KR200396386Y1 - 암반파쇄용 쇄석기 - Google Patents

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KR200396386Y1
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Abstract

본 고안은 파쇄하고자 하는 암반에 일정 간격으로 천공된 다수개의 쇄석공에 삽입되어, 높은 유압에 의한 실린더와 피스톤 작용으로 쇄석공들 사이에 균열을 발생시켜 용이하게 암반을 파쇄할 수 있도록 하는 암반 파쇄용 쇄석기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피스톤을 가이드하는 교체형실린더의 사용 후 교체를 용이하게 하기 위하여 교체형실린더가 고정링으로 본체실린더에 체결되는 구조를 가지고, 피스톤의 행정이 끝난 후에는 높은 유압이 작용되지 않도록 안전밸브가 부착되어 구성품들을 보호하는 암반파쇄용 쇄석기에 관한 것이다.
본 고안에 따르면, 외부의 유압장치와 연결되어 유압을 송급하고 회수하는 유압라인이 접속된 본체실린더; 본체실린더의 내부에 형성된 다수개의 유압작동실; 상기 유압라인과 유압작동실들을 연결하여 작동유를 공급하는 본체실린더에 형성된 유압통로; 상기 유압작동실에 오일링으로 기밀되게 삽입되어 왕복운동하는 피스톤; 상기 피스톤에 오일링으로 기밀되게 외삽되고, 본체실린더에 체결되며 유압작동실과 소통된 유압통로가 형성된 교체형실린더; 상기 유압통로와 연결되어 외부 유압장치로 작동유를 회수시키는 유압라인에 연결되는 본체실린더에 형성된 유압통로를 포함하여 구성된 암반파쇄용 쇄석기에 있어서, 상기 교체형실린더가 삽입되는 본체실린더의 내측면에 링삽입홈이 환설되고, 상기 링삽입홈에 고정링이 삽입되어, 교체형실린더가 고정링에 의해 체결된 구조를 가진 암반파쇄용 쇄석기가 제공된다.

Description

암반파쇄용 쇄석기{A crusher}
본 고안은 파쇄하고자 하는 암반에 일정 간격으로 천공된 다수개의 쇄석공에 삽입되어, 높은 유압에 의한 실린더와 피스톤 작용으로 쇄석공들 사이에 균열을 발생시켜 용이하게 암반을 파쇄할 수 있도록 하는 암반 파쇄용 쇄석기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피스톤을 가이드하는 교체형실린더의 사용 후 교체를 용이하게 하기 위하여 교체형실린더가 고정링으로 본체실린더에 체결되는 구조를 가지고, 피스톤의 행정이 끝난 후에는 높은 유압이 작용되지 않도록 안전밸브가 부착되어 구성품들을 보호하는 암반파쇄용 쇄석기에 관한 것이다.
각종 토목공사시에 나타나는 암반을 파쇄하는 방법은 발파공법, 파쇄공법 등 다양하나, 폭발물을 이용한 발파공법은 그 사용이 매우 제한되기 때문에, 주로 파쇄공법이 사용된다.
이와 같은 파쇄공법은 암반에 일정 크기의 쇄석공을 일정 간격으로 다수개 천공하고, 상기 쇄석공에 쇄석기를 삽입한 후, 쇄석기에 연결된 유압장치에 의해 고압의 유압을 작용시켜, 쇄석기의 피스톤이 쇄석공의 내부에서 신장운동을 하도록 하여 쇄석공과 쇄석공 사이의 암반에 균열을 일으키게 함으로써, 암반을 파쇄하는 방법이다.
이에 사용되는 쇄석기는 도 8에 도시되어 있는데, 외부의 유압장치와 연결되어 유압을 송급하고 회수하는 유압라인(1a)(1b)이 접속된 본체실린더(2); 본체실린더(2)의 내부에 형성된 다수개의 유압작동실(3); 상기 유압라인(1a)과 유압작동실(3)들을 연결하여 작동유를 공급하는 본체실린더(2)에 형성된 유압통로(4a)(4b); 상기 유압작동실(3)에 오일링(5a)으로 기밀되게 삽입되어 왕복운동하는 피스톤(6); 상기 피스톤(6)에 오일링(5b)으로 기밀되게 외삽되고, 본체실린더(2)에 나사체결되며 유압작동실(3)과 소통된 유압통로(4c)가 형성된 교체형실린더(7); 상기 유압통로(4c)와 연결되어 외부 유압장치로 작동유를 회수시키는 유압라인(1b)에 연결되는 본체실린더(2)에 형성된 유압통로(4d)를 포함하여 구성된다.
상기의 본체실린더(2)의 크기는 피스톤(6)의 갯수에 따라 결정되며, 이에 따라 유압작동실(3)의 갯수도 결정된다. 이는 쇄석공의 깊이나, 암반의 암질에 따라 선택된다.
상기와 같은 종래의 구조의 특징은 피스톤(6)이 삽입되어 왕복하는 본체실린더(2)에 피스톤(6)의 왕복운동을 거이드할 수 있도록 교체형실린더(7)가 설치됨에 있다. 따라서, 오랜 사용으로 교체형실린더(7)에 변형이 생기거나 오일링들의 기능저하시에 이들을 교체하기 위하여 쉽게 분해할 수 있고, 본체실린더(2)는 손상이 적어 교체형실린더(7)만을 교체할 수 있음에 특징이 있다.
즉, 쇄석공에 쇄석기(100)를 삽입하여 유압을 작동시키면, 다수개의 피스톤(6)이 돌출되면서 암반을 밀게 되는데, 쇄석공의 깊이에 따라서 쇄석공과 쇄석공 사이의 암반이 피스톤에 의해 밀려지는 거리가 다르게 되어 피스톤(6)이 수직방향으로 어느정도의 힘을 받게 되어, 결국 수평에 대하여 일정 각도만큼 상측으로 비스듬한 힘을 받게 된다. 이에 의한 힘으로 피스톤(6)은 교체형실린더(7)에 힘을 가하게 되어 결국 교체형실린더(7)와 본체실린더(2)의 나사체결부가 변형이 된다.
따라서 일정 기간 사용을 다하여 교체형실린더(7) 등의 부품만을 교체하고자 교체형실린더(7)를 탈거하려고 하면, 나사부의 변형으로 탈거가 불가능하게 되는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라 종래의 경우는 피스톤(6)을 작동시키는 고압의 작동유는 피스톤(6)이 계속 전진하도록 작용을 하므로, 피스톤(6)의 일측단부가 교체형실린더(7)의 내측단부를 타격하여 교체형실린더(7)와 본체실린더(2)의 나사체결부를 손상시키거나, 기타 부품을 파손시켜 그 기능을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 고안의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여, 교체형실린더와 본체실린더의 나사체결구조를 개선하여, 교체형실린더가 고정링으로 본체실린더에 고정되는 구조를 가지도록 하여 피스톤이 수직방향으로 힘을 받더라도 손상될 나사체결부가 없어 교체형실린더만의 교체가 원활히 이루어지게 하고; 피스톤의 행정이 끈난 후에 필요이상의 충격을 없애도록 하기 위하여 안전밸브를 설치하여 작동유를 외부 유압장치로 송출시키는 구조를 가지도록 한 암반파쇄용 쇄석기를 제공함에 있다.
본 고안은 본체실린더의 내부에서 왕복운동하는 피스톤을 가이드하는 교체형실린더의 체결구조에 관한 것으로, 교체형실린더가 오랜 사용과 충격 등에 의한 변형이 발생하더라도 쉽게 분리하여 새것으로 교체할 수 있도록 하는 구조를 제공한다.
따라서 본 고안은 교체형실린더가 본체실린더에 나사체결식으로 고정되지 않고, 스냅링과 같은 고정링으로 고정체결되게 함으로써, 사용과 충격에 의해 나사산이 손상되어 분해가 어려운 것을 해소하여 목적을 달성하게 된다.
뿐만 아니라 본 고안은 피스톤의 행정이 끝난 즈음에 작동유를 바이패스시키도록 안전밸브를 장착함에도 특징이 있다. 따라서 작동을 완료한 피스톤이 더 이상의 힘을 가하지 않아 다른 구성품들을 보호하게 되는 목적을 달성하게 된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 사상을 도면에 도시된 실시예를 참조로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 실시예의 전체 사시도이고, 도 2는 실시예의 사용 예시도이며, 도 3은 실시예의 분해 사시도로서 도 2의 'A-A'부 단면이고, 도 4는 실시예의 안전밸브의 상세 단면도이며, 도 5는 실시예에 따른 작동 상태도이고, 도 6은 실시예의 유압작동 초기의 상태도로서 도 5의 'B-B'부 단면이며, 도 7은 본 고안의 유압작동 후기의 상태도로서 도 5의 'B-B'부 단면이고, 도 8은 종래 구조의 단면도이다.
상기의 도면에 도시된 실시예는 외부의 유압장치와 연결되어 유압을 송급하고 회수하는 유압라인(1a)(1b)이 접속된 본체실린더(2); 본체실린더(2)의 내부에 형성된 다수개의 유압작동실(3); 상기 유압라인(1a)과 유압작동실(3)들을 연결하여 작동유를 공급하는 본체실린더(2)에 형성된 유압통로(4a)(4b); 상기 유압작동실(3)에 오일링(5a)으로 기밀되게 삽입되어 왕복운동하는 피스톤(6); 상기 피스톤(6)에 오일링(5b)으로 기밀되게 외삽되고, 본체실린더(2)에 체결되며 유압작동실(3)과 소통된 유압통로(4c)가 형성된 교체형실린더(7); 상기 유압통로(4c)와 연결되어 외부 유압장치로 작동유를 회수시키는 유압라인(1b)에 연결되는 본체실린더(2)에 형성된 유압통로(4d)를 포함하여 구성된 종래의 암반파쇄용 쇄석기를 개량한 것이다.
따라서 본 고안은 상기의 종래 구조에서, 교체형실린더(7)가 삽입되는 본체실린더(2)의 내측면에 링삽입홈(8)이 환설되고, 상기 링삽입홈(8)에 고정링(9)이 삽입되어, 교체형실린더(7)가 고정링(9)에 의해 고정체결되는 구조를 가진다.
상기 중 교체형실린더(7)의 일부는 다른 부분보다 직경이 작은 링삽입부(10)로 형성되고, 링삽입부(10)의 외원통면에는 나사가 형성되며, 상기 링삽입부(10)에 링고정구(11)가 나사체결되어, 고정링(9)이 이탈되지 않고 견고히 지지된다.
그리고, 피스톤(6)의 유압작동실(3)측에 환설된 돌부(12)에는 안전밸브(13)가 설치되어, 피스톤(6)의 행정이 끝난 시점에 상기 안전밸브(13)가 교체형실린더(7)에 의해 개방되어 작동유가 외부의 유압장치로 바이패스 되도록 하는 구조를 가진다.
상기 중 안전밸브(13)는 밸브관(14)의 내부에 압축스프링(15)이 삽입되고, 압축스프링(15)의 양단에 밸브관(14)의 양단을 개폐시키는 볼(16)이 탄성지지되게 삽입되며, 교체형실린더(7)에 의해 밀려 상기 일측 볼(16)을 밀어 밸브관(14)을 개구시키는 푸셔(17)가 설치된 구조이다.
본 고안은 상기와 같은 일실시예에 국한되지 않고, 본 고안의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상의 범주내에서 다양한 변형이나 실시예를 가질 수 있음은 당연하다.
이하 기본적인 실시예인 도면을 기준하여 그 작용을 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 고안을 사용하기 위하여는 우선 암반파쇄용 쇄석기(100)를 삽입시킬 쇄석공(18)을 천공하여야 한다. 쇄석공(18)은 일정 간격으로 피쇄하고자 하는 암반에 다수개 천공하고, 그 크기는 쇄석기(100)가 삽입될 정도의 크기로 하며, 쇄석공(18)의 갯수와 직경은 암질에 의해 결정된다. 그리고 쇄석기(100)의 크기는 암질에 따라 선택하여 사용하면 되는데, 피스톤(6)의 갯수와 작동유의 압력에 따라 용량이 결정될 수 있다.
이와 같은 쇄석기(100)를 도 2에 도시된 바와 같이 손잡이(19)를 이용하여 쇄석공(18)에 삽입하고, 외부에 설치된 유압장치로부터 유압라인(1a)을 통해 작동유를 송급한다.
도 6과 도 7에 도시된 단면도를 보면, 피스톤(6)의 일측단부에는 돌부(12)가 환설되어 유압작동실(3)의 내면과 오일링(5a)으로 기밀되게 삽입되어 있고, 상기 돌부(12)에 의해 유압작동실(3)은 편의상 도면을 기준하여 좌실(20)과 우실(21)로 구분된다. 따라서 작동유는 유압통로(4a)를 따라 좌실(20)로 유입되어 피스톤(6)을 밀게 된다.
피스톤(6)의 돌부(12) 원통면과 우실(21)측의 원통면은 각각 오일링(5a)과 오일링(5b)으로 본체실린더(2) 및 교체형실린더(7)에 기밀되게 삽입되어 있어, 유압의 작동으로 피스톤(6)은 우측으로 이송된다. 따라서 피스톤(6)의 이송에 의해 암반은 압력을 받게 되고, 계속되는 피스톤(6)의 압력으로 결국 암반은 파쇄되게 된다. 물론 다수개의 유압작동실(3)의 좌실(20)들은 도 5에 도시된 바와 같이 유압통로(4b)로 연결되어 있어, 각각의 피스톤(6)은 함께 작동된다.
상기와 같이 피스톤(6)이 이송되는 동안은 우실(21)에 있는 작동유는 교체형실린더(7)에 형성된 유압통로(4c)와 본체실린더(2)에 형성된 유압통로(4d)를 거쳐 유압라인(1b)으로 이송되어 유압장치로 환송된다.
피스톤(6)이 암반을 파쇄하기 위해 이송되는 동안은 도 6의 상태로부터 도 7의 상태로 변화되는데, 이 때의 본 고안의 안전밸브(13) 상태를 살펴보면 다음과 같다.
우선, 작동유가 좌실(20)에 피스톤(6)을 가압하는 도 6의 상태에서는 작동유는 도 4에 도시된 좌측의 볼(16)을 밀어 밸브관(14)의 내부까지 이송되나. 우측의 볼(16)을 밀게되어 우측의 볼(16)이 밸브관(14)을 폐구시켜 작동유의 흐름이 정지되어 압력을 발생시킬 수가 있게 된다.
이와 같이 작동유가 피스톤(6)을 일정한 행정까지는 밀게 되어 암반을 파쇄하는 힘을 발생시키나, 행정이 끝난 시점에서는 안전밸브(13)가 개구되어 작동유에 의한 압력은 해제되어 과도한 압력이 장치의 구성품에 작용하여 파손되는 것이 방지된다.
즉, 도 7에서와 같이 작동유의 압력으로 피스톤(6)이 이송되면, 피스톤(6)의 돌부(12)에 설치된 안전밸브(13)도 함께 이송된다. 안전밸브(13)가 교체형실린더(7)에 도달하면, 푸셔(17)가 교체형실린더(7)의 체결단부에 부딪힌 상태에서 계속 전진하게 되면, 푸셔(17)가 우측의 볼(16)을 상대적으로 밀게된다. 따라서 우측의 볼(16)이 푸셔(17)에 의해 밸브관(14)을 개구시키게 되고, 개구된 밸브관(14)으로 작동유는 이송되어 유압작동실(3)의 우실(21)로 이동되고, 결국 교체형실린더(7)의 유압통로(4c)와 본체실린더(2)의 유압통로(4d)를 통해 유압라인(1b)으로 송출되어, 작동유가 계속 공급되더라도 작동유가 피스톤(6)을 밀어주는 압력을 발생시키지 못하게 된다.
상기와 같은 구조와 작동에 의하여 본 고안은 교체형실린더(7)를 아주 쉽게 해체하여 교환할 수 있게 된다. 즉, 암반을 파쇄하기 위한 작동유의 압력은 매우 크고, 쇄석공(18)에 삽입설치된 쇄석기(100)의 피스톤(6)은 다수개가 설치되어 있어, 작동유의 압력에 의해 피스톤(6)이 돌출하면서 암반을 밀게되면 쇄석공(18)과 쇄석공(18) 사이의 암반은 일정 각도로 경사지면서 파쇄된다. 따라서 상측의 피스톤(6)은 완전한 수평방향으로 힘을 전달하지 못하고 일부분은 수직방향으로 힘이 분산되게 된다.
이와 같이 수직방향으로 분산된 힘은 피스톤(6)이 교체형실린더(7)를 가압하게 되어, 교체형실린더(7)를 변형시키게 된다. 그리고 피스톤(6)과 교체형실린더(7)의 사이에 개제된 오일링(5b)과 교체형실린더(7)와 본체실린더(2)의 사이에 개재된 오일링(5c)을 손상시키게 된다.
이와 같은 비정상적인 작용력에 의하여 도 8에 도시된 바와 같이 교체형실린더(7)와 본체실린더(2)가 나사체결식으로 결합된 종래의 경우에서는 나사체결된 결합부가 일그러지게 된다. 따라서 일정 기간 사용 후 교체를 위하여 해체하고자 하더라도 찌그러진 나사부위에 의하여 해체가 불가능 하게 되는 문제점이 있었다.
그러나, 본 고안은 본체실린더(2)와 교체형실린더(7)가 고정링(9)에 의해 체결되는 구조로 되어 있어, 그 해체가 매우 용이하게 된다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 교체형실린더(7)가 본체실린더(2)에 삽입되고, 교체형실린더(7)의 내측으로 피스톤(6)이 삽입되어 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 본체실린더(2)에 링삽입홈(8)이 형성되어 이에 고정링(9)이 삽입되며, 상기 고정링(9)을 지지하기 위하여 링고정구(11)가 교체형실린더(7)에 형성된 링삽입부(10)에 나사체결되는 구조를 가진다.
따라서 사용 중에 충격이 발생하더라도 나사물림된 부분이 일그러지는 변형이 발생되지 않게 된다. 그리고 교체형실린더(7)와 링고정구(11)의 나사체결은 피스톤(6)의 작동에 의해 그 나사체결부가 손상을 받는 구조가 아니다. 즉, 링고정구(11)는 교체형실린더(7)에 나사체결되고, 링고정구(11)와 본체실린더(2)와의 사이에는 일정한 간격이 형성되어 있다. 따라서 링고정구(11)는 단지 고정링(9)이 외부로 탈거되지 않도록 하는 기능만을 수행하게 된다.
이와 같은 구조에 의하여 일정 기간 사용 후 교체형실린더(7)와 다른 구성품을 교환하기 위하여 링고정구(11)를 해체하게 된다. 링고정구(11)는 상기에서 언급한 것과 같이 나사부에 물리적인 힘을 받는 구조가 아니기 때문에 용이하게 해체가 이루어 진다.
링고정구(11)를 해체하면 고정링(9)이 드러나게 되고, 고정링(9)이 스냅링인 경우는 스냅링의 탈거방식으로 꺼집어 내면 되고, 일반적인 고리형상인 경우는 링탈거홀(22)로 도구를 넣어 고정링(9)을 밀어 오므린 후 탈거하면 된다. 상기의 링탈거홀(22)은 링삽입홈(8)과 연통되도록 본체실린더(2)에 일정 간격으로 다수개 형성된 것이다.
또한 본 고안은 피스톤(6)이 완전히 돌출된 후에는 작동유의 압력을 없도록 하여 작동유의 압력에 의한 불필요한 손상을 줄이게 된다. 즉, 안전밸브(13)에 의하여 작동유가 다시 유압장치로 송급되어 피스톤(6)을 돌출시키지 않게 되어, 피스톤(6)이 교체형실린더(7)를 타격하는 등의 문제점이 제거되어, 내구수명을 증대시키게 된다.
이와 같이 본 고안은 교체형실린더(7)가 고정링(9)으로 본체실린더(2)에 고정되는 구조를 가지므로, 피스톤(6)이 수직방향으로 힘을 받더라도 손상될 나사체결부가 없어 교체형실린더(7)만의 교체가 원활히 이루어지는 효과가 있고, 피스톤(6)의 행정이 끈난 후에 작동유를 외부의 유압장치로 송급하는 안전밸브(13)가 설치되어, 필요이상의 충격을 교체형실린더(7) 등에 가해지는 문제점이 제거됨으로써 내구수명이 증대되는 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 전체 사시도
도 2는 본 고안의 사용 예시도
도 3은 본 고안의 분해 사시도
도 4는 본 고안의 안전밸브의 상세 단면도
도 5는 본 고안의 작동 상태도
도 6은 본 고안의 유압작동 초기의 상태도
도 7은 본 고안의 유압작동 후기의 상태도
도 8은 종래 구조의 단면도
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1a, 1b : 유압라인 2 : 본체실린더
3 : 유압작동실 4a, 4b, 4c, 4d : 유압통로
5a, 5b, 5c : 오일링 6 : 피스톤
7 : 교체형실린더 8 : 링삽입홈
9 : 고정링 10 : 링삽입부
11 : 링고정구 12 : 돌부
13 : 안전밸브 14 : 밸브관
15 : 압축스프링 16 : 볼
17 : 푸셔 18 : 쇄석공
19 : 손잡이 20 : 좌실
21 : 우실 22 : 링탈거홀
100 : 쇄석기

Claims (4)

  1. 외부의 유압장치와 연결되어 유압을 송급하고 회수하는 유압라인(1a)(1b)이 접속된 본체실린더(2); 본체실린더(2)의 내부에 형성된 다수개의 유압작동실(3); 상기 유압라인(1a)과 유압작동실(3)들을 연결하여 작동유를 공급하는 본체실린더(2)에 형성된 유압통로(4a)(4b); 상기 유압작동실(3)에 오일링(5a)으로 기밀되게 삽입되어 왕복운동하는 피스톤(6); 상기 피스톤(6)에 오일링(5b)으로 기밀되게 외삽되고, 본체실린더(2)에 체결되며 유압작동실(3)과 소통된 유압통로(4c)가 형성된 교체형실린더(7); 상기 유압통로(4c)와 연결되어 외부 유압장치로 작동유를 회수시키는 유압라인(1b)에 연결되는 본체실린더(2)에 형성된 유압통로(4d)를 포함하여 구성된 암반파쇄용 쇄석기에 있어서, 상기 교체형실린더(7)가 삽입되는 본체실린더(2)의 내측면에 링삽입홈(8)이 환설되고, 상기 링삽입홈(8)에 고정링(9)이 삽입되어, 교체형실린더(7)가 고정링(9)에 의해 체결됨을 특징으로 하는 암반파쇄용 쇄석기.
  2. 제 1항에 있어서, 교체형실린더(7)의 일부는 다른 부분보다 직경이 작은 링삽입부(10)로 형성되고, 링삽입부(10)의 외원통면에는 나사가 형성되며, 상기 링삽입부(10)에 링고정구(11)가 나사체결되어, 고정링(9)이 이탈되지 않고 견고히 지지되는 암반파쇄용 쇄석기.
  3. 제 1항에 있어서, 피스톤(6)의 유압작동실(3)측 돌부(12)에는 안전밸브(13)가 설치되어, 피스톤(6)의 행정이 끝난 시점에 상기 안전밸브(13)가 교체형실린더(7)에 의해 개방되어 작동유가 외부의 유압장치로 바이패스 되도록 하는 암반파쇄용 쇄석기.
  4. 제 3항에 있어서, 안전밸브(13)는 밸브관(14)의 내부에 압축스프링(15)이 삽입되고, 압축스프링(15)의 양단에 밸브관(14)의 양단을 개폐시키는 볼(16)이 탄성지지되게 삽입되며, 교체형실린더(7)에 의해 밀려 상기 일측 볼(16)을 밀어 밸브관(14)을 개구시키는 푸셔(17)가 설치된 암반파쇄용 쇄석기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100954658B1 (ko) * 2007-12-11 2010-04-27 이재유 암석파쇄용 경량형 유압잭
KR101439974B1 (ko) 2012-12-10 2014-09-12 주식회사 뮤소리 암반 파쇄용 잭
CN110318754A (zh) * 2019-07-19 2019-10-11 湖南烈岩科技有限公司 带有串联连接结构的劈裂棒

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