KR950001841Y1 - 파쇄기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

파쇄기

제1도는 본 고안 파쇄기의 단면도.

제2도는 밸브의 상세도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유압파쇄기 2 : 실린더

3 : 피스톤 4 : 타격봉

5 : 질소가스실 6 : 밸브체

8 : 밸브 10,17, 25, 28 ; 제1귀환라인

306 : 고압받이면 307 : 저압받이면

본 고안은 유압이나 가스압에 의해 작동하는 피스톤에 의해 타격하는 방법으로 목적물을 폐쇄하는 파쇄기에 관한 것이다.

이와같은 분야의 종래기술로는 일본국 특허공고소 54-32192호(79.10.12공고)를 들수 있으나 상기 고안은 고압오일에 의하여 상승된 피스톤의 압축력에 압축된 질소가스의 반발력이 충분치 않았으며 피스톤하강시 많은 오일이 순간적으로 방출되어 저압이 되어야 타격력을 증대시킬 수 있으나 방출라인의 수용한계로 타격속도가 늦어 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결코저하는 목적에서 한국특허공고 91-7243호(91.9.24)가 고안되었는바, 상기 제안은 피스톤이 여러단으로 구성되어 각단에 작용하는 힘의 차이를 이용하여 피스톤을 작동토록한 것인바 피스톤을 하강시키도록 작용하는 고압라인을 피스톤 상부에 작용토록 설치하여 피스톤이 상사점에 이르렀을때 피스톤 하부에 작용하는 유압이 저압으로 바뀌는 순간 압축된 질소가스와 피스톤 상부에 작용하는 고압에 의해 피스톤을 하강시키므로 타격력을 증대시키며 저압라인에서 귀환되는 오일의 양을 줄일수 있게 한 것이다.

그러나, 상기 제안은 타격력의 증대를 도모할 수 있으나 탱크로 유체를 귀환시키는 아웃라인이 하나밖에 없어 유압라인의 배열이 상당히 복잡하며 피스톤 승하강 운동에 대응한 밸브의 순간적 작동속도가 늦다는 문제점이 있다.

또한, 피스톤 하강시에 저압받이면에 작용하는 유압이 밸브를 통하여 실린더내를 거쳐 외부로 방출되어 지는데 저압받이면에 작용하는 유압의 유량이 많으므로 탱크로 귀환할때 피스톤의 하강을 방해하여 타격력을 감소시키며 유체가 급속히 빠져나가지 못하므로 유로에 충격을 가하게 된다.

따라서, 본원 고안의 주요목적은 상기 종래 유압파쇄기들이 갖는 단점들을 보완하여 피스톤의 타격력을 증대시키는 한편 구조가 단순한 유압 라인을 갖는 파쇄기를 제공하는 것이다.

본 고안은 상술한 목적을 달성하기 위하여 피스톤의 타격력을 증대시키도록 압축된 질소가스의 반작용력 뿐 아니고 피스톤 상부에 고압이 함께 작용하도록 고압라인을 설치하며, 피스톤의 상승 중간에 동반되는 밸브의 상승력을 증대시키도록 하는 구조의 유압라인과 피스톤의 급하강시에 하부에 작용하는 유압을 저압으로 바꾸어 방출하는 제1귀환라인과 피스톤 급강하시 적정시점에서 밸브의 전환을 신속하게 이루어지도록 밸브에 상향 작용하는 고압을 저압으로 변경시키는 제2귀환라인을 보유한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면에 의거 상술한다.

제1도는 유압파쇄기의 전체구조를 도시한 것이다. 유압파쇄기(1)는 실린더(2)에 상, 하 습동되는 피스톤(3)을 가지며 피스톤 하부로 충격 파쇄봉(4)이 위치하며 피스톤 상부로 질소가스통(5)이 있어 유압과 가스반발압에 의해 피스톤이 하강할때 충격파쇄봉을 강타하도록 되어있다. 실린더(2) 일측으로는 피스톤에 유압이 작용되도록 하는 유압라인들과 상기 유압라인들에의 유압이 공급을 절환시키는 밸브체(6)가 설치된다. 피스톤은 실린더 내면에 접촉하여 습동되는 2개의 대직경부와 그 보다 작은 3개의 소직경부로 형성된다.

제1소직경부(301)와 제1대직경부(304)사이의 표면은 고압받이면(306)으로서의 역할을 하며, 제2대직경부(305)와 제3소직경부(303) 사이의 표면은 저압받이면(307)으로서 상기 저압받이면의 면적(S2)이 고압받이면의 면적(S1)보다 크므로 같은 압이 걸릴경우 저압받이면에 작용하는 전체 힘이 크므로 피스톤을 밀어올리는 역할을 하게 된다.

또한, 제2소직경부(302)는 실린더의 내곽면과의 사이에 공간을 형성되어 차후 설명되는 밸브에 작용하는 고압을 상기 공간부를 통하여 외부로 배출하는 저유압로(9)와 연통하도록 되어 있다. 피스톤이 하행정하여 하사점에 왔을 때 제3소직경부와 실린더 사이에 형성된 제2공간(10)을 통하여 제4유로(17)로부터 유입된 유압이 피스톤 하단의 저압받이면에 작용하여 피스톤을 상승시키게 된다. 피스톤 상부의 제1소경부와 실린더 내면은 직경의 차이만큼 공간부(11)가 존재하며 상기 공간부 상단으로 항상 고압의 유체가 유입되는 유압통로(12)가 있어 외부 탱크로부터 유입되는 고압의 유체압이 제1소직경부와 제1대직경부 사이의 고압받이면에 항시 고압으로서 작용하게 된다.

상기 고압통로(12)와 연통되는 제1유로(13)가 실린더 벽면 내부에 직하방으로 뻗어있으며 저압받이면에 유체를 공급하는 제4유로(17) 상방에서 상기유로(17)와 평행한유로(16)로서 밸브체(6)에 오일을 공급한다.

밸브체(6)는 실린더(2) 일측에 부착되어 피스톤 구동을 제어하는 오일의 공급개폐 절환 작용을 한다. 밸브(8) 상부로는 누룸봉(24)이 부착되어 상부 밀폐실(15)에 작용하는 고압이 누룸봉에 항시 가해진다. 상부 밀폐실(15)은 제2유로(14)를 통하여 고압통로(12)와 연통된다. 밸브(8)는 실린더 공간(27)내에서 상, 하 운동을 하게 되며, 상기 공간의 상단 일측으로 유압탱크와 연결된 리턴측유로(28)가 항시 개방 상태하에 있다.

상기 밸브 몸체내에는 밸브 측심을 따라 Y자형의 유로(25)가 형성되어 상부공간을 통하여 리턴측유로(28)와 항시 개방 상태에 있게 된다.

상기 리턴측유로와 Y자유로 및 피스톤을 하강시킬 수 있도록 저압받이면에 작용하는 유체를 탱크로 귀환시키는 제1귀환라인이다. 밸브(8)는 제1직경부(81) 제2직경부(82) 제3직경부(83) 제4직경부(84)의 4개의 직경부를 가지며, 제1직경부와 제2직경부의 직경의 차이에 따라 발생하는 단부가 존재하는데 고, 저압 전환에 따라 밸브(8)를 상, 하 왕복운동 시키는 중간단면적부(S3)을 보유한다.

상기 중간단면적부(S3)는 밸브 상부에 부착된 누룸봉(15)의 단면적(S4)보다 크므로서 동일한 고압이 걸릴경우 단면적 차이에 따라 중간 단면적(S3)에 작용하는 힘이 더 크기 때문에 밸브는 상승 운동을 하게된다. 밸브체 실린더(7) 내벽면에는 상기 중간 단면적(S3)부에 유압을 가하기 위한 밸브 전환홈(21)이 형성되며, 상기 밸브 전환홈(21)은 실린더(2)의 중간홈(18)과 제5유로(22)를 통하여 연통된다.

상기 밸브 전환홈(21) 하부로는 또 다른 제1홈(20)이 밸브체 실린더 내벽면에 형성되며, 상기 밸브 전환홈(21)과 홈(20)사이의 실린더 내경은 밸브의 제2직경부(82)를 수용하여 밀착 습동하는 크기를 갖는다.

상기 제1홈(20)은 제6유로 23으로서 제5유로 22에 연통한다. 상기 제1홈 하방으로 제2홈(18)이 실린더 내벽면에 형성되며 제2홈은 제3유로 16과 연통한다. 제2홈 하방으로는 제3홈(19)이 형성되는 데 이는 저압받이면(307)에 유체를 공급하는 제4유로 17과 연통된다. 상기 제2홈과 제3홈은 밸브(8)의 제3직경부(83)와 대면하고 있을때 제3직경부와 실린더 내벽면사이에 형성된 공간을 통하여 연통된다.

또한, 상기 제3직경부(83)가 제1홈(20)과 대면하게 되면 제3유로 16을 통하여 밸브 전환홈(21)으로 유체가 유입되어 중간단면적(S3)부에 고압이 적용된다.

이하, 본원 고안의 작동과정을 설명한다.

먼저 이해를 돕기위하여 장치의 초기 상태는 밸브(8)가 하사점에 위치하였을때를 기준으로 한다.

이때 제1홈(20)은 밸브의 제2직경부(82)에 의해 밀폐되며, 제3직경부(83)는 제2홈(18)과 제3홈(19)사이에 걸쳐있어 상기 양홈은 개방 상태에 있게 된다. 이상태에서 외부 고압탱크와 연결된 고압통로(12)내로 유입된 고안의 유체는 공간부(11)를 통하여 고압받이면에 고압을 걸리게 되며, 또한 상호 연통된 제1유로(13)와 제2유로(14)를 통하여 누룸봉(24)에도 압력을 가하며 다시 제3유로 16을 통하여 제2홈(18)으로 유입된 유체는 제3직경부와 실린더 내벽면 사이의 공간을 통하여 제4유로 17을 지나 제2공간(10)내로 유입된다. 이렇게 유입된 고압의 유체가 제3소직경부(303)와 제2대직경부(305) 사이의 저압받이면에 작용하면 피스톤(3)은 상승을 시작한다. 피스톤이 상승하는 이유는 동일한 압력이 작용하는 반면, 저압받이면의 면적(S2)이 피스톤 상부의 고압받이면의 면적(S1)보다 크므로 피스톤 하부에 작용하는 힘이 상부에서 내려누르는 힘보다 크게되어 피스톤을 밀어 올리게 되는 것이다. 피스톤의 상승시 상사점 부근에 이르면 제2대직경부(305)의 외주면이 실린더의 제1공간부(26)와 중간홈(18)사이의 실린더 벽면과 접하게되며, 이때 제3소직경부(303)과 실린더 내벽면경과의 차이로 생긴 공간부로 인해 중간홈(18)은 제2공간부(10)와 연통된다. 그러면, 저압받이면에 작용하는 유압이 제5유로 22를 통하여 밸브 전환홈(21)에 작용하게 되며 밸브의 제1직경부와 제2직경부사이에 형성된 중간단면적(S3)에 고압이 걸리게 된다.

이때, 중간단면적(S3)이 밸브 상부의 누룸봉의 단면적(S4)보다 크므로 밸브를 상승시키게 된다. 밸브가 상승하여 제3직경부(83)가 제1홈(20)상에 이르면 제3유로 16과 개방되어 유로 16으로 유입되는 유체는 제1홈 제6유로(23) 제5유로(22)를 통하여 중간 단면적(S3)에 동시 작용하므로 밸브의 상승속도는 순간적으로 빨라져 상부로 올라가며 이때 피스톤은 최고 상사점에 이르게 되어 질소가스를 최고압으로 압축시킨다.

한편, 밸브 역시 상사점에 위치하고 있으므로 이때 밸브의 제4직경부(84)는 제3홈(19)을 벗어나 제2홈(18)과의 사이의 벽면을 밀폐시키므로 제2홈과 제3홈의 유로는 단절되고 제4유로 17은 밸브체 실린더 하부에 생긴 공간을 통해 밸브내부의 Y자유로(25)로써 리턴측유로(28)와 연결되므로 저압받이면에 작용하던 고압의 유체가 리턴측유로(28)로 빠져나가면서 저압으로 바뀌게 되는 것이다. 이에 따라 피스톤 상부의 고압 받이면에 항상 작용하는 고압과 압축된 질소가스압이 하부압보다 상대적으로 크게 되므로 피스톤은 급격히 하강하게 되며 충격파쇄봉(4)을 때리게 되어 파쇄 작업을 하는 것이다. 여기서 중요한 점은 피스톤과 밸브의 방향 전환 시점인데 피스톤의 하강과 동시에 밸브도 하강하면 안되며 피스톤의 제2소경부가 중간홈(18)에 도달할 때 밸브의 중간단면적(S3)에 작용하고 있던 고압이 배출유로 9로 배출되는 순간 밸브가 하강하게 되는 것이다. 이것은 밸브에 작용하는 힘이 누룸봉상에 작용하는 힘 뿐이므로 그 순간 밸브가 하강 전환되는 것이다.

여기서, 제5유로, 중간홈, 제1공간부, 리턴측유로(9)는 상호 연통되어질때 저압으로 전환하는 제2귀환라인이다. 피스톤이 계속 하강하여 하사점에 이르게 되는 순간 밸브 역시 하사점에 이르게 돼서 즉시 피스톤의 저압받이면에 상승유압이 작용하여 피스톤을 다시 밀어 올리게 되는 작용을 반복하게 된다.

본 고안은 상술한 바와 같이 피스톤이 가스 압력과 오일 압력의 동시 사용으로 타격력을 강화 시켰으며, 피스톤 저압받이면에 작용하는 유압의 배출로를 실린더를 통하지 않고 직접외부로 배출토록 하므로서 타격력의 감소를 예방하였으며, 또한 밸브의 순간적 상승력을 증대시키고 그 구조를 단순화하므로써 비용절감을 이룰 수 있는 효과가 있는 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 상하로 왕복운동하는 피스톤(3)을 보유하는 실린더(2) 상부로 질소가스실(5)이 위치되고, 피스톤(3) 하부로는 타격공구(4)가 설치되며, 피스톤(3)의 상하운동을 절환하는 밸브체(6)가 실린더(2) 일측으로 부착되는 유압파쇄기에 있어서, 상기 피스톤(3)은 제1소직경부(301), 제2소직경부(302), 제3소직경부(303), 제1대직경부(304), 제2대직경부(305)로 구성 되며, 상기 실린더(2)는 제1, 2대직경부(304, 305)를 수용하여 습동하는 내경을 가지며 몸체에 상부 공간부(11), 제1공간부(26), 제2공간부(10), 중간홈(18)이 형성되고 상기 상부 공간부(11)내로 고압통로(12)를 통하여 유입된 고압의 유체가 피스톤의 고압받이면(S1)에 상시 작용토록 하며, 피스톤 하부 저압받이면(S2)에는 제4유로(17)를 통하여 제2공간부(10)내로 유체가 유입될 때 피스톤(3)을 상승 압축시키게 되며, 상기 밸브체(6)는 실린더(7)와 밸브(8)로 구성되어 상기 밸브(8)가 하사점에 위치하고 있을 때 고압통로(12)로 부터 유입된 유체가 저압받이면(S2)에 작용하여 피스톤을 상승시키게 되며 피스톤(3)의 제2소직경부(303)가 실린더(2)의 중간홈(18)에 이르면 제5유로(22)가 개방되어 밸브 전환홈(21)상에 위치하고 있는 밸브 중간단면적부(S3)에 고압이 작용하여 밸브를 상승시키게 되며, 상기 밸브의 상승으로 인하여 제1홈(20)이 제2홈(18)과 연통되면 제3유로(16)로 부터 유체가 유입되어 제6유로(23), 제5유로(22)를 통하여 밸브 중간 단면적부(S3)에 작용하므로써 밸브의 상승 속도를 배가시키며, 상기 피스톤(3)이 상사점에 이르러 질소가스실(5)을 최고로 압축하였을때 피스톤의 저압받이면(S2)에 작용하는 유압이 제4유로(17)와 연통된 밸브의 Y자유로(25) 및 리턴측유로(28)로 이루어지는 제1귀환라인을 통하여 탱크로 귀환되어 저압으로 변환되며, 피스톤 하강시 제2소직경부(302)가 실린더의 제1공간부(26)와 중간홈(18)사이에 위치하는 순간 밸브 중간 단면적부(S3)에 작용하는 유체가 제5유로(22), 중간홈(18), 제1공간부(26) 리턴측유로(9)로 구성되는 제2귀환 라인을 통하여 귀환되므로서 밸브의 하강전환이 이루어지는 장치임을 특징으로 하는 파쇄기.