WO2014137013A1 - 콘형 크러셔 - Google Patents

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WO2014137013A1
WO2014137013A1 PCT/KR2013/001887 KR2013001887W WO2014137013A1 WO 2014137013 A1 WO2014137013 A1 WO 2014137013A1 KR 2013001887 W KR2013001887 W KR 2013001887W WO 2014137013 A1 WO2014137013 A1 WO 2014137013A1
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WO
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main shaft
mantle core
mantle
core assembly
hydraulic oil
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/001887
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English (en)
French (fr)
Inventor
하용간
Original Assignee
Ha Yong-Gan
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Publication date
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Priority to JP2015560082A priority patent/JP6103458B2/ja
Priority to CN201380074416.1A priority patent/CN105073265B/zh
Priority to US14/772,073 priority patent/US9901930B2/en
Priority to PCT/KR2013/001887 priority patent/WO2014137013A1/ko
Priority to EP13877061.5A priority patent/EP2965818B1/en
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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
    • B02C2/047—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers eccentrically moved with vertical axis and with head adjusting or controlling mechanisms
    • 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 is referred to as "prior invention 1" which is a frame having a cavity formed therein and a first crushing provided inside the frame.
  • a blade a main shaft accommodated in an eccentric state inside the frame, 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, and an upper end of the main shaft.
  • an upper bearing portion coupled to the lower bearing portion coupled to a lower end portion of the main 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 crushing object put into the cone-shaped crusher is a second crushing blade for the kinetic movement with the main shaft And crushed when the gap between the fixed first crushing blade is narrowed, and the crushed aggregate falls outside when the gap between the second crushing blade and the first crushing blade is widened. Discharged.
  • the crushing head is to move up and down to adjust the crushing interval.
  • the crushing head is movable along the longitudinal direction of the main shaft and has a cylindrical cavity having a small diameter portion and a large diameter portion therein. Then, the main shaft is formed to have a small diameter portion and a large diameter portion fitted into the cavity formed in the crushing head.
  • the crushing head can be moved up and down along the main shaft by adjusting the amount of hydraulic oil injected into the space formed between the upper surface of the large diameter part of the main shaft and the lower surface of the small diameter part of the crushing head (hereinafter referred to as the "hydraulic space"). have.
  • the diameter of the cavity part of the crushing head having the small diameter part and the large diameter part is larger than the diameter of the outer surface of the main shaft facing it.
  • the crushing head and the main shaft incite the motion together when crushing the crushed object, but the crushing head and the main shaft are in a relative rotational motion as the inflammatory motion continues.
  • the small diameter portion and the large diameter portion formed in the cavity inside the crushing head are to be independently rotated relative to the surfaces of the small diameter portion and the large diameter portion of the main shaft facing each other.
  • the clearance between the small diameter portion of the crushing head and the small diameter portion of the main shaft and the clearance between the large diameter portion of the crushing head and the large diameter portion of the main shaft are equal, the surface of the small diameter portion of the crushing head and the In order for the surface of the large diameter portion to rotate at the same linear speed, the small diameter portion of the crushing head must rotate at a faster angular velocity than the large diameter portion of the crushing head.
  • the crushing head is a rigid body, the small diameter portion and the large diameter portion of the crushing head are forced to rotate at the same angular velocity, and the sliding friction occurs on either the surface of the small diameter portions or the surface of the large diameter portions. .
  • the inner surface of the crushing head must be coated with a lubricity material, or a liner of lubricity material must be installed.
  • the inventor of the present invention forms a long key groove in the vertical direction in the circumferential space formed on the inner peripheral surface of the mantle core (corresponding to the 'crushing head' of the preceding invention 1)
  • the invention hereinafter referred to as 'prior invention 2'
  • a cone-shaped crusher International Publication No. WO2012 / 141558A1
  • a key groove into which a key can be inserted and a key inserted therein is formed on the outer circumferential surface of the main shaft. I've done it.
  • the mantle core can move smoothly along the longitudinal direction of the main shaft, and at the same time the relative rotational movement of the mantle core and the main shaft is suppressed.
  • the crushing gap control plate is fixed to the lower part of the main shaft, a plurality of hydraulic jacks are installed on the crushing gap control plate, the hydraulic jack to move the mantle core along the longitudinal direction of the main shaft It is structured to provide.
  • the mantle core can suppress the relative rotation of the main shaft by the key and the key groove.
  • the impact generated during the crushing of the rock is continuously applied to the key and the key groove, the stress is concentrated in the key and the key groove by this impact will cause a problem that the strength of the key and the key groove is weakened.
  • the structural strength of the main shaft itself can be weakened.
  • the present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a cone-type crusher which is free from the possibility of surface destruction caused by sliding friction between the mantle core and the main shaft.
  • Another object of the present invention is to provide a cone crusher which does not need to form a key and a key groove between the mantle core and the main shaft.
  • Still another object of the present invention is to provide a cone crusher that can reduce the possibility of leaking hydraulic oil even when high pressure hydraulic oil is used to adjust the crushing interval.
  • Still another object of the present invention is to provide a cone crusher having a structure capable of reducing the inflow of foreign substances such as dust into the gap between the mantle core and the main shaft.
  • Another object of the present invention is to provide a cone-shaped crusher having a structure that can significantly reduce the mechanical friction of the contact surface of the mantle core and the main shaft.
  • Another object of the present invention is to provide a cone-shaped crusher with a long service life.
  • the frame having a cavity
  • the main shaft disposed in the cavity eccentrically from the central axis of the frame and the main shaft
  • the main Cone crusher having a mantle core assembly coupled to the main shaft to move along the longitudinal direction of the shaft and agitated with the main shaft
  • the cone crusher is located below the mantle core assembly and the main shaft Crushing spacing support plate fixed to the;
  • An annular cylinder portion surrounding the outer side of the main shaft and extending from the crushing gap adjusting base plate toward the lower surface of the mantle core assembly;
  • a piston part fixed to a position relative to the mantle core assembly and formed under the mantle core assembly, inserted into the cylinder part, and capable of lifting up and down by the pressure of hydraulic oil flowing in and out of the inner space of the cylinder part.
  • a hydraulic oil passage is formed in the main shaft, and the hydraulic oil passage is directly communicated with the inner space of the cylinder portion or via the crushing gap adjusting base plate.
  • the cone-shaped crusher further includes a seal member provided on the outer circumferential surface and the inner circumferential surface of the lower end of the piston in order to prevent the outflow of the hydraulic oil.
  • the mantle core provided in the mantle core assembly is composed of two or more components.
  • the cone crusher further comprises a mantle core sleeve interposed between the mantle core assembly and the main shaft.
  • the mantle core sleeve has a flange in contact with the lower surface of the piston portion and covering the lower surface of the piston portion.
  • the cone-shaped crusher further includes a seal member provided on the outer circumferential surface and the inner circumferential surface of the flange to prevent the hydraulic oil from leaking out.
  • the cone-shaped crusher is: an annular annular shape having a larger diameter than the cylinder portion and extending from the crushing spacing base plate toward the lower surface of the mantle core assembly to prevent foreign matter from entering the cylinder portion and the piston portion.
  • a second dust seal sleeve extending from a lower surface of the mantle core assembly toward the fracture gap adjusting base plate and surrounding an outer circumferential surface of the first dust seal sleeve.
  • the cone-shaped crusher further includes a tire sealer fitted to an outer circumference of the main shaft to prevent the inflow of foreign matter between the main shaft and the mantle core assembly.
  • the lower inner diameter is fixed to the upper end of the mantle core assembly.
  • the cone crusher further comprises a clamp for fixing the inner diameter of the lower end of the tire sealer to the upper end of the mantle core assembly.
  • the mantle core assembly comprises: a mantle core fitted to the main shaft, a mantle covering an outer surface of the mantle core, and a lock nut for coupling the mantle to the mantle core, the lower end of the tire sealer The inner diameter portion is pressed and fixed between the locknut and the clamp.
  • unevenness is formed on at least one of one surface of the lock nut contacting the lower inner diameter portion of the tire sealer and one surface of the clamp contacting the lower inner diameter portion of the tire sealer.
  • lubricant is injected into the space partitioned by the tire sealer and the main shaft.
  • the cone-shaped crusher comprises: an eccentric driving unit for eccentric the main shaft from the central axis (Y) of the frame; And main shaft driving means for rotating the eccentric driving part to drive the main shaft to incite.
  • the cone crusher according to the present invention has the following effects.
  • 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 showing a cone crusher according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing a cone crusher according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • cone-shaped crusher used in the present invention is used to collectively refer to a cone crusher, a gyratory crusher and the like.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cone crusher according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • the cone-shaped crusher includes a frame having a cavity, a main shaft 100 eccentrically disposed in an cavity eccentrically from a central axis of the frame, and a main shaft 100.
  • a mantle core assembly 200 which is coupled to the main shaft 100 and agitates with the main shaft 100 and is movable along the longitudinal direction of the main shaft 100, and faces the mantle core assembly 200 of the inner side of the frame.
  • the mounted concave 30, the crush interval adjusting base plate 40 positioned below the mantle core assembly 200 and fixed to the main shaft 100, and the main shaft 100 from the central axis Y of the frame.
  • Eccentric eccentric drive unit 160 to eccentric the main shaft drive means for driving the main shaft 100 to agitate by rotating the eccentric drive unit 160, and located on the upper end of the main shaft 100 of the main shaft 100 Main sharp for stirrer It includes a suspension bearing 120 for supporting the radial and vertical directions (100).
  • the frame may be composed of a main frame 10 having a substantially cylindrical shape and a top frame 20 coupled to an upper portion of the main frame 10 and composed of one layer or a plurality of layers.
  • the lower end of the main shaft 100 is accommodated in the main frame 10, and the upper end is accommodated in the top frame 20 through the concave 30.
  • the main shaft 100 is a gyratory movement (gyratory movement), there is little movement in the up and down direction compared to the inflammatory movement.
  • the cone crusher according to the first embodiment of the present invention also has a mantle inserted into the main shaft 100 and the main shaft 100 by being supplied with shredding objects such as rocks from the top of the top frame 20.
  • the core assembly 200 is agitated, the crushed object is crushed between the concave 30 and the mantle 210 to fall to the bottom of the main frame 10.
  • the main shaft 100 has a hydraulic oil passage 110 through which hydraulic oil for flowing up and down the mantle core assembly 200 may flow.
  • the hydraulic oil passage 110 may include a vertical hydraulic oil passage 112 formed along the longitudinal direction of the main shaft 100 and a horizontal hydraulic oil passage 114 bent in a horizontal direction from the lower end of the vertical hydraulic oil passage 112. have.
  • the hydraulic oil passages 112 and 114 are merely examples of flow paths that may be formed in the main shaft 100, and flow paths are formed in the main shaft 100 to form an inner space 52 of the cylinder part 50, which will be described later. It is enough if I can communicate with).
  • the stepped portion 116 is formed on the outer circumferential surface of the main shaft 100 so that the shredding interval adjustment plate 40 to be described later can be stably coupled to the main shaft 100 from the bottom of the mantle core assembly 200. It is preferable.
  • the crushing spacing adjusting plate 40 serves to receive the longitudinal force of the main shaft 100 generated by the crushing of the crushing object, and serves as a mounting mount of the cylinder unit 50 to be described later.
  • the mantle core assembly 200 includes a mantle core 220 fitted to the main shaft 100 and having a truncated conical shape, a mantle 210 covering the outer surface of the mantle core 220 and having a hollow truncated cone shape, It has a lock nut 240 that firmly couples the mantle 210 to the mantle core 220.
  • the mantle core 220 may include a mantle seating portion 224 on which the mantle 210 is seated, and a piston portion 222 formed under the mantle core 220.
  • the piston portion 222 is inserted into the cylinder portion 50 to be described later.
  • the mantle core 220 is illustrated as one rigid body, but unlike this, the mantle seating portion 224 and the piston portion 222 are separately configured so that the mantle core ( 220) may be achieved. However, in this case, the piston portion 222 is fixed relative position to the mantle core 220 in the state coupled to the mantle seating portion 224.
  • a pipe-shaped mantle core sleeve 230 may be interposed between the mantle core assembly 200 and the main shaft 100.
  • the lower end of the mantle core sleeve 230 is formed with a flange 232 extending outward in the radial direction, the upper surface of the flange 232 is in contact with the lower surface of the piston portion 222, the lower surface of the piston portion 222 Is covered by the flange 232.
  • An annular cylinder portion 50 is formed on the crushing gap adjustment base plate 40.
  • the cylinder part 50 surrounds the outer side of the piston part 222 and extends from the crushing gap adjusting base plate 40 toward the lower surface of the mantle core assembly 200.
  • the inner circumferential surface of the cylinder portion 50 faces the outer circumferential surface of the piston portion 222 while being spaced apart from the outer circumferential surface of the main shaft 100, and the cylinder portion 50 has an inner space 52 through which hydraulic oil can flow in and out. do.
  • the piston 222 can be elevated in the longitudinal direction of the main shaft 100 by the pressure of the hydraulic oil flowing in and out of the internal space 52.
  • the outlet of the horizontal hydraulic oil passage 114 may be in direct communication with the interior space 52.
  • the horizontal hydraulic oil passage 114 is formed at a somewhat higher position than the position shown in FIG. 1, for example, horizontally above the upper surface of the crushing spacing adjusting plate 40 in contact with the internal space 52.
  • An outlet of the hydraulic oil passage 114 may be formed.
  • the inner surface of the cylinder portion 50, the outer surface of the main shaft 100, the lower surface of the flange 232 formed on the lower end of the mantle core sleeve 230, and the crushing gap adjustment support plate 40 The inner space 52 of the cylinder is partitioned by the upper surface.
  • the most likely area where the hydraulic oil can flow out of the inner space 52 of the cylinder is a gap between the inner circumferential surface of the cylinder portion 50 and the flange 232 or a gap between the outer circumferential surface of the main shaft 100 and the flange 232. to be. Therefore, in order to prevent the leakage of hydraulic oil, it is preferable that a seal member 234 made of rubber or the like be provided on the outer circumferential surface and the inner circumferential surface of the flange 232.
  • the mantle core sleeve 230 has a configuration separate from the piston portion 222, but the mantle core sleeve 230 and the piston portion 222 shown in FIG. Modifications of the first embodiment are also possible.
  • the most potent portion where the hydraulic oil can flow out of the inner space 52 of the cylinder portion 50 is a gap between the inner circumferential surface of the cylinder portion 50 and the piston portion 222 or the outer circumferential surface of the main shaft 100. And the piston portion 222. Therefore, in order to prevent the leakage of hydraulic oil, it is preferable that a seal member 234 made of rubber or the like be provided on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the lower end of the piston part 222.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cone-shaped crusher according to a second preferred embodiment of the present invention
  • the second embodiment is manufactured by dividing the mantle core 220 into two parts, the assembly of the mantle core 220 is completed It differs from the first embodiment in that it is.
  • the mantle core 220 may be made of two or more components.
  • a structure in which the mantle core sleeve 230 is mounted inside the mantle core 220 may be adopted, and the mantle core sleeve 230 is integrated with the piston portion 222. It is also possible to employ a structured structure.
  • the first dust seal sleeve 70 is installed on the shredding interval adjustment base plate 40, and the second dust seal sleeve 270 is provided on the mantle core 220 is provided. do.
  • the first dust seal sleeve 70 is an annular sleeve having a larger diameter than the cylinder portion 50 and extending from the crushing spacing base 40 to the lower surface of the mantle core assembly 200.
  • the second dust seal sleeve 270 is formed extending from the bottom edge of the mantle seating portion 224 of the mantle core 220 toward the fracture gap adjustment support plate 40, the outer peripheral surface of the first dust seal sleeve 70 It is an annular sleeve surrounding.
  • the inner circumferential surface of the second dust seal sleeve 270 is formed while the crushing interval is continuously adjusted while the cone type crusher is operating. 1 is raised and lowered along the outer circumferential surface of the dust seal sleeve 70.
  • the second dust seal sleeve 270 is formed to extend downward to form the first dust seed. If the outer circumferential surface of the one sleeve 70 is designed to be sufficiently covered, it is advantageous in terms of preventing foreign matter from entering through the gap between the first dust seal sleeve 70 and the second dust seal sleeve 270.
  • the first dust seal sleeve 70 and the second dust seal sleeve 270 are spaced apart from each other at a slight interval, and are not in contact with each other even during operation of the cone-shaped crusher.
  • a seal made of elastic material such as rubber or wool may be installed on the upper circumference of the first dust seal sleeve 70 and a lubricant such as grease may be applied.
  • the eccentric drive unit 160 has an eccentric bearing 162 for accommodating the lower end of the main shaft 100 and an eccentric drive shaft 164 which is a rotation axis of the eccentric drive unit 160 itself.
  • a pulley 166 is fixed to the lower end of the eccentric drive shaft 164, and the pulley 166 receives a driving force by a belt or the like connected to a motor or an engine.
  • the eccentric drive shaft 164 is coaxial with the central axis (Y) of the frame, the eccentric bearing 162 is formed coaxially with the central axis (X) of the main shaft (100). Therefore, when the eccentric drive shaft 164 is rotated by driving a motor or an engine, the main shaft 100 is an angle ⁇ between the central axis Y of the frame and the central axis X of the main shaft 100. In the inclined state from the center axis (Y) of the frame to the kinetic movement.
  • the motor or engine corresponds to the main shaft driving means for driving the main shaft 100 to agitate.
  • the upper end portion of the main shaft 100 should be supported with a relatively small swinging state compared to the lower end portion of the main shaft 100.
  • the upper end portion of the main shaft 100 has an upper portion of the top frame 20. It is inserted into and supported in the upper bearing chamber 130 which is fixed to the upper bearing chamber 130.
  • An opening is formed in the lower portion of the upper bearing chamber 130, and the upper end of the main shaft 100 is inserted into the opening.
  • the friction is reduced by the suspension bearing 120 consisting of the rotating wheel 122 and the fixed wheel 124.
  • the rotary wheel 122 is fastened to the upper end of the main shaft 100 and the fixed wheel 124 is firmly seated on the inner circumferential surface of the upper bearing chamber 130.
  • Both the outer circumferential surface of the rotating wheel 122 and the inner circumferential surface of the fixed wheel 124 become narrower toward the bottom, and even if the rotating wheel 122 moves downward by the weight of the main shaft 100, Since the outer circumferential surface is caught in contact with the inner circumferential surface of the fixed wheel 124, the detachment from the upper bearing chamber 130 of the main shaft 100 is prevented.
  • the upper end of the main shaft 100 is formed with a cylindrical depression down in the longitudinal direction, the cylindrical depression is preferably recessed down than the focal point (C) of the kinetic motion.
  • the hydraulic oil conduit 146 made of a resilient material is inserted into the cylindrical depression in a state spaced apart from the inner circumferential surface of the cylindrical depression by a predetermined distance, and the conduit fixing part 144 connects the hydraulic oil conduit 146 to the upper bearing chamber 130. Fix it to The cylindrical depression preferably has an inner diameter such that the hydraulic oil conduit 146 does not come into contact with the inner surface of the cylindrical depression even if the main shaft 100 is agitated.
  • An external hydraulic oil introduction pipe 142 serving as a passage of hydraulic oil supplied from the outside is connected to the conduit fixing part 144, and an upper end of the vertical hydraulic oil passage 112 of the main shaft 100 is connected to the hydraulic oil by the communication connector 115. Is connected to the conduit 146.
  • the focal point C of the agitating motion is located on the hydraulic oil conduit 146, in which case, the deformation of the hydraulic oil conduit 146 can be minimized.
  • the hydraulic oil is supplied to the internal space 52 of the cylinder part 50 via 62.
  • the hydraulic oil conduit 146 is preferably formed of a flexible material.
  • the hydraulic oil conduit 146 slightly bends in accordance with the fluctuation of the upper end of the main shaft 100, and the hydraulic oil conduit 146 is a conduit. It can be stably coupled between the fixing portion 144 and the communication connector 115, the hydraulic oil can stably flow in and out the internal space 52 of the cylinder portion 50 even if the main shaft 100 is agitated.
  • the hydraulic oil conduit 146 is preferably flexible, but is more preferably formed of a material that can strongly resist the force applied in the longitudinal direction. Therefore, for example, a rubber hose can be used, which is wound around a reinforcing metal wire such as iron.
  • the dust seal is composed of an incline spherical ring 42, a fixed spherical ring 152, and a fixed spherical ring guide 154.
  • the spherical spherical ring 42 is fixed to the edge lower surface of the crushing spacing adjusting plate 40 by a bolt or the like, and the lower surface of the fixing spherical ring 152 is mounted on the upper surface of the spherical spherical ring 42.
  • the spherical surface ring 152 is fitted into the spherical surface ring guide 154 has a structure that can be elevated.
  • the upper surface of the incline spherical ring 42 is formed as a spherical surface centered on the focal point C of the agitating motion
  • the lower surface of the fixed spherical ring 152 is a spherical surface having the same curvature as the upper surface of the incline spherical ring 42. Is formed.
  • the gap between the contact surface of the fixed spherical ring 152 and the spherical spherical ring 42 can be minimized, it is possible to minimize the inflow of foreign matter through this gap.
  • the air flow path 156 is connected to the internal space of the spherical ring guide 154 in order to actively block the inflow of foreign matter between the eccentric drive unit 160 and the crushing spacing control plate 40.
  • Compressed air is applied to the space formed inside the fixed spherical ring guide 154 through the air flow path 156, and the compressed air has a gap between the spherical spherical ring 42 and the fixed spherical ring 152, and the fixed spherical surface.
  • the foreign matter such as dust may be discharged to the outside while exiting through the gap between the ring 152 and the spherical ring guide 154.
  • the compressed air also acts between the first sleeve 70 and the second sleeve 270 through the air hole 44 formed in the crushing spacing plate 40 to block the inflow of dust.
  • a pipe-shaped mantle core sleeve 230 may be interposed between the mantle core assembly 200 and the main shaft 100.
  • the mantle core sleeve 230 is fitted into a cavity formed in the center of the mantle core 220, and the lower surface of the piston portion 222 of the mantle core 220 is the flange 232 of the mantle core sleeve 230.
  • the upper end of the mantle core sleeve 230 protrudes above the upper end of the mantle core 220 while the mantle core sleeve 230 is inserted into the mantle core 220 until it reaches the upper surface.
  • a thread is formed on the outer circumferential surface of the upper end of the mantle core sleeve 230.
  • the lock nut 240 is coupled to the outer peripheral surface of the upper end of the mantle core sleeve 230, and the mantle core sleeve 230 is mantle core. Is firmly coupled to the 220, the mantle 210 is in close contact with the mantle seating portion 224 by the downward pressure of the lock nut 240.
  • a torch ring 242 may be installed between the lock nut 240 and the mantle 210 to dissolve and remove the lock nut 240 by removing the lock nut 240 and to remove the mantle 210.
  • the mantle core sleeve 230 when the mantle core sleeve 230 is firmly coupled to the mantle core 220 by the lock nut 240, the mantle core sleeve 230 is integrated with the mantle core 220 without relative movement.
  • the gap between the main shaft 100 and the mantle core assembly 200 refers to a gap 102 formed between the outer circumferential surface of the main shaft 100 and the inner circumferential surface of the mantle core sleeve 230.
  • the gap between the main shaft 100 and the mantle core assembly 200 Is defined as referring to a gap formed between the outer circumferential surface of the main shaft 100 and the inner circumferential surface of the mantle core 220.
  • the tire type sealer 260 is fitted to the main shaft 100.
  • the upper inner diameter portion 262 contacts the outer circumferential surface of the main shaft 100, and the lower inner diameter portion 264 is fixed to the upper end portion of the mantle core assembly 200.
  • the diameter of the upper inner diameter portion 262 of the tire sealer 260 may be formed to be somewhat smaller than the diameter of the portion of the entire main shaft 100 that is in contact with the upper inner diameter portion 262 of the tire sealer 260.
  • the upper inner diameter portion 262 of the tire sealer 260 may be elastically deformed to tightly seal the outer circumference of the main shaft 100.
  • the lower inner diameter 264 of the tire sealer 260 is fixed to the upper end of the mantle core assembly 200 by the clamp 250.
  • the clamp 250 may be formed as an annular member that presses and fixes the lower inner diameter portion 264 of the tire type sealer 260 to the upper surface of the lock nut 240 or the mantle core sleeve 230.
  • the clamp 250 is fixed to the upper end of the mantle core sleeve 230 by the fixing bolt 252, but the fixing bolt 252 must be fixed to the upper end of the mantle core sleeve 230. It is not.
  • the fixing bolt 252 may be located on the radially outer side of the clamp 250 than shown in Figure 1 may be directly coupled to the lock nut 240.
  • the lower inner diameter portion 264 of the tire type sealer 260 is pressed and fixed between the lock nut 240 and the clamp 250, but in order to further improve the fixability, the lock nut 240 and the clamp 250 are fixed. Unevenness may be formed in the.
  • the clamp 250 is in contact with one surface of the lock nut 240 in contact with the lower inner diameter portion 264 of the tire sealer 260 and the lower inner diameter 264 of the tire sealer 260. Unevenness may be formed on at least one surface of one side of the surface, and unevenness may be formed on both surfaces as shown in FIG. 1.
  • a lubricant such as grease may be injected into the space partitioned by the tire sealer 260 and the main shaft 100, and the lower inner diameter portion 264 of the tire sealer 260 may be clamped and locked. Since the seal is excellently sealed by the nut 240, the lubricant does not escape through the clamp 250 or the lock nut 240.
  • the lubricant injected into the space is used to lubricate between the outer circumferential surface of the main shaft 100 and the inner circumferential surface of the mantle core assembly 200.
  • the inner circumferential surface of the mantle core assembly 200 is crushed between the concave 30 and the mantle 210 It is pushed strongly on the outer circumferential surface of the main shaft 100 by the rock or the like. As a result, some regions of the inner circumferential surface of the mantle core assembly 200 are strongly adhered to the outer circumferential surface of the main shaft 100. On the contrary, the gap 102 is further opened between the inner circumferential surface of the mantle core assembly 200 and the outer circumferential surface of the main shaft 100 on the opposite side of the portion to which the force by the crushed rock is applied.
  • the mantle core assembly 200 since the circumferential length of the inner circumferential surface of the mantle core assembly 200 is longer than the circumferential length of the outer circumferential surface of the main shaft 100, the mantle core assembly 200 is in line contact with the main shaft 100. The outer circumferential surface of the main shaft 100 is rotated. Then, the line contact portion of the mantle core assembly 200 and the main shaft 100 is moved along the circumferential direction of the main shaft 100 as the agitation movement proceeds. Of course, the gap 102 between the inner circumferential surface of the mantle core assembly 200 and the outer circumferential surface of the main shaft 100 located on the opposite side of the line contact portion also moves along the circumferential direction of the main shaft 100.
  • the lubricant flowing therein may be uniformly injected into the entire outer circumferential surface of the main shaft 100 and the entire inner circumferential surface of the mantle core assembly 200. have.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing a cone crusher according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3, and in order to avoid duplication, the description will be mainly given of differences from the first embodiment.
  • the third embodiment differs in that the eccentric driving unit 170 and the main shaft driving means are different, and the conventional bearing 126 is used in place of the suspension bearing 120. .
  • the eccentric drive unit 170 includes an eccentric sleeve 175 on which journal bearings 171 and 172 are mounted, and a bevel gear 176 formed on an outer circumferential surface of the eccentric sleeve 175. .
  • the eccentric sleeve 175 accommodates the lower end of the main shaft 100, and the eccentric sleeve 175 itself is formed coaxially with the central axis Y of the frame.
  • the central axis X of the main shaft 100 is inclined by an angle ⁇ from the central axis Y of the frame.
  • the main shaft 100 has a convex spherical thrust bearing 173 coupled to the lower end thereof, and the convex spherical thrust bearing 173 is supported by a concave spherical thrust bearing 174.
  • a lubricant is injected between the spherical thrust bearings 173 and 174 to reduce friction.
  • the spherical thrust bearings 173 and 174 can support the longitudinal component force of the main shaft 100 transmitted from the fractured object, the conventional bearing 126 supporting only radial forces. It can be used as a bearing for supporting the upper end of the main shaft (100).
  • a main shaft drive means such as a motor or an engine is provided.
  • the bevel gear 182 meshing with the bevel gear 176 is formed at one end and the shaft 184 formed at the other end of the pulley 186 may receive a driving force by a main shaft driving means and a belt.
  • the eccentric drive unit 160 rotates by the rotation of the shaft 184 and the main shaft 100 may be agitated.
  • the mantle core 220 and the inner circumferential surface of the mantle core 220 (or the inner circumferential surface of the mantle core sleeve 230) is in strong contact with the outer circumferential surface of the main shaft 100. Even if the main shaft 100 is agitated, the sliding friction occurs between the contact surfaces because the inner circumferential surface of the mantle core 220 (or the inner circumferential surface of the mantle core sleeve 230) rides on the outer circumferential surface of the main shaft 100. Without destroying the surface of each other.
  • the lubricant injected into the space partitioned by the tire type sealer 260 and the main shaft 100 is continuously injected in the gap 102 between the mantle core assembly 200 and the main shaft 100. Since lubrication is performed, surface destruction between the two is further prevented.
  • the relative rotation between the mantle core assembly 200 and the main shaft 100 is not forcibly constrained and the relative rotation between the mantle core assembly 200 and the main shaft 100 is allowed. It is not necessary to form the key and the key groove between the 100.
  • first sleeve 70 and the second sleeve 270 structurally shield the piston portion 222 and the cylinder portion 50 from the outer space, the piston sleeve 222 and the cylinder portion 50 The likelihood of introducing foreign substances such as dust can be very low.

Abstract

본 발명은 파쇄간격을 조절할 수 있는 콘형 크러셔에 관한 것으로서, 메인샤프트와, 상기 메인샤프트에 승강 가능하게 결합된 맨틀코어 조립체와, 맨틀코어 조립체의 하방에 위치하며 상기 메인샤프트에 고정되는 파쇄간격조절 받침판을 구비하고, 상기 파쇄간격조절 받침판으로부터 상방으로 연장되는 환형의 실린더부에 상기 맨틀코어 조립체로부터 하방으로 연장되는 피스톤부가 승강 가능하게 삽입되며, 상기 실린더부의 내부공간에 유출입하는 유압유의 유압에 의하여 피스톤부가 형성된 맨틀코어 조립체 전체가 승강하는 콘형 크러셔가 개시된다.

Description

콘형 크러셔
본 발명은 콘형 크러셔에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파쇄간격을 조절할 수 있는 콘형 크러셔에 관한 것이다.
콘형 크러셔는 골재산업이나 광물 가공산업에 있어서 매우 중요한 파쇄기로서, 쓰임새가 광범위하고 구조 및 종류도 다양하게 발전되어 왔다.
국제공개공보 WO2009/065995는 콘형 크러셔를 개시하고 있으며, 이 콘형 크러셔(이하, '선행발명1'이라 함)는, 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 메인샤프트와 함께 선동운동을 하는 제2 크러싱 블레이드와 고정된 제1 크러싱 블레이드 사이의 간격이 좁아질 때 압축되면서 파쇄되고, 파쇄된 골재는 제2 크러싱 블레이드와 제1 크러싱 블레이드 사이의 간격이 넓어질 때 낙하하는 과정을 되풀이 하면서 외부로 배출된다.
선행발명1에 투입되는 암석의 크기는 다양하기 때문에, 크러싱 헤드는 상하로 승강하면서 파쇄간격을 조절하게 되어 있다.
보다 상세하게 설명하면, 크러싱 헤드는 메인샤프트의 길이 방향을 따라 이동할 수 있으며 내부에 소경부와 대경부를 갖는 원주형 공동부가 형성되어 있다. 그리고, 메인샤프트는 크러싱 헤드 내부에 형성된 공동부에 끼워지는 소경부와 대경부를 갖도록 형성된다.
메인샤프트의 대경부의 상면과 크러싱 헤드의 소경부의 하면 사이에 형성된 공간(이하, '유압공간'이라 함)에 주입되는 유압유의 양을 조절하여 크러싱 헤드는 메인샤프트를 따라 상하로 움직일 수 있다.
크러싱 헤드가 메인샤프트를 따라 이동할 수 있기 위해서는, 크러싱 헤드의 내측면과 메인샤프트의 외측면 사이에 일정한 유격이 있을 수 밖에 없다. 그러므로, 소경부 및 대경부를 갖는 크러싱 헤드의 공동부의 직경은 이와 마주보고 있는 메인샤프트의 외측면의 직경보다 크다.
따라서, 크러싱 헤드와 메인샤프트는 파쇄 대상물을 파쇄할 때 함께 선동운동을 하지만, 선동운동이 계속됨에 따라 크러싱 헤드와 메인샤프트는 상대회전운동을 하게 된다.
더욱 상세하게 설명하면, 크러싱 헤드 내부의 공동부에 형성된 소경부, 대경부는 이와 마주보고 있는 메인샤프트의 소경부, 대경부의 표면에 대하여 각자 독립적으로 상대회전운동을 하려고 한다. 크러싱 헤드의 소경부와 메인샤프트의 소경부 사이의 유격과, 크러싱 헤드의 대경부와 메인샤프트의 대경부 사이의 유격이 동일한 경우에, 크러싱 헤드의 소경부의 표면과 크러싱 헤드의 대경부의 표면이 같은 선속도로 회전하기 위해서는, 크러싱 헤드의 소경부는 크러싱 헤드의 대경부보다 빠른 각속도로 회전해야 한다.
그러나 크러싱 헤드는 강체(rigid body)이므로, 크러싱헤드의 소경부와 대경부는 동일한 각속도로 회전할 수 밖에 없고, 소경부들의 표면 및 대경부들의 표면 중 어느 하나의 표면에서는 미끄럼 마찰이 일어나게 된다.
크러싱 헤드와 메인샤프트 사이의 상대회전운동은 비록 그 속도는 느리지만 회전력은 대단히 강하며 이로 인해 발생하는 미끄럼 마찰로 인하여, 크러싱 헤드와 메인샤프트는 상대편의 표면을 서로 파괴하게 된다.
표면이 파괴되어 거칠어지면 유압씰이 파괴되어 유압유가 급속도로 누출된다. 따라서, 크러싱 헤드의 내측면에는 반드시 윤활성 재질의 코팅이 되거나, 윤활성 재질의 라이너가 설치되어야 한다.
그러나, 암석 등의 파쇄에 의하여 크러싱 헤드가 받는 힘은 대단히 불규칙적인 충격의 형태이기 때문에, 윤활성 코팅 또는 윤활성 재질의 라이너의 설치는 미끄럼 마찰로 인한 표면 파괴를 완화할 수 있을 뿐, 미끄럼 마찰을 근본적으로 방지할 수는 없으며 윤활성 재질의 라이너 등도 서서히 마모된다. 게다가, 크러싱 헤드는 중량이 매우 무겁고 부피가 크기 때문에 윤활성 코팅 또는 윤활성 재질의 라이너의 설치에는 큰 비용이 들 뿐만 아니라, 작업이 매우 까다롭다는 문제가 있다.
이에, 상기 콘형 크러셔의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 발명자는, 맨틀코어(상기 선행발명1의 '크러싱 헤드'에 해당함)의 내주면에 형성된 원주형 공간부에 상하 방향으로 긴 키홈을 형성하고, 메인샤프트의 외주면에는 키가 삽입될 수 있는 키홈을 형성하고 여기에 키를 삽입한 콘형 크러셔(국제공개번호 WO2012/141558A1)에 관한 발명(이하, '선행발명2'라 한다)을 PCT출원한 바 있다.
선행발명2의 경우, 맨틀코어는 메인샤프트의 길이 방향을 따라 원활하게 이동할 수 있으며, 동시에 맨틀코어와 메인샤프트의 상대회전운동은 억제된다. 한편, 선행발명2은, 메인샤프트의 하부에 파쇄간격조절판이 고정되며, 이 파쇄간격조절판 상에 복수 개의 유압잭이 설치되어 있고, 이 유압잭이 맨틀 코어를 메인샤프트의 길이 방향을 따라 이동시키는 유압력을 제공하는 구조로 되어 있다.
선행발명2에 따르면, 상술한 바와 같이, 키와 키홈에 의하여 맨틀 코어는 메인샤프트의 상대회전을 억제할 수 있다. 그러나, 암석의 파쇄시 발생하는 충격이 키와 키홈에 계속적으로 가해지며, 이 충격에 의하여 키와 키홈에는 응력이 집중되어 키와 키홈의 강도가 약화되는 문제가 발생하게 된다. 나아가, 메인샤프트 자체의 구조적 강도까지 약화될 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 맨틀 코어와 메인샤프트 사이에 미끄럼 마찰로 인한 표면파괴현상의 발생우려가 없는 콘형 크러셔를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 맨틀 코어와 메인샤프트 사이에 키 및 키홈을 형성할 필요가 없는 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 파쇄간격을 조절하기 위하여 고압의 유압유가 사용되더라도 유압유가 누출될 가능성을 줄일 수 있는 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 맨틀 코어와 메인샤프트 사이의 틈에 먼지 등의 이물질 유입을 줄일 수 있는 구조를 갖는 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 맨틀 코어와 메인샤프트의 접촉면의 기계적 마찰을 현저하게 줄일 수 있는 구조를 갖는 콘형 크러셔를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용 수명이 긴 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 가능하도록 상기 메인샤프트에 결합되어 상기 메인샤프트와 함께 선동운동을 하는 맨틀코어 조립체를 구비한 콘형 크러셔이며, 상기 콘형 크러셔는: 상기 맨틀코어 조립체의 하방에 위치하고 상기 메인샤프트에 고정되는 파쇄간격조절 받침판; 상기 메인샤프트의 외측을 둘러싸며 상기 파쇄간격조절 받침판으로부터 상기 맨틀코어 조립체의 하면을 향하여 연장되는 환형의 실린더부; 및 상기 맨틀코어 조립체와의 상대위치가 고정되고 상기 맨틀코어 조립체의 하부에 형성되며, 상기 실린더부에 삽입되고, 상기 실린더부의 내부공간에 유출입하는 유압유의 압력에 의하여 승강 가능한 피스톤부;를 구비한다.
바람직하게, 상기 메인샤프트의 내부에는 유압유 통로가 형성되며, 상기 유압유 통로는 상기 실린더부의 내부공간에 직접 연통되거나 상기 파쇄간격조절 받침판을 경유하여 상기 실린더부의 내부공간에 연통된다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는, 상기 유압유의 유출을 방지하기 위하여 상기 피스톤부의 하단부 외주면 및 내주면에 설치된 씨일부재를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 맨틀코어조립체에 구비된 맨틀코어는 2개 이상의 부품으로 조립되어 이루어진다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는, 상기 맨틀코어 조립체와 상기 메인샤프트 사이에 개재된 맨틀코어 슬리브를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 맨틀코어 슬리브는 상기 피스톤부의 하면에 접촉되며 상기 피스톤부의 하면을 덮는 플랜지를 갖는다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는, 상기 유압유의 유출을 방지하기 위하여 상기 플랜지의 외주면 및 내주면에 설치된 씨일부재를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는: 상기 실린더부와 상기 피스톤부에 이물질의 유입을 방지하기 위하여, 상기 실린더부보다 큰 직경을 가지며 상기 파쇄간격조절 받침판으로부터 상기 맨틀코어 조립체의 하면을 향하여 연장되는 환형의 제1 더스트씨일 슬리브; 및 상기 맨틀코어 조립체의 하면으로부터 상기 파쇄간격조절 받침판을 향하여 연장되며 상기 제1 더스트씨일 슬리브의 외주면을 둘러싸는 제2 더스트씨일 슬리브;를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는, 상기 메인샤프트와 상기 맨틀코어 조립체 사이에 이물질의 유입을 방지하기 위하여 상기 메인샤프트 외주에 끼워지는 타이어형 씰러를 더 구비하며, 상기 타이어형 씰러는: 상단 내경부가 상기 메인샤프트의 외주면에 접촉되고, 하단 내경부가 상기 맨틀코어 조립체의 상단부에 고정된다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는, 상기 타이어형 씰러의 하단 내경부를 상기 맨틀코어 조립체의 상단부에 고정시키는 클램프를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 맨틀코어 조립체는: 상기 메인샤프트에 끼워지는 맨틀코어와, 상기 맨틀코어의 외측면을 덮는 맨틀과, 상기 맨틀을 상기 맨틀코어에 결합시키는 로크너트를 가지며, 상기 타이어형 씰러의 하단 내경부는 상기 로크너트와 상기 클램프 사이에 압착되어 고정된다.
바람직하게, 상기 타이어형 씰러의 하단 내경부와 접촉하는 상기 로크너트의 일면과 상기 타이어형 씰러의 하단 내경부와 접촉하는 상기 클램프의 일면 중 적어도 어느 일면에는 요철이 형성된다.
바람직하게, 상기 타이어형 씰러와 상기 메인샤프트에 의하여 구획되는 공간에는 윤활제가 주입되어 있다.
바람직하게, 상기 콘형 크러셔는: 상기 메인샤프트를 상기 프레임의 중심축(Y)으로부터 편심시키는 편심구동부; 및 상기 편심구동부를 회전시켜 상기 메인샤프트를 선동운동하도록 구동하는 메인샤프트 구동수단;을 더 구비한다.
본 발명에 따른 콘형 크러셔는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 맨틀 코어와 메인샤프트 사이에 미끄럼 마찰로 인한 표면파괴현상의 발생우려가 없는 콘형 크러셔를 제공할 수 있다.
둘째, 맨틀 코어와 메인샤프트 사이에 키 및 키홈을 형성할 필요가 없는 콘형 크러셔를 제공할 수 있다.
셋째, 파쇄간격을 조절하기 위하여 고압의 유압유가 사용되더라도 유압유가 누출될 가능성을 줄일 수 있는 콘형 크러셔를 제공할 수 있다.
넷째, 맨틀 코어와 메인샤프트 사이의 틈에 먼지 등의 이물질 유입을 줄일 수 있는 구조를 갖는 콘형 크러셔를 제공할 수 있다.
다섯째, 맨틀 코어와 메인샤프트의 접촉면의 기계적 마찰을 현저하게 줄일 수 있는 구조를 갖는 콘형 크러셔를 제공할 수 있다.
여섯째, 사용 수명이 긴 콘형 크러셔를 제공할 수 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 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 콘형 크러셔를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3 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(gyratory crusher) 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 단면도이다.
도 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 콘형 크러셔는, 공동을 갖는 프레임과, 프레임의 중심축으로부터 편심된 채로 공동에 배치되어 선동운동을 하는 메인샤프트(100)와, 메인샤프트(100)에 결합되어 메인샤프트(100)와 함께 선동운동을 하며 메인샤프트(100)의 길이방향을 따라 이동 가능한 맨틀코어 조립체(200)와, 프레임의 내측면 중 맨틀코어 조립체(200)를 마주보는 면에 장착된 콘케이브(30)와, 맨틀코어 조립체(200)의 하방에 위치하고 메인샤프트(100)에 고정되는 파쇄간격조절 받침판(40)과, 메인샤프트(100)를 프레임의 중심축(Y)으로부터 편심시키는 편심 구동부(160)와, 편심 구동부(160)를 회전시켜 메인샤프트(100)를 선동운동하도록 구동하는 메인샤프트 구동수단과, 메인샤프트(100)의 상단부에 위치하며 메인샤프트(100)의 선동운동이 가능하도록 메인샤프트(100)를 경방향과 수직방향으로 지지하는 현수 베어링(120)을 구비한다.
프레임은 외곽이 대략 원통 형상인 메인 프레임(10)과, 메인 프레임(10)의 상부에 결합되며 1개 층 또는 복수 개의 층으로 구성된 탑 프레임(20)으로 이루어질 수 있다.
메인샤프트(100)의 하단부는 메인 프레임(10) 내부에 수용되고, 상단부는 콘케이브(30)를 통과하여 탑 프레임(20)에 수용된다. 또한, 메인샤프트(100)는 선동운동(gyratory movement)을 하며, 선동운동에 비하여 상,하 방향의 움직임은 거의 없다.
통상적인 콘형 크러셔와 마찬가지로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘형 크러셔도 탑 프레임(20)의 상부로부터 암석 등의 파쇄 대상물이 공급되고, 메인샤프트(100) 및 메인샤프트(100)에 끼워진 맨틀코어 조립체(200)가 선동운동을 하며, 콘케이브(30)와 맨틀(210) 사이에서 파쇄대상물이 파쇄되어 메인 프레임(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(100)는 그 내부에 맨틀코어 조립체(200)를 승강시키기 위한 유압유가 흐를 수 있는 유압유 통로(110)가 형성된다. 이 유압유 통로(110)는, 메인샤프트(100)의 길이방향을 따라 형성된 수직 유압유 통로(112)와, 이 수직 유압유 통로(112)의 하단에서 수평방향으로 꺾인 수평 유압유 통로(114)로 이루어질 수 있다.
이 유압유 통로들(112, 114)은 메인샤프트(100)에 형성될 수 있는 유로의 일례일 뿐, 메인샤프트(100)의 내부에 유로가 형성되어 후술할 실린더부(50)의 내부공간(52)까지 연통될 수 있으면 족하다. 또한, 후술할 파쇄간격조절 받침판(40)이 맨틀코어 조립체(200)의 하방에서 메인샤프트(100)에 안정적으로 결합될 수 있도록, 메인샤프트(100)의 외주면에는 단턱부(116)가 형성되는 것이 바람직하다.
파쇄간격조절 받침판(40)은 파쇄 대상물의 파쇄로 인하여 발생하는 메인샤프트(100)의 길이방향 힘을 받아주는 역할과, 후술할 실린더부(50)의 장착 마운트 역할을 수행한다.
맨틀코어 조립체(200)는, 메인샤프트(100)에 끼워지며 전체적으로 원뿔대 형상인 맨틀코어(220)와, 맨틀코어(220)의 외측면을 덮으며 속이 빈 원뿔대의 형상인 맨틀(210)과, 맨틀(210)을 맨틀코어(220)에 견고하게 결합시키는 로크너트(240)를 갖는다.
맨틀코어(220)는 맨틀(210)이 안착되는 맨틀 안착부(224)와, 맨틀코어(220)의 하부에 형성되는 피스톤부(222)로 이루어질 수 있다. 여기서, 피스톤부(222)는 후술할 실린더부(50)에 삽입된다.
도 1에서는 맨틀코어(220)는 하나의 강체(rigid body)인 것으로 도시되어 있으나, 이와는 달리, 맨틀 안착부(224)와, 피스톤부(222)가 별개로 구성되어 서로 결합에 의하여 맨틀코어(220)를 이루어도 무방하다. 다만, 이 경우, 피스톤부(222)는 맨틀 안착부(224)에 결합된 상태에서 맨틀코어(220)와 상대위치가 고정된다.
맨틀코어 조립체(200)와 메인샤프트(100) 사이에는 파이프 형상의 맨틀코어 슬리브(230)가 개재될 수 있다. 맨틀코어 슬리브(230)의 하단부에는 반지름 방향의 외측을 향하여 연장된 플랜지(232)가 형성되고, 플랜지(232)의 상면은 피스톤부(222)의 하면과 접촉되며, 피스톤부(222)의 하면은 플랜지(232)에 의하여 덮이게 된다.
파쇄간격조절 받침판(40) 상에는 환형의 실린더부(50)가 형성된다. 상기 실린더부(50)는 피스톤부(222)의 외측을 둘러싸며 파쇄간격조절 받침판(40)으로부터 맨틀코어 조립체(200)의 하면을 향하여 연장된다.
실린더부(50)의 내주면은 메인샤프트(100)의 외주면과 이격된 채로 피스톤부(222)의 외주면과 마주하고 있으며, 실린더부(50)에는 유압유가 유출입할 수 있는 내부공간(52)이 형성된다. 그리고, 피스톤부(222)는 이 내부공간(52)에 유출입하는 유압유의 압력에 의하여 메인샤프트(100)의 길이방향을 따라 승강 가능하다.
한편, 메인샤프트(100)에 형성된 수평 유압유 통로(114)는 도 1에 도시된 것과 같이, 파쇄간격조절 받침판(40)에 형성된 유압유 통로(62)를 경유하여 실린더부(50)의 내부공간(52)에 연통될 수 있다.
이와는 달리, 수평 유압유 통로(114)의 출구가 내부공간(52)에 직접 연통될 수도 있다. 이 경우, 수평 유압유 통로(114)는 도 1에 도시된 위치에 비하여 다소 높은 위치에 형성되며, 예컨대, 내부공간(52)과 맞닿아 있는 파쇄간격조절 받침판(40)의 상면의 직상방에 수평 유압유 통로(114)의 출구가 형성될 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 실린더부(50)의 내면, 메인샤프트(100)의 외측면, 맨틀코어 슬리브(230)의 하단에 형성된 플랜지(232)의 하면, 및 파쇄간격조절 받침판(40)의 상면에 의하여 실린더의 내부공간(52)이 구획된다.
유압유가 실린더의 내부공간(52)에서 유출될 수 있는 가장 유력한 부위는 실린더부(50)의 내주면과 플랜지(232) 사이의 틈, 또는 메인샤프트(100)의 외주면과 플랜지(232) 사이의 틈이다. 따라서, 유압유의 유출의 방지하기 위하여, 플랜지(232)의 외주면 및 내주면에는 고무 등으로 된 씨일부재(234)가 설치되는 것이 바람직하다.
제1 실시예에서는 맨틀코어 슬리브(230)가 피스톤부(222)와 별개의 구성으로 되어 있으나, 도 1에 도시된 맨틀코어 슬리브(230) 및 피스톤부(222)가 하나의 구성으로 일체화된 제1 실시예의 변형예도 가능하다.
또한, 상기 제1 실시예의 변형예는, 맨틀코어 슬리브(230)를 구비하고 있지 않기 때문에, 실린더부(50)의 내면, 메인샤프트(100)의 외측면, 피스톤부(222)의 하면, 및 파쇄간격조절 받침판(40)의 상면에 의하여 실린더의 내부공간(52)이 구획된다.
이 경우, 유압유가 실린더부(50)의 내부공간(52)에서 유출될 수 있는 가장 유력한 부위는 실린더부(50)의 내주면과 피스톤부(222) 사이의 틈, 또는 메인샤프트(100)의 외주면과 피스톤부(222) 사이의 틈이다. 따라서, 유압유의 유출의 방지하기 위하여, 피스톤부(222)의 하단부 외주면 및 내주면에는 고무 등으로 된 씨일부재(234)가 설치되는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 콘형 크러셔를 나타내는 단면도이며, 제2 실시예는 맨틀코어(220)가 2개의 부품으로 구분되어 제작되고, 이들을 조립하여 맨틀코어(220)가 완성된다는 점에 있어서 제1 실시예와 차이가 난다. 물론, 맨틀코어(220)는 2개 이상의 부품으로 이루어질 수도 있다. 제1 실시예와 마찬가지로 제2 실시예에서도, 맨틀코어(220)의 내부에 맨틀코어 슬리브(230)가 장착되는 구조를 채용할 수도 있고, 맨틀코어 슬리브(230)가 피스톤부(222)에 일체화된 구조를 채용하는 것도 가능한다.
이어서, 제1 실시예에 따른 콘형 크러셔에 대하여 계속 설명하도록 한다.
콘케이브(30)와 맨틀(210) 사이에서 파쇄된 파쇄대상물으로부터 발생하는 많은 양의 분진 및 돌가루 등의 이물질이 실린더부(50)와 피스톤부(222)에 유입되는 것을 방지할 필요가 있으며, 이를 위해, 제1 실시예에는, 파쇄간격조절 받침판(40)에 설치되는 제1 더스트씨일 슬리브(70)와, 맨틀코어(220)에 설치되는 제2 더스트씨일 슬리브(270)가 구비된다.
제1 더스트씨일 슬리브(70)는 실린더부(50)보다 큰 직경을 가지며, 파쇄간격조절 받침판(40)으로부터 맨틀코어 조립체(200)의 하면을 향하여 연장되어 있는 환형의 슬리브이다.
제2 더스트씨일 슬리브(270)는 맨틀코어(220)의 맨틀 안착부(224) 하면 가장자리로부터 파쇄간격조절 받침판(40)을 향하여 연장되어 형성되며, 제1 더스트씨일 슬리브(70)의 외주면을 둘러싸는 환형의 슬리브이다.
제2 더스트씨일 슬리브(270)는 맨틀코어 조립체(200)에 장착되어 함께 승강하기 때문에, 콘형 크러셔가 가동하면서 파쇄간격이 계속적으로 조절되는 중에 제2 더스트씨일 슬리브(270)의 내주면은 제1 더스트씨일 슬리브(70)의 외주면을 따라 승강하게 된다.
또한, 분진 및 돌가루 등의 이물질은 주로 콘형 크러셔의 위에서 아래 방향을 향하여 이동하기 때문에, 도 1에 도시된 것과 같이 제2 더스트씨일 슬리브(270)를 아래 방향으로 길게 형성하여 제1 더스트씨일 슬리브(70)의 외주면을 충분히 덮도록 설계하면, 제1 더스트씨일 슬리브(70)와 제2 더스트씨일 슬리브(270)의 틈을 통한 이물질 유입 방지 측면에 있어서 유리하다.
제1 더스트씨일 슬리브(70)와 제2 더스트씨일 슬리브(270)는 약간의 간격을 둔채로 서로 이격되며, 콘형 크러셔의 가동 중에도 서로 접촉되는 일은 없다. 이 간격을 메우기 위하여 제1 더스트씨일 슬리브(70)의 외주 상단에 고무나 양모 같은 탄력성이 있는 재질로 된 씨일을 설치하고, 그리스와 같은 윤활제를 도포할 수 있다.
편심 구동부(160)는, 메인샤프트(100)의 하단을 수용하는 편심 베어링(162)과, 편심 구동부(160) 자체의 회전축인 편심 구동축(164)을 갖는다. 편심구동축(164)의 하단부에는 풀리(166)가 고정되며, 이 풀리(166)는 모터 또는 엔진 등에 연결된 벨트 등에 의하여 구동력을 전달받는다.
편심구동축(164)은 프레임의 중심축(Y)과 동축이며, 편심 베어링(162)은 메인샤프트(100)의 중심축(X)과 동축으로 형성된다. 따라서, 모터 또는 엔진 등의 구동에 의하여 편심구동축(164)이 회전하면, 메인샤프트(100)는 프레임의 중심축(Y)과 메인샤프트(100)의 중심축(X)의 사이의 각(α)만큼 프레임의 중심축(Y)으로부터 기울어진 상태에서 선동운동을 하게 된다. 여기서, 상기 모터 또는 엔진 등은 메인샤프트(100)를 선동운동 하도록 구동하는 메인샤프트 구동수단에 해당한다.
메인샤프트(100)가 선동운동을 하려면, 메인샤프트(100)의 하단부에 비해 상단부는 상대적으로 적게 요동하는 상태로 지지되어야 하며, 이를 위해 메인샤프트(100)의 상단부는 탑 프레임(20)의 상부에 고정되어 있는 상부 베어링실(130)에 삽입되어 지지된다.
상부 베어링실(130)의 하부에는 개구부가 형성되며, 메인샤프트(100)의 상단부는 이 개구부에 삽입된다. 그리고, 메인샤프트(100)의 상단부는 회전륜(122) 및 고정륜(124)으로 이루어진 현수 베어링(120)에 의하여 마찰이 저감된다.
회전륜(122)은 메인샤프트(100)의 상단부에 단단하게 체결되고, 고정륜(124)은 상부 베어링실(130)의 내주면에 단단하게 안착된다. 회전륜(122)의 외주면과 고정륜(124)의 내주면은 모두 아래로 갈수록 직경이 좁아지며, 메인샤프트(100)의 자중에 의하여 회전륜(122)이 하방으로 이동하더라도 회전륜(122)의 외주면이 고정륜(124)의 내주면에 접촉하여 걸리게 되므로, 메인샤프트(100)의 상부 베어링실(130)로부터의 이탈이 방지된다.
도 1에서 C로 표시된 곳은 메인샤프트(100)의 선동운동의 초점에 해당하는 곳으로서 이론상 전혀 움직임이 없는 곳이다. 그리고, 선동운동의 초점(C)은 메인샤프트(100)의 양단부 중 상단부 쪽에 치우쳐져 위치하고 있기 때문에 당연히, 메인샤프트(100)의 하단부는 상단부에 비하여 선동운동의 반경이 훨씬 크게 된다.
한편, 메인샤프트(100)의 상단부에는 길이방향을 따라 아래로 원기둥형 함몰부가 형성되며, 이 원기둥형 함몰부는 선동운동의 초점(C)보다도 아래까지 함몰되어 있는 것이 바람직하다.
탄력성 재질로 된 유압유 도관(146)은 원기둥형 함몰부의 내주면과 소정 간격만큼 이격된 상태로 원기둥형 함몰부에 삽입되며, 도관 고정부(144)는 유압유 도관(146)을 상부 베어링실(130)에 고정시킨다. 원기둥형 함몰부는, 메인샤프트(100)가 선동운동을 하더라도 유압유 도관(146)이 원기둥형 함몰부의 내측면에 접촉하지 않을 만큼의 내경을 갖는 것이 바람직하다.
도관 고정부(144)에는 외부로부터 공급되는 유압유의 통로가 되는 외부 유압유 도입관(142)이 연결되며, 메인샤프트(100)의 수직 유압유 통로(112)의 상단부는 연통 커넥터(115)에 의하여 유압유 도관(146)에 연결된다. 여기서, 유압유 도관(146) 상에 선동운동의 초점(C)이 위치하는 것이 바람직하며, 이 경우, 유압유 도관(146)의 변형이 최소화 될 수 있다.
유압유 소스로부터 차례대로 외부 유압유 도입관(142), 도관 고정부(144), 유압유 도관(146), 연통 커넥터(115), 수직 유압유 통로(112), 수평 유압유 통로(114), 및 유압유 통로(62)를 거쳐 유압유는 실린더부(50)의 내부공간(52)까지 공급된다.
유압유 도관(146)은 가요성(flexibility) 재질로 형성하는 것이 바람직하며, 이 경우, 메인샤프트(100) 상단의 요동에 따라 유압유 도관(146)이 약간씩 휘어지면서 유압유 도관(146)은, 도관 고정부(144)와 연통 커넥터(115) 사이에서 안정적으로 결합될 수 있고, 메인샤프트(100)가 선동운동하더라도 실린더부(50)의 내부공간(52)에 유압유가 안정적으로 유출입 할 수 있다.
상술한 것과 같이, 유압유 도관(146)은 가요성인 것이 바람직하나 길이방향으로 가해지는 힘에는 강하게 저항할 수 있는 재질로 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 따라서 예컨대, 철 등의 금속선을 외주면에 감아 보강한 고무재질의 호스를 사용할 수 있다.
편심 구동부(160)와 파쇄간격조절 받침판(40) 사이를 통하여 편심 구동부(160) 및 메인샤프트(100)의 하단부에 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여, 파쇄간격조절 받침판(40)과 편심 구동부(160)의 사이에는 더스트 씨일이 형성된다.
이 더스트 씨일은 선동 구면링(42), 고정구면링(152), 및 고정구면링가이드(154)로 이루어진다. 선동구면링(42)은 파쇄간격조절 받침판(40)의 가장자리 하면에 볼트 등에 의하여 고정되며, 고정구면링(152)의 하면은 선동구면링(42)의 상면에 얹혀진다. 그리고, 고정구면링(152)은 고정구면링 가이드(154)에 끼워져서 승강 가능한 구조로 되어 있다.
선동 구면링(42)의 상면은 선동운동의 초점(C)을 중심으로 하는 구면으로 형성되고, 고정구면링(152)의 하면은 상기 선동 구면링(42)의 상면과 동일한 곡률을 가진 구면으로 형성된다. 이 경우, 고정구면링(152)과 선동 구면링(42)의 접촉면 사이의 틈이 최소화될 수 있으며, 이 틈을 통한 이물질의 유입을 최소화 할 수 있다.
한편, 편심 구동부(160)와 파쇄간격조절 받침판(40) 사이로의 이물질 유입을 능동적으로 차단하기 위하여, 고정구면링 가이드(154)의 내부 공간에는 공기 유로(156)가 연결된다. 공기 유로(156)를 통하여 압축공기가 고정구면링 가이드(154)의 내부에 형성된 공간에 인가되며, 이 압축공기는 선동 구면링(42)과 고정구면링(152) 사이의 틈, 및 고정구면링(152)과 고정구면링 가이드(154) 사이의 틈을 통하여 외부로 빠져나가면서 먼지 등의 이물질을 외부로 배출시킬 수 있다. 그리고 이 압축공기는 파쇄간격조절받침판(40)에 형성된 공기구멍(44)을 통하여 상기한 제1 슬리브(70)와 제2 슬리브(270) 사이에도 작용하여 먼지가 유입되는 것을 차단한다.
이미 설명했듯이, 맨틀코어 조립체(200)와 메인샤프트(100) 사이에는 파이프 형상의 맨틀코어 슬리브(230)가 개재될 수 있다. 제1 실시예에서는 맨틀코어(220)의 중앙에 형성된 공동에 맨틀코어 슬리브(230)가 끼워지며, 맨틀코어(220)의 피스톤부(222) 하면이 맨틀코어 슬리브(230)의 플랜지(232) 상면에 닿을 때까지 맨틀코어 슬리브(230)를 맨틀코어(220)에 끼워넣은 상태에서 맨틀코어 슬리브(230)의 상단부는 맨틀코어(220)의 상단보다 위로 돌출된다. 그리고, 맨틀코어 슬리브(230)의 상단부 외주면에는 나사산이 형성되어 있다.
맨틀코어(220)의 맨틀 안착부(224)에 맨틀(210)을 안착시킨 후에 로크너트(240)를 맨틀코어 슬리브(230)의 상단부 외주면에 결합하여 조이면, 맨틀코어 슬리브(230)가 맨틀코어(220)에 견고하게 결합되며, 맨틀(210)은 로크너트(240)의 하방향 압력에 의하여 맨틀 안착부(224)에 밀착된다. 그리고, 로크너트(240)와 맨틀(210) 사이에는 로크너트(240)를 풀어서 맨틀(210)을 교환할 때 작업이 쉽도록 토치로 녹여 제거할 수 있는 토치링(242)이 설치될 수 있다.
제1 실시예에서, 맨틀코어 슬리브(230)가 로크너트(240)에 의하여 맨틀코어(220)에 견고하게 결합되면 맨틀코어 슬리브(230)는 맨틀코어(220)와 상대이동 없이 일체화되어 움직이게 되며, 마치 맨틀코어 슬리브(230)가 맨틀코어 조립체(200)를 이루는 일부 구성과 다름없게 된다. 따라서, 메인샤프트(100)와 맨틀코어 조립체(200) 사이의 틈이란, 메인샤프트(100)의 외주면과 맨틀코어 슬리브(230)의 내주면 사이에 형성되는 틈(102)을 가리키는 것으로 정의하도록 한다.
한편, 이미 설명했던 제1 실시예의 변형예와 같이, 맨틀코어 슬리브(230) 및 피스톤부(222)가 하나의 구성으로 일체화된 경우, 메인샤프트(100)와 맨틀코어 조립체(200) 사이의 틈이란, 메인샤프트(100)의 외주면과 맨틀코어(220)의 내주면 사이에 형성되는 틈을 가리키는 것으로 정의하도록 한다.
메인샤프트(100)와 맨틀코어 조립체(200) 사이에 이물질의 유입을 방지하기 위하여, 메인샤프트(100)에는 타이어형 씰러(260)가 끼워진다.
타이어형 씰러(260)는 상단 내경부(262)가 메인샤프트(100)의 외주면에 접촉되고, 하단 내경부(264)가 맨틀코어 조립체(200)의 상단부에 고정된다.
타이어형 씰러(260)의 상단 내경부(262)의 직경은, 메인샤프트(100)의 전체 중에서 타이어형 씰러(260)의 상단 내경부(262)에 접촉되어 있는 부분의 직경보다 다소 작게 형성될 수 있으며, 이 경우, 타이어형 씰러(260)의 상단 내경부(262)는 탄성 변형되어 메인샤프트(100)의 외주를 타이트하게 씰링할 수 있다.
타이어형 씰러(260)의 하단 내경부(264)는 클램프(250)에 의하여 맨틀코어 조립체(200)의 상단부에 고정된다.
클램프(250)는 타이어형 씰러(260)의 하단 내경부(264)를 로크너트(240) 또는 맨틀코어 슬리브(230)의 상단면에 눌러 고정시키는 환형 부재로 형성될 수 있다. 도 1에서는 클램프(250)가 고정 볼트(252)에 의하여 맨틀코어 슬리브(230)의 상단부에 고정되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 고정 볼트(252)가 반드시 맨틀코어 슬리브(230)의 상단부에 고정되어야만 하는 것은 아니다. 예컨대, 고정 볼트(252)는 도 1에 도시된 것보다 클램프(250)의 반경 방향 외측에 위치하여 로크너트(240)에 직접 결합되더라도 무방하다.
타이어형 씰러(260)의 하단 내경부(264)는 로크너트(240)와 클램프(250) 사이에 압착되어 고정되어 있으나, 고정성을 더욱 향상시키기 위하여, 로크너트(240)와 클램프(250)에는 요철이 형성될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 타이어형 씰러(260)의 하단 내경부(264)와 접촉하는 로크너트(240)의 일면과, 타이어형 씰러(260)의 하단 내경부(264)와 접촉하는 클램프(250)의 일면 중 적어도 어느 일면에는 요철이 형성될 수 있으며, 도 1에 도시된 것과 같이 양면 모두에 요철이 형성될 수 있다.
타이어형 씰러(260)와 메인샤프트(100)에 의하여 구획되는 공간에는 예컨대, 그리스와 같은 윤활제가 주입될 수 있으며, 타이어형 씰러(260)의 하단 내경부(264)가 클램프(250) 및 로크너트(240)에 의하여 우수하게 씰링되어 있기 때문에 윤활제가 클램프(250)나 로크너트(240)를 통하여 빠져나가지 않는다. 상기 공간에 주입된 윤활제는 메인샤프트(100)의 외주면과 맨틀코어 조립체(200)의 내주면 사이를 윤활하기 위하여 사용된다.
메인샤프트(100)가 편심 구동부(160)와 메인샤프트 구동수단에 의하여 선동운동을 하며 파쇄 대상물을 파쇄하면, 맨틀코어 조립체(200)의 내주면은 콘케이브(30)와 맨틀(210) 사이에서 파쇄되는 암석 등에 의하여 메인샤프트(100)의 외주면에 강하게 밀리게 된다. 이로 인해, 맨틀코어 조립체(200)의 내주면 중 일부 영역은 메인샤프트(100)의 외주면에 강하게 밀착된다. 이에 반해, 파쇄되는 암석에 의한 힘이 가해지는 부위의 반대편에서는 맨틀코어 조립체(200)의 내주면과 메인샤프트(100)의 외주면 사이에 틈(102)이 더욱 벌어지게 된다.
타이어형 씰러(260)와 메인샤프트(100)에 의하여 구획되는 공간에 주입된 윤활제는 바로 이 틈(102)에 집중적으로 흘러들어가게 된다.
엄밀하게 말하면, 맨틀코어 조립체(200)의 내주면의 원주방향 길이는 메인샤프트(100)의 외주면의 원주방향 길이보다 길기 때문에, 맨틀코어 조립체(200)는 메인샤프트(100)에 선접촉한 상태에서 메인샤프트(100)의 외주면을 타고 돌게 된다. 그리고, 맨틀코어 조립체(200)와 메인샤프트(100)의 선접촉 부위는 선동운동이 진행됨에 따라 메인샤프트(100)의 원주방향을 따라 이동하게 된다. 물론, 상기 선접촉 부위의 반대편에 위치한 '맨틀코어 조립체(200)의 내주면과 메인샤프트(100)의 외주면 사이에 틈(102)'도 메인샤프트(100)의 원주방향을 따라 이동하게 된다.
결국, 메인샤프트(100)의 원주방향을 따라 틈(102)의 위치가 이동함에 따라 이에 흘러들어간 윤활제는 메인샤프트(100)의 외주면과 맨틀코어 조립체(200)의 내주면 전체에 균일하게 주입될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 콘형 크러셔를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 대하여 설명하도록 하며, 중복설명을 회피하기 위하여, 제1 실시예와 차이가 나는 점을 위주로 설명하도록 한다. 제1 실시예와 비교했을 때, 제3 실시예는 편심 구동부(170)와 메인샤프트 구동수단이 다르며, 현수 베어링(120)을 대신하여 통상적인 베어링(126)을 사용한다는 점에 있어서 차이가 있다.
제3 실시예에서 편심 구동부(170)는, 저널형 베어링들(171, 172)을 장착한 엑센트릭 슬리브(175)와, 엑센트릭 슬리브(175)의 외주면에 형성된 베벨기어(176)를 구비한다. 엑센트릭 슬리브(175)는 메인샤프트(100)의 하단부를 수용하며, 엑센트릭 슬리브(175) 자체는 프레임의 중심축(Y)과 동축으로 형성된다.
메인샤프트(100)의 하단부를 엑센트릭 슬리브(175)에 삽입하면, 메인샤프트(100)의 중심축(X)은 프레임의 중심축(Y)으로부터 α의 각만큼 기울어지게 된다. 또한, 메인샤프트(100)는 하단부에는 볼록한 구면형 스러스트 베어링(173)이 결합되고, 이 볼록한 구면형 스러스트 베어링(173)은 오목한 구면형 스러스트 베어링(174)에 의하여 지지된다. 그리고, 이 구면형 스러스트 베어링들(173, 174) 사이에는 마찰 저감을 위하여 윤활유가 주입된다.
상기 구면형 스러스트 베어링들(173, 174)이 파쇄 대상물로부터 전달되는 메인샤프트(100)의 길이방향 분력을 지지할 수 있기 때문에, 단지 경방향 힘(radial force)만을 지지하는 통상적인 베어링(126)을 메인샤프트(100) 상단부를 지지하는 베어링으로 사용할 수 있다.
상기 편심 구동부(160)를 회전시키기 위하여, 모터 또는 엔진 등의 메인샤프트 구동수단이 마련된다.
상기 베벨 기어(176)에 맞물리는 베벨 기어(182)가 일단부에 형성되고 풀리(186)가 타단부에 형성된 축(184)은 메인샤프트 구동수단과 벨트 등에 의하여 구동력을 전달받을 수 있으며, 이 축(184)의 회전에 의하여 편심 구동부(160)가 회전하고 메인샤프트(100)가 선동운동 할 수 있다.
편심 구동부(160) 및 이를 구동하기 위한 구조, 그리고, 메인샤프트(100)의 상단부 및 하단부에 사용되는 베어링(126, 173, 174)를 제외한 나머지 구성들은 제1 실시예와 동일하다.
이상에서 살펴본 본 발명에 따른 콘형 크러셔에 따르면, 맨틀코어(220)의 내주면(또는 맨틀코어 슬리브(230)의 내주면)이 메인샤프트(100)의 외주면과 강하게 접촉된 상태에서 맨틀코어(220) 및 메인샤프트(100)가 선동운동을 하더라도, 맨틀코어(220)의 내주면(또는 맨틀코어 슬리브(230)의 내주면)이 메인샤프트(100)의 외주면을 타고 돌기 때문에 상호간의 접촉면 사이에 미끄럼 마찰이 발생하지 않고 서로의 표면을 파괴하는 현상이 발생하지 않는다. 그리고, 타이어형 씰러(260)와 메인샤프트(100)에 의하여 구획되는 공간에 주입된 윤활제가 맨틀코어 조립체(200)와 메인샤프트(100) 사이의 틈(102)에 주입된 상태에서 지속적으로 양자를 윤활하기 때문에 양자간의 표면파괴현상은 더욱 방지된다.
또한, 본 발명에 따른 콘형 크러셔에서는, 맨틀코어 조립체(200)와 메인샤프트(100) 간의 상대회전을 억지로 구속하지 않고, 양자 간의 상대회전을 허용하고 있기 때문에, 맨틀코어 조립체(200)와 메인샤프트(100)의 사이에 키 및 키홈을 형성할 필요가 없다.
맨틀코어 조립체(200)와 메인샤프트(100) 사이에 키 및 키홈이 구비되어 있지 않기 때문에 양자의 접촉면 사이의 응력집중을 염려할 필요가 없고, 이로 인해, 맨틀코어 조립체(200)와 메인샤프트(100)의 구조적 강도가 장기간 보장된다.
게다가, 제1 슬리브(70) 및 제2 슬리브(270)가 피스톤부(222) 및 실린더부(50)를 외부공간으로부터 구조적으로 차폐하고 있기 때문에, 피스톤부(222) 및 실린더부(50)에 먼지 등의 이물질이 유입될 가능성을 매우 낮출 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 (14)

  1. 공동을 갖는 프레임과, 상기 프레임의 중심축으로부터 편심된 채로 상기 공동에 배치되어 선동운동을 하는 메인샤프트와, 상기 메인샤프트의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 상기 메인샤프트에 결합되어 상기 메인샤프트와 함께 선동운동을 하는 맨틀코어 조립체를 구비한 콘형 크러셔에 있어서,
    상기 맨틀코어 조립체의 하방에 위치하고 상기 메인샤프트에 고정되는 파쇄간격조절 받침판;
    상기 메인샤프트의 외측을 둘러싸며 상기 파쇄간격조절 받침판으로부터 상기 맨틀코어 조립체의 하면을 향하여 연장되는 환형의 실린더부; 및
    상기 맨틀코어 조립체와의 상대위치가 고정되고 상기 맨틀코어 조립체의 하부에 형성되며, 상기 실린더부에 삽입되고, 상기 실린더부의 내부공간에 유출입하는 유압유의 압력에 의하여 승강 가능한 피스톤부;를 구비한 콘형 크러셔.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인샤프트의 내부에는 유압유 통로가 형성되며,
    상기 유압유 통로는 상기 실린더부의 내부공간에 직접 연통되거나 상기 파쇄간격조절 받침판을 경유하여 상기 실린더부의 내부공간에 연통되는 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유압유의 유출을 방지하기 위하여 상기 피스톤부의 하단부 외주면 및 내주면에 설치된 씨일부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 맨틀코어조립체에 구비된 맨틀코어는 2개 이상의 부품으로 조립되어 이루어진 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 맨틀코어 조립체와 상기 메인샤프트 사이에 개재된 맨틀코어 슬리브를 더 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 맨틀코어 슬리브는 상기 피스톤부의 하면에 접촉되며 상기 피스톤부의 하면을 덮는 플랜지를 갖는 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유압유의 유출을 방지하기 위하여 상기 플랜지의 외주면 및 내주면에 설치된 씨일부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 실린더부와 상기 피스톤부에 이물질의 유입을 방지하기 위하여,
    상기 실린더부보다 큰 직경을 가지며 상기 파쇄간격조절 받침판으로부터 상기 맨틀코어 조립체의 하면을 향하여 연장되는 환형의 제1 더스트씨일 슬리브; 및
    상기 맨틀코어 조립체의 하면으로부터 상기 파쇄간격조절 받침판을 향하여 연장되며 상기 제1 더스트씨일 슬리브의 외주면을 둘러싸는 제2 더스트씨일 슬리브;를 더 구비하는 콘형 크러셔.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 메인샤프트와 상기 맨틀코어 조립체 사이에 이물질의 유입을 방지하기 위하여 상기 메인샤프트 외주에 끼워지는 타이어형 씰러를 더 구비하며,
    상기 타이어형 씰러는, 상단 내경부가 상기 메인샤프트의 외주면에 접촉되고, 하단 내경부가 상기 맨틀코어 조립체의 상단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 타이어형 씰러의 하단 내경부를 상기 맨틀코어 조립체의 상단부에 고정시키는 클램프를 더 구비한 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 맨틀코어 조립체는, 상기 메인샤프트에 끼워지는 맨틀코어와, 상기 맨틀코어의 외측면을 덮는 맨틀과, 상기 맨틀을 상기 맨틀코어에 결합시키는 로크너트를 가지며,
    상기 타이어형 씰러의 하단 내경부는 상기 로크너트와 상기 클램프 사이에 압착되어 고정되는 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 타이어형 씰러의 하단 내경부와 접촉하는 상기 로크너트의 일면과 상기 타이어형 씰러의 하단 내경부와 접촉하는 상기 클램프의 일면 중 적어도 어느 일면에는 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 타이어형 씰러와 상기 메인샤프트에 의하여 구획되는 공간에는 윤활제가 주입되어 있는 것을 특징으로 하는 콘형 크러셔.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 메인샤프트를 상기 프레임의 중심축(Y)으로부터 편심시키는 편심구동부; 및
    상기 편심구동부를 회전시켜 상기 메인샤프트를 선동운동하도록 구동하는 메인샤프트 구동수단;을 더 구비한 콘형 크러셔.
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