)은 전체적으로 환형이고, 상기 고정구면링가이드(622)의 가장자리를 둘러싸고, 아래 방향으로 갈수록 외경이 작아지고, 자중에 의하여 상기 가동부(610)의 내주면에 접촉되며, 상기 고정구면링가이드(622)의 외주면을 따라 오르내릴 수 있는 내경을 가진다.
가동부(610)는 도 1에 도시된 선동운동의 중심(C)를 기준으로 선동운동을 하게 되며, 콘형 크러셔의 정지시뿐만 아니라, 선동운동을 할 때에도 가동부(610)의 내주면과 고정구면링(624)의 외주면 사이에 틈이 발생하는 것을 최소화할 필요가 있다. 비록 스케일 상 도 4에 명확하게 도시되지는 않았으나, 이러한 필요를 만족하기 위하여, 가동부(610)의 내주면은 아래로 오목한 구면으로 형성되고, 상기 고정구면링(624)의 외주면은 아래로 볼록한 구면으로 형성되는 것이 바람직하다.
메인샤프트(200)와 맨틀코어 조립체(300)가 선동운동을 하면 더스트씨일(600)의 가동부(610)도 함께 선동운동을 하지만 상하방향으로는 움직이지 않고 항상 제자리에 머무를 수 있다. 그리고, 고정구면링가이드(622)는 고정되어 있고, 고정구면링(624)은 고정구면링가이드(622)의 외주면과 상기 가동부(610)의 내주면에 동시에 접한 상태에서 고정구면링가이드(622)의 외주면을 따라 오르내린다.
한편, 먼지가 콘형 크러셔 내부로 유입되는 것을 보다 완벽히 차단하기 위해서, 압축공기는 고정구면링가이드(622) 내부에 인가되는 것이 바람직하다. 더욱 상세하게 설명하면, 이 압축공기는, 상기 가동부(610)와 고정구면링(624)의 접촉면 사이의 틈새와, 상기 고정구면링(624)과 상기 고정구면링가이드(622)의 접촉면 사이의 틈새로 유출되면서 먼지를 불어낼 수 있다(도 4의 확대도의 화살표 방향 참조).
도관을 통하여 고정구면링가이드(622) 내부로 들어온 압축공기는 슬라이딩이 일어나는 모든 부분 즉, 가동구면판(616)과 고정구면링(624)의 접촉면, 고정구면링(624)과 고정구면링가이드(622)의 접촉면, 그리고 맨틀코어 가이드(618)의 내주면과 맨틀코어 하단(414)의 외주면과의 접촉면 사이의 틈새로 유출되면서 먼지를 불어내게 된다.
다시, 도 1 및 도 2를 참조하면, 로타리 조인트(250)는 메인샤프트(200)의 상단부를 지지하는 상부 베어링실(212)에 위치하며, 메인샤프트의 상단부에서 하방으로 형성된 원기둥형 함몰부(714)와, 상기 함몰부(714)에 끼워지는 파이프 형상의 로타리조인트하우징(81)과, 외부로부터 공급되는 유압유의 통로가 되는 외부 유압유 도입관(84)과, 메인샤프트(200)의 수직 유압유 통로(712)로 유압유를 공급하는 유압유 도관(82)과, 외부 유압유 도입관(84)과 유압유 도관(82) 사이를 연통시키며 양자의 일단부를 고정시키는 도관 고정부(83)와, 유압유 도관(82)과 수직 유압유 통로(712)를 연통시키며 상기 로타리조인트하우징(81)의 하부 중앙부에 결합되는 로타리씨일도관(843)을 구비한다.
로타리 조인트(250)가 위치하는 현수 베어링실(212)은, 상하로 개구부가 형성되어 있는 현수 베어링실 외통(216)과, 현수 베어링실 외통(216)의 상부를 덮는 덮개(214)를 구비한다. 현수 베어링실 외통(216)의 내주면에는 고정륜(224)이 설치되어 있으며, 메인샤프트(200)의 상단 외주면에 결합되는 회전륜(226)은 상기 고정륜(224)의 내주면에 접촉하여 선동운동을 하게 된다. 도 3에서 C로 표시된 곳은 메인샤프트(200)가 선동운동을 할 때 선동운동의 초점에 해당하는 곳으로서 이론적으로는 전혀 움직임이 없는 곳이다.
로타리조인트하우징(81)은, 상단부에 결합용 플랜지가 형성되고, 하단 밑면에는 누유방지를 위한 씨일홈이 형성되어 씨일이 끼워지고, 상부에는 대경의 원주형 공간, 하부에는 소경의 원주형 공간을 동심으로 형성하여, 상기 두 원주형 공간이 만나는 부위에는 계단부(814)가 형성된다. 로타리조인트하우징(81)의 결합용 플랜지를 메인샤프트(200) 상단에 위치시키고 볼트로 고정한다. 여기서, 상기 계단부(814)는 메인샤프트(200)의 선동운동의 초점(C)보다 하방에 위치하고, 상기 소경의 원주형 공간의 내면(811)에는 누유방지를 위한 씨일홈(842)이 형성되어 씨일(841)이 끼워지게 되며, 원주형 공간의 내면(811)은 연청동 또는 황동 등으로 코팅하는 것이 바람직하다.
현수 베어링실의 상부의 덮개(214)의 하면 중앙에는 도관 고정부(83)가 형성되고, 이 도관 고정부(83)의 하단부에는 유압유 도관(82)이 결합되며 측면에는 외부 유압유 도입관(84)이 결합된다.
로타리조인트하우징(81)의 중심부에는 원기둥형 공간인 함몰부가 형성되고, 가요성이 있는 유압유 도관(82)의 절반 이상이 이 함몰부 내에 수용된다. 그리고, 상기 원기둥 형상의 공간은, 메인샤프트(200)가 선동운동을 할 때 유압유 도관(82)이 로타리조인트하우징(81)의 내면(813)과 접촉하지 않을 만큼의 직경을 갖는 것이 바람직하다.
로타리씨일도관(843)은 파이프 형상이며, 경질의 열처리 된 재질로 형성된다. 로타리씨일도관(843)의 상부는 하부에 비하여 직경이 작고 외경에 복수 개의 이탈방지턱(8431)이 형성되어 있고, 유압유 도관(82)의 하단부를 로타리씨일도관(843)의 상부와 체결한 상태에서 유압유 도관(82)의 하단부 외주면을 조일 수 있도록 조임파이프(844)를 결합한다. 따라서, 유압유의 압력이 강하더라도 유압유 도관(82)이 로타리씨일도관(843)에서 이탈되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 그리고, 상기 로타리씨일도관(843)은 상기 원주형 공간의 내면(811)에 끼워진다.
유압유 도관(82)은 원활하게 휘어질 수 있으면서도 길이방향으로 가해지는 힘에는 강하게 저항할 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직한데, 예컨대, 철 등의 금속선을 외주면에 감아 보강한 고무재질의 호스를 사용할 수 있다.
유압유 도관(82)의 하단부는 메인샤프트(200)의 선동운동을 추종해서 미소하게 움직일 수 있으나, 상단부는 도관 고정부(83)에 결합되어 전혀 움직이지 않는다.
이하에서는, 로타리 조인트(250)의 작동에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. 메인샤프트(200)가 선동운동을 하며 크러셔가 파쇄물을 파쇄하면, 파쇄력에 의하여 유압잭(52)의 밀대(526)와 이에 연결된 램(521)을 아래로 밀어내는 압력이 발생한다. 이 압력은 메인샤프트(200)에 형성되어 있는 수평 유압유 통로(713)와 수직 유압유 통로(712)를 통해 로타리씨일도관(843)을 상방으로 밀어내는 힘으로 작용한다. 그러나 로타리조인트하우징(81)에 형성된 소경의 원주형 공간의 내면(811)에 위치한 오링(841) 등의　씨일부재에 의하여 로타리씨일도관(843)의 외주면이 씰링되어 유압유가 누설되지 않으며, 유압유 도관(82)은 길이방향으로 가해지는 힘에는 저항할 수 있는 재질로 형성되기 때문에 로타리씨일도관(843)은 유압유 도관(82)에 의하여 상방향으로 밀려나지 않고 안정적으로 지지될 수 있다.
한편, 메인샤프트(200)의 선동운동의 초점(C)이 유압유 도관(82) 상에 위치하도록 유압유 도관(82)을 배치하면 유압유 도관(82)의 굽힘이 최소화되어서 유압유 도관(82)의 수명이 길어지고, 메인샤프트(200)의 선동운동이 원활하게 되는 장점이 있다.
로타리조인트하우징의 계단부(814) 및 로타리씨일도관(843)은 이 선동운동의 초점(C)이 위치한 곳보다 하방에 위치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 로타리씨일도관(843)은 메인샤프트(200)의 선동운동을 추종해서 선동운동을 하지만,　로타리씨일도관(843) 중에서 선동운동의 초점(C) 근방에 위치한 유압유 도관(82)과의 결합부는 단지 미소하게만 움직인다. 따라서 유압유 도관(82)이 메인샤프트(200)의 선동운동을 따라 미소한 운동을 하는 데에 있어서 구조적으로 무리가 없다.
한편, 파쇄작용이 진행됨에 따라, 맨틀(321)의 외경과 콘케이브(30)의 내경 사이의 직경 차이에 기인하여 메인샤프트(200)는 저속으로 회전하는데, 로타리씨일도관(843)은 약간의 선동운동만 할 뿐 회전하지 않는다. 즉, 메인샤프트(200)에 견고히 결합되어 있는 로타리조인트하우징(81)과 오링(841) 등 씨일부재만 저속회전하며, 로타리씨일도관(843)은 오링(841)과 느린 속도로 상대운동을 하더라도 오링(841)이 로타리씨일도관(843)을 지속적으로 씰링할 수 있으므로, 유압유의 압력은 안정적으로 유지된다.
도 5는 제1 실시예에 적용될 수 있는 로타리조인트의 부분확대도이다.
도 5에 도시된 로타리조인트는 도 3에 도시된 로타리조인트(250)와 비교했을 때, 로타리씨일도관(843)의 하단에 로타리씨일도관 스토퍼(818)가 체결되어 있다는 점에서 가장 큰 차이가 난다. 중복설명을 회피하기 위하여 이 로타리조인트의 설명에 있어서는 도 3의 로타리조인트(250)와 차이점을 위주로 설명하도록 한다.
로타리조인트하우징(81 )은, 상부에 대경의 원주형 공간, 하부에 소경의 원주형 공간이 동심으로 형성되어 있으며, 상기 로타리조인트하우징(81 )의 최하단부에는 상기 소경의 원주형 공간보다 직경이 큰 환형 함몰부가 형성되어 있다. 이 환형 함몰부에는 스러스트 베어링(816)이 안착되며, 스러스트 베어링(816)은, 볼(816a)과, 이 볼(816a)의 상부와 하부에 각각 접촉하며 환형홈이 형성되어 있는 워셔형상의 플레이트들(816b)을 구비한다. 로타리씨일도관 스토퍼(818)의 외경은 하단의 플레이트(816b)의 내경보다 크게 형성된다.
콘형 크러셔가 가동하면서 파쇄 대상물을 파쇄하는 과정 중, 메인샤프트(200)에 형성된 수직 유압유 통로(712)에는 대략 0~40kg/cm2의 압력이 걸리게 된다. 이 압력에 의하여 상기 로타리씨일도관 스토퍼(818)는 상방을 향해 강하게 가압될 수 있다. 이 때, 로타리씨일도관 스토퍼(818)는 스러스트 베어링(816)을 가압하게 되고, 스러스트 베어링(816)은 상기 로타리조인트하우징(81 )의 최하단부에 형성된 환형 함몰부에 걸리게 되므로, 로타리씨일도관(843)이 상방을 향하여 밀려올라가는 현상이 원천적으로 차단된다.
상기 제1 실시예에서는 메인샤프트(200)를 선동운동하게 하는 메인샤프트 구동수단으로서, 메인샤프트(200)의 하단부를 수용하는 편심구동부(260)와, 이 편심구동부(260)에 연결된 풀리와, 이 풀리를 회전시키는 벨트를 구비한다.
도 6는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 콘형 크러셔를 나타내는 단면도이다.
도 6를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명하도록 하며, 중복설명을 회피하기 위하여, 제1 실시예와 차이가 나는 점을 위주로 설명하도록 한다. 제1 실시예와 비교했을 때, 제2 실시예는 메인샤프트 구동수단이 다르며, 현수 베어링(222)을 대신하여 통상적인 베어링(104)을 사용한다는 점에 있어서 차이가 있다.
제2 실시예의 메인샤프트 구동수단은, 저널형 베어링(91, 92)들을 장착한 엑센트릭 스리브(95)와, 한 쌍의 베벨형 기어(102, 103)를 구비하며, 메인샤프트(200) 하단부는 이들에 의하여 구동된다. 또한, 제2 실시예에 따르면, 파쇄력의 수직분력을　메인샤프트(200) 하단 저면에 부착된 구면형 스러스트베어링(93, 94)이 지지하게 되며, 이 때문에, 경방향 힘(radial force)만을 지지하는 통상적인 베어링(104)을 메인샤프트(200) 상단부를 지지하는 베어링으로　사용할 수 있다.
유압잭(52)을 이용하여 맨틀코어 조립체(300)를 승강하는 방식이나 로타리 조인트(250)를 이용하여 선동운동을 하는 메인샤프트(200)에 유압유를 공급하는 방법은 제1 실시예와 같다.
본 발명에 따른 콘형 크러셔가 암석 등의 파쇄물을 파쇄하면 유압잭(52)이 파쇄력을 안정적으로 감당할 수 있으며, 누유의 우려가 없기 때문에 파쇄물이 원활하게 파쇄될 수 있다. 또한, 맨틀코어 조립체(300)가 메인샤프트(200)와 함께 저속으로 회전하기 때문에 메인샤프트(200)와 맨틀코어(320) 사이에는 상대적인 회전운동이 없고, 이로 인해 마모가 적어져서 맨틀코어(320)의 내면을 윤활성 재질로 코팅할 필요가 없다.
본 발명에 따른 콘형 크러셔에 큰 금속조각과 같이 파쇄할 수 없는 이물질이 투입되었을 때에는, 유압라인에 연통된 유압유 어큐뮬레이터(미도시)와 릴리프 밸브(미도시) 등의 작동으로 맨틀코어 조립체(300)가 하강하여 파쇄간격을 크게하기 때문에, 이물질은 쉽게 배출될 수 있고 크러셔는 손상없이 원활하게 작동을 계속할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (20)

  1. 공동을 갖는 프레임과, 상기 프레임의 중심축으로부터 편심된 채로 상기 공동에 배치되어 선동운동을 하는 메인샤프트와, 상기 메인샤프트의 길이방향을 따라 이동 가능하며 상기 메인샤프트와 함께 선동운동을 하는 맨틀코어 조립체를 구비한 콘형 크러셔에 있어서,
    상기 메인샤프트의 내부에는 유압유 통로가 형성되고,
    상기 맨틀코어 조립체의 하방에 위치하고 상기 메인샤프트에 고착되며, 상기 유압유 통로와 누유없이 연통되는 유로가 내부에 형성된 파쇄간격조절받침판; 및
    상기 파쇄간격조절받침판 상에서 상기 메인샤프트의 외측에 배치되고, 상기 파쇄간격조절받침판의 유로와 연통되며, 상기 맨틀코어 조립체가 상기 메인샤프트의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 상기 맨틀코어 조립체를 하방에서 지지하는 복수 개의 유압잭들;을 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인샤프트와 상기 맨틀코어 조립체의 상대회전을 방지하기 위하여, 상기 메인샤프트와 상기 맨틀코어 조립체 사이에 형성된 회전방지기구를 더 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전방지기구는:
    상기 메인샤프트의 외주면에 형성된 제1 키홈과,
    상기 제1 키홈에 결합되는 키와,
    상기 메인샤프트의 길이방향을 따라 상기 맨틀코어 조립체의 내면에 형성되고 상기 키에 끼워져 슬라이딩할 수 있는 제2 키홈으로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 키홈의 폭은 상기 키의 폭보다 넓고,
    상기 제2 키홈과 상기 키 사이의 틈새에 삽입된 경질의 가늘고 긴 판재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 회전방지기구는:
    상기 메인샤프트의 길이방향을 따라 외주면에 형성된 제1 스플라인과,
    상기 맨틀코어 조립체의 내면에 형성되고 상기 제1 스플라인에 끼워져 슬라이딩할 수 있는 제2 스플라인으로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 메인샤프트의 마모를 방지하고 먼지가 상기 맨틀코어 조립체의 상면을 통해 상기 메인샤프트와 상기 맨틀코어 조립체 사이의 공간으로 유입되는 것을 방지하기 위하여, 상기 맨틀코어 조립체의 상면에 설치된 메인샤프트보호커버를 더 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 맨틀코어 조립체의 하면에 설치된 그리스 씨일을 더 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 메인샤프트의 상단부를 수용하는 상부 베어링실;
    상기 메인샤프트의 상단부와 상기 상부 베어링실 사이의 마찰을 저감하기 위한 상부 베어링; 및
    상기 메인샤프트 내부의 유압유 통로로 유압유를 공급하기 위하여 상기 상부 베어링실에 설치된 로타리조인트;를 더 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 로타리조인트는,
    상기 메인샤프트의 상단부에서 하방으로 형성된 원기둥형 함몰부 내에 절반 이상 수용되고, 상기 메인샤프트의 중심에 형성된 상기 유압유 통로와 연결되어 상기 유압유 통로로 유압유를 공급하는 유압유 도관을 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상부 베어링실의 상부에는 덮개가 설치되고,
    상기 덮개의 하면 중앙에는 도관 고정부가 형성되며,
    상기 도관 고정부에는 상기 유압유 도관과 외부 유압유 도입관이 결합되는 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 유압유 도관의 하단에 결합되는 로타리씨일도관을 더 구비하며,
    상기 유압유 도관은 원활하게 휘어질 수 있고, 길이방향으로 가해지는 힘에는 저항할 수 있는 재질로 형성되며,
    상기 메인샤프트의 선동운동의 초점은 상기 유압유 도관 상에 위치하며,
    상기 로타리씨일도관은 상기 선동운동의 초점이 위치한 곳보다 하방에 위치한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 원기둥형 함몰부에 끼워지는 파이프 형상의 로타리조인트하우징을 더 구비하며,
    상기 로타리조인트하우징의 상단부에는 결합용 플랜지가 형성되고,
    하단 밑면에는 누유방지를 위한 씨일홈(812)이 형성되어 씨일이　끼워지고,
    상부에는 대경의 원주형 공간, 하부에는 소경의 원주형 공간을 동심으로 형성하여, 상기 두 원주형 공간이 만나는 부위에는 계단부가 형성되고,
    상기 계단부는 상기 메인샤프트의 선동운동의 초점이 위치한 곳보다 하방에 위치하며,
    상기 소경의 원주형 공간의 내면에 형성된 씨일홈(842)에 끼워진 씨일(841)에 상기 로타리씨일도관이 결합되는 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 로타리씨일도관의 하단에는 로타리씨일도관 스토퍼가 체결되고,
    상기 로타리조인트하우징의 하단과 상기 로타리씨일도관 스토퍼 사이에는 스러스트 베어링이 개재되며,
    상기 로타리씨일도관이 상방으로 밀려올라가는 것을 방지하기 위하여, 상기 로타리씨일도관 스토퍼의 외경은 상기 스러스트 베어링의 내경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 유압잭들은, 밑면이 막혀 있는 폐관 형상의 램과, 상기 램보다 내경은 작고 길이는 길며 상기 램의 내부에 위치하는 밀대를 구비하고,
    상기 맨틀코어 조립체는 그 밑면에 상기 유압잭들을 수납하는 유압잭 수용부를 갖고,
    상기 밀대는 상기 맨틀코어 조립체의 하중을 지지할 수 있도록 상기 램의 밑면으로부터 위로 연장되어 상기 유압잭 수용부의 천정 하면에 끼워지는 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 밀대는 상단부와 하단부가 곡면으로 형성되고,
    상기 밀대의 상단부가 접촉하는 상기 유압잭 수용부의 천정 중앙부와, 상기 밀대의 하단부가 접촉하는 상기 램 밑면 중앙부는, 상기 밀대의 상단부와 하단부의 형상에 각각 대응되는 형상을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 메인샤프트의 하단부에 결합되어 상기 메인샤프트를 선동운동시키는 편심구동부; 및
    상기 메인샤프트의 하부와 상기 편심구동부에 먼지가 유입되는 것을 방지하며, 가동부와, 고정부로 이루어진 더스트씨일;을 더 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 가동부는, 전체적으로 환형이고, 상기 파쇄간격조절받침판의 하부 가장자리에 형성되고, 아래 방향으로 갈수록 내경이 작아지도록 형성되며,
    상기 고정부는:
    상기 파쇄간격조절받침판의 하방에 위치하며 상기 파쇄간격조절받침판을 향하여 연장된 파이프 형상의 고정구면링가이드와,
    전체적으로 환형이고, 상기 고정구면링가이드의 가장자리를 둘러싸고, 아래 방향으로 갈수록 외경이 작아지고, 자중에 의하여 상기 가동부의 내주면에 접촉되며, 상기 고정구면링가이드의 외주면을 따라 오르내릴 수 있는 내경을 가진 고정구면링을 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 가동부의 내주면은 아래로 오목한 구면으로 형성되고, 상기 고정구면링의 외주면은 아래로 볼록한 구면으로 형성된 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 메인샤프트와, 상기 맨틀코어 조립체가 선동운동을 하는 동안, 상기 상기 가동부는 선동운동을 하고, 상기 고정구면링가이드는 고정되어 있고, 상기 고정구면링은 상기 고정구면링가이드의 외주면과 상기 가동부의 내주면에 동시에 접해 있는 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 고정구면링가이드의 내부에는 압축공기가 인가되며,
    상기 압축공기는, 상기 가동부와 고정구면링의 접촉면 사이의 틈새와, 상기 고정구면링과 상기 고정구면링가이드의 접촉면 사이의 틈새로 유출되면서 먼지를 불어낼 수 있는 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
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