KR102116931B1

KR102116931B1 - 고속 이동 파쇄부를 포함하는 죠 크러셔

Info

Publication number: KR102116931B1
Application number: KR1020190158091A
Authority: KR
Inventors: 황선중
Original assignee: 황선중
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2020-05-29
Anticipated expiration: 2039-12-02

Abstract

본 발명은 암석을 일정 크기로 파쇄하는 죠 크러셔에 관한 것으로, 프레임에 직립으로 고정 설치되는 고정 파쇄부; 상기 고정 파쇄부와 마주보는 위치에 일정한 파쇄각도를 가지도록 경사지게 배치되어 상기 고정 파쇄부와 함께 투입된 골재를 파쇄하는 수직 이동 파쇄부; 상기 수직 이동 파쇄부를 구동하는 제1 플라이 휠; 상기 수직 이동 파쇄부와는 별도로 구동되며, 수직 왕복 이동을 수행하도록 상기 수직 이동 파쇄부에 얹힘 방식으로 배치되는 고속 이동 파쇄부; 및 상기 고속 이동 파쇄부를 구동하는 제2 플라이 휠을 포함하는 죠 크러셔를 제공한다.

Description

고속 이동 파쇄부를 포함하는 죠 크러셔{JAW CRUSHER HAVING FAST SHIFTING TOOTH}

본 발명은 암석을 일정 크기로 파쇄하는 죠 크러셔에 관한 것으로, 구체적으로는 고속 이동 파쇄부를 포함하여 암석을 보다 작은 크기로 파쇄하면서도 파쇄 속도를 높일 수 있는 죠 크러셔에 관한 것이다.

조 크러셔는 일반적으로 유리공장의 원료파쇄, 시멘트공장에서 클링거 파쇄, 제철소와 화력발전소의 석탄파쇄 또는 광산에서 선광을 위하여 광물이 포함된 광석을 파쇄시키는데, 그리고 건설 공사현장에 자갈을 생산하기 위하여, 이외 여러 산업 전반적으로 사용하는 산업기계로서 단단하고 큰 소재를 적정크기로 파쇄시키는데 사용된다.

통상적인 조 크러셔는 도 1에 도시한 바와 같이 프레임(1)에 직립으로 고정 설치된 고정지지대(2)에 고정파쇄대(3)를 고정하고, 고정파쇄대(3)와 마주보는 위치에 일정한 파쇄각도(A)를 갖는 경사진 이동파쇄대(4)를 이동가압대(5)에 고정하므로서 고정파쇄대(3)와 이동파쇄대(4)의 사이에 투입구(7)와 배출구(8)를 갖는 파쇄실(6)을 구성한다.

이동가압대(5)의 상단부는 플라이휠(9)과 함께 회전하는 편심축(11)에 결합되어 플라이휠(9)과 편심축(7)의 회전에 따라 간격조절로드(13)와 프레임(1)상에 움직이도록 지지된 이동가압대(5)는 '8'자 형태로 이동되면서 운동하면서 고정파쇄대(3)와 이동파쇄대(4)의 사이에 파쇄실(6)에서 소재를 파쇄하는 것이다,

이동가압대(5)의 배면측에, 이동가압대(5)가 움직일 수 있도록 간격 조절로드(13)가 간격조절대(12)와 함께 결합되어 배출구(8)의 간격을 간격조절로드(13)와 간격조절대(12)로 조절하며, 프레임(1)의 하단에는 스프링(14)으로 이동가압대(5)의 장력을 조절하도록 텐션로드(11)와 결합되어 있다.

이와 같이 구성된 조 크러셔의 작용을 살펴보면 소재를 투입구(7)로부터 'V'자형의 파쇄실(6)내에 투입하고, 모터와 벨트. 풀리 등으로 이루어진 동력부(미도시)로 부터 동력을 전달받아 플라이휠(9)을 회전시키면 이동가압대(5)와 함께 이동파쇄대(4)가 편심축(7)에 의하여 선회하게 된다.

이동파쇄대(4)의 선회로 인하여 투입된 소재는 파쇄실(6)의 하방으로 파쇄된 크기에 따라 내려가면서 점차로 압축됨과 동시에 고정파쇄대(3)와 이동파쇄대(4)의 사이에서 편심축(7)에 의한 이동가압대(5)의 선회 이동에 의하여 전단력에 의해 소재는 파쇄되며 파쇄실(6) 하단의 배출구(8)쪽으로 파쇄된 소재를 배출하도록 구성된다.

종래의 조 크러셔의 파쇄성능-즉, 큰 크기의 파쇄물을 파쇄하는 능력은 고정지지대(2)와 이동가압대(5)의 사이 파쇄 각도(A)에 따라 크게 영향을 받으며 또한 조 크러셔의 파쇄능력(용량)은 파쇄실(5)의 소재를 투입하는 투입구(7)의 간격(L)과 입구면적에 의하여 결정되는 것이므로-은 조 크러셔의 전체 크기와 비례하는 것을 알 수 있다.

따라서, 조 크러셔에는 원석의 크기와 비중에 따라 파쇄 각도(A)를 일정하게 비례하여 기계를 제작하고 있으며 이렇게 정하여진 파쇄 각도(A)에 의하여 고정지지대(2)와 이동가압대(5)를 설치하도록 제작되며, 고정지지대(2)가 수직으로 프레임(1)에 고정된 상태에서 상대적으로 이동가압대(5)를 파쇄각도(A)만큼 경사지게 하여 설치되고있다.

이때 파쇄각도(A)는 보편적으로 15도 정도이며 최대 파쇄각도(A)는 20도를 넘지 못하는데, 이는 기준 파쇄각(약 20도)이 넘은 넓은 상태에서 이동가압대(5)와함께 이동파쇄대(4)가 선회 운동하면서 투입된 소재를 파쇄하게 되면 파쇄 면적이 넓기 때문에 동력손실과 기계의 마모로 기계의 수명이 단축되게 된다.

따라서 소재의 굵기가 큰 것을 파쇄하기 위하여 파쇄용량을 확대 하고자 할 때에는 기준 파쇄각도(A)인 약 15도를 유지한 상태로 파쇄실(6)의 입구면적 즉, 소재가 공급되는 투입구(7)의 간격(L)을 넓어져야 하는데, 투입구(7)의 간격(L)이 넓어짐에 비례하여 적정 파쇄각도(A)를 유지하기 위하여 파쇄실(6)의 깊이(H)는 깊어지게 된다.

투입구(7)의 간격(L)이 넓어져야 하기 때문에, 파쇄실(6)의 깊이(H)가 깊어지므로 기계가 대형화되면서 이동가압대(5)와 이동파쇄대(4) 그리고 고정지지대(2)와 고정파쇄대(3)의 크기는 상대적으로 크게 하여야 하며 이에 따른 편심축(11)과 플라이휘일(9)을 비롯한 모터 등 구동부(미도시)와 기타 기계요소들에 대하여도 내구력을 감안하여 제작하여야 하기 때문에 기계가 전체적으로 대형화 되는 단점을 가진다.

특히, 파쇄실(6)의 깊이(H)가 깊어지므로 파쇄면적이 넓어져 파쇄할 면적이 넓어져 부하가 증가되므로, 비교적 고가인 베어링 등 기계요소들의 쉽게 파손되어 기계의 수명이 짧아지고 기계수리비와 전력비 등 관리비용이 많이 소요되는 되도록 되어 있다.

특허문헌 1 : 대한민국 등록특허 제10-1474484호 "출구 간격 및 텐션 조절장치를 포함하는 죠 크러셔" 특허문헌 2 : 대한민국 등록특허 제10-1161423호 "골재파쇄를 위한 죠크라샤의 만곡판"

본 발명은 고속 이동 파쇄부를 포함하여 파쇄 속도를 높이면서도 암석을 보다 작은 크기로 파쇄할 수 있는 죠 크러셔를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 고속 이동 파쇄부를 포함하는 죠 크러셔는, 프레임에 직립으로 고정 설치되는 고정 파쇄부; 상기 고정 파쇄부와 마주보는 위치에 일정한 파쇄각도를 가지도록 경사지게 배치되어 상기 고정 파쇄부와 함께 투입된 골재를 파쇄하는 수직 이동 파쇄부; 상기 수직 이동 파쇄부를 구동하는 제1 플라이 휠; 상기 수직 이동 파쇄부와는 별도로 구동되며, 수직 왕복 이동을 수행하도록 상기 수직 이동 파쇄부에 얹힘 방식으로 배치되는 고속 이동 파쇄부; 및 상기 고속 이동 파쇄부를 구동하는 제2 플라이 휠을 포함한다.

이때, 상기 고정 파쇄부는, 상기 프레임에 직립으로 고정 설치되는 고정 지지대; 및 상기 고정 지지대에 구비되는 제1 파쇄판을 포함하고, 상기 수직 이동 파쇄부는, 상기 제1 플라이휠에 의해 구동되는 수직 이동 지지대; 및 상기 수직 이동 지지대에 구비되는 제3 파쇄판을 포함하고, 상기 제3 파쇄판은, 상기 수직 이동 지지대의 상측 부분에 배치되되, 하측 단부가 상기 수직 이동 지지대로부터 일정거리 이격되는 형태로 구비되고, 이격 부분에 상기 고속 이동 파쇄부가 삽입되는 형태로 배치될 수 있다.

또한, 상기 고속 이동 파쇄부는, 상기 제2 플라이휠에 의해 구동되는 고속 이동 지지대; 및 상기 고속 이동 지지대에 구비되는 제2 파쇄판을 포함하고, 상기 제3 파쇄판은, 파쇄면이 상기 제2 파쇄판과 연속하도록 하측 단부가 경사진 형태를 가질 수 있다.

한편, 상기 제2 플라이휠은 상기 제1 플라이 휠의 회전수의 N배(여기서 N은 2보다 큰 자연수)로 회전할 수 있다.

아울러, 상기 제2 파쇄판은, 파쇄산 간격이 상기 제3 파쇄판의 파쇄산 간격의 1/N배를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 고속 이동 파쇄부를 포함하는 죠 크러셔에 의하면,

첫째, 고속 이동 파쇄부를 통해 1차 파쇄된 골재의 신속한 파쇄가 진행되므로 장비의 크기 증가 없이도 파쇄 속도를 높일 수 있다.

둘째, 고속 이동 파쇄부는 고정 파쇄부와 별도로 동작하므로 골재의 1차 파쇄를 위한 동력이 골재의 2차 파쇄를 위해 분산되지 않으므로 파쇄 속도의 상승 및 보다 미세한 골재의 파쇄가 가능하다.

도 1은 종래의 죠 크러셔를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 죠 크러셔의 모식도이다.
도 3 및 도 4는 도 3의 죠 크러셔에서 골재의 파쇄가 수행되는 예를 설명한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성 요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 죠 크러셔의 모식도이고, 도 3 및 도 4은 도 2의 죠 크러셔에서 골재의 파쇄가 수행되는 예를 설명하는 모식도이다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 죠 크러셔(1000')는 고정 파쇄부(100'), 수직 이동 파쇄부(200'), 제1 플라이휠(미도시), 고속 이동 파쇄부(400') 및 제2 플라이휠(미도시)을 포함한다.

고정 파쇄부(100')는 프레임(미도시)에 직립으로 고정 설치된다.

고정 파쇄부(100')는 프레임에 직립으로 고정 설치되는 고정 지지대(110') 및 고정 지지대(110')에 구비되는 제1 파쇄판(120')을 포함한다.

제1 파쇄판(120')은 골재(R)를 파쇄하는 것으로서 고정 지지대(110')에 교체 가능한 형태로 구비된다. 실시자에 따라 고정 지지대(110')는 프레임 일체형으로 형성되어 프레임에 직접 제1 파쇄판(120')이 교체 가능한 형태로 구비될 수 있다.

수직 이동 파쇄부(200')는 고정 파쇄부(100')와 마주보는 위치에 일정한 파쇄각도(L)를 가지도록 경사지게 배치되어 고정 파쇄부(100')와 함께 투입된 골재(R)를 파쇄한다.

제1 플라이휠(미도시)는 수직 이동 파쇄부(200')를 구동하여 수직 이동 파쇄부(200')가 수직 왕복 이동을 하게 한다.

수직 이동 파쇄부(200')는 고정 파쇄부(100')와 함께 파쇄실을 이루도록 고정 파쇄부(100')에 대해 일정한 파쇄각(L, 실시 예에 따라 10도 ~ 30도)을 가지도록 경사지게 배치되나, 설명의 편의상 수직 이동 파쇄부(200')의 움직임은 수직 왕복 운동이라고 하기로 한다.

수직 이동 파쇄부(200')는 제1 플라이휠에 의해 구동되는 수직 이동 지지대(210') 및 수직 이동 지지대(210')에 구비되는 제3 파쇄판(220')을 포함한다. 제3 파쇄판(220')은 수직 이동 지지대(210')에 교체 가능한 형태로 구비된다.

제3 파쇄판(220')은 수직 이동 지지대(210')의 구동 방향과 평행하도록 구비되는 복수의 파쇄산(220a')을 구비한다.

수직 이동 지지대(210')는 제1 플라이휠의 편심축과 결합하는 편심축 고정구(250')를 포함하며, 편심축의 회전 운동에 따라 수직 이동 지지대(210') 수직 왕복 구동을 하게 된다.

수직 이동 파쇄부(200')의 배면에 구성되는 이동 가압대, 고정 파쇄부(100')와 의 간격을 조절하는 간격 조절로드, 간격 조절대, 장력을 조절하는 텐션 로드는 종래 기술에 의한 죠 크러셔와 동일한 것이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

제3 파쇄판(220')은 수직 이동 지지대(210)'의 상측 부분에 배치되되, 단부가 수직 이동 지지대(210')로부터 일정거리 이격되는 형태로 구비되고, 이격 부분에 고속 이동 파쇄부(400')가 삽입되는 형태로 배치되된다.

제3 파쇄판(220')은 죠 크러셔(1000')에 투입된 대형 골재(R1)를 제1 파쇄판(120')과 함께 파쇄하는 부분이다. 제3 파쇄판(220')은 수직 이동 지지대(210')의 상측으로터 하방으로 1/2 내지 2/3 위치까지 연장하는 길이로 형성되는 것이 바람직하다.

고속 이동 파쇄부(400')는 고정 파쇄부(100')와 마주보는 위치에 배치되되 수직 이동 파쇄부(200')의 하단에 배치되어 고정 파쇄부(100')와 함께 투입된 골재(R)를 파쇄한다. 구체적으로는 수직 이동 파쇄부(200')에서 파쇄되어 소형화된 골재(R2)를 파쇄한다.

고속 이동 파쇄부(400')는 제2 플레이휠(미도시)에 의해 구동되는 고속 이동 지지대(410') 및 고속 이동 지지대(410')에 구비되는 제2 파쇄판(420')을 포함한다.

고속 이동 파쇄부(400')는 수직 이동 지지대(210')에 배면이 지지되는 형태로 배치되며, 수직 이동 지지대(210')의 상단부는 제3 파쇄판(220')에 덮히는 형태로 배치된다.

이를 위해, 제3 파쇄판(220')는 고속 이동 파쇄부(400')의 두께에 대응되 ㄱ자 형태의 파임 단턱(K)을 하측에 구비한다. 즉, 고속 이동 파쇄부(400')는 수직 이동 지지대(210')와 제3 파쇄판(220')의 하면 사이의 단턱(K)에 상측부가 끼워지는 형태로 배치된다.

다른 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이 수직 이동 지지대(210')가 돋음 단턱(K')을 구비하고 단턱을 제3 파쇄판(220')이 덮는 형태로 실시될 수 있다.

즉, 고속 이동 파쇄부(400')의 삽입 공간은 수직 이동 지지대(210')의 돋움 단턱(K')과 제3 파쇄판(220')의 단부 하면에 삽임되는 형태로 형성될 수 있다.

이때, 제3 파쇄판(220')은 파쇄면이 제2 파쇄판(220')과 연속하도록 하측 단부(M)가 경사진 형태를 가지는 것이 바람직하다.

이때, 하측 단부(M)의 경사각(L')은 고정 파쇄부(100')과 수직 이동 파쇄부(200')의 파쇄각도(L) 보다 큰 것이 바람직하다.

하측 단부(M)의 경사각(L')이 각도(L)과 같거나 예각으로 실시되는 경우에, 1차로 파쇄된 골재(R2)는 수직 이동 파쇄부(200')가 하강할 때 제3 파쇄판(220')의 하측 단부(M)에 파쇄 압력이 야기되므로 제3 파쇄판(220')에 피로가 발생할 수 있다.

골재(R2)가 제3 파쇄판(220')으로 원활하게 하강할 수 있도록 제3 파쇄판(220')의 하측 단부 (M)의 경사각(L')은 각도(L)보다 큰 각도, 예를 들어 30도 내지 60도의 각도를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

다시 설명하지면, 제3 파쇄판(220')의 하측 단부의 시작점과 제1 파쇄판(120')과의 거리(D1)보다 제3 파쇄판(220')의 하측 단부의 끝지점과 제1 파쇄판(120')과의 거리(D2)가 크도록 제3 파쇄판(220')의 단부를 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 고속 이동 파쇄부(400')는 고속 수직 왕복 이동을 통해 고정 파쇄부(100')의 하측부와 함께 골재(R3)의 미세 파쇄를 수행한다.

고속 이동 파쇄부(400')는 고속 수직 왕복 이동은 제2 플라이휠의 고속 회전에 의해 수행된다.

수직 이동 지지대(410')는 제2 플라이휠의 편심축과 결합하는 편심축 고정구(450')를 포함하며, 편심축의 회전 운동에 따라 수직 이동 지지대(410') 수직 왕복 구동을 하게 된다.

고속 이동 파쇄부(400')는 1차 파쇄된 소형의 골재(R3)를 파쇄하는 것이므로 수직 이동 파쇄부(200')에 비해 작은 크기로 형성될 수 있다. 따라서 소형화에 따라 고속 이동 파쇄부(400')는 수직 이동 파쇄부(200')에 비해 고속 운동이 가능하다.

본 발명에서 제2 플라이휠은 제1 플라이 휠의 회전수의 N배(여기서 N은 2보다 큰 자연수)로 회전하도록 구성된다.

제2 플라이휠은 제1 플라이휠의 회전속도의 정수배로 구동되어, 제1 파쇄판(120')과 제3 파쇄판(220')의 상측 부분에서 1차로 골재(R1, R3)이 파쇄되는 동안 수직 이동 지지대(410')가 정수배인 두배, 세배 또는 N배의 속도로 왕복 구동되므로 제2 파쇄판(420')과 제1 파쇄판(120')의 하측 부분에서 골재(R2)의 신속한 2차 파쇄 및 배출이 가능하다.

이때, 골재(R2)의 미세 파쇄를 수행하기 위해 제2 파쇄판(420')은 파쇄산(420a')의 간격이 제3 파쇄산 간격(220a')의 1/N배를 가지도록 형성될 수 있다.

제2 플라이휠의 직경은 제1 플라이휠의 직경의 1/N 크기로 형성되므로, 실시형태에 따라, 제2 플라이휠과 제1 플라이휠을 나란하게 배치하는 것이 가능하다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1000' : 고속 이동 파쇄부를 포함하는 죠 크러셔
100' : 고정 파쇄부
200' : 수직 이동 파쇄부
400' : 고속 이동 파쇄부

Claims

프레임에 직립으로 고정 설치되는 고정 파쇄부;
상기 고정 파쇄부와 마주보는 위치에 일정한 파쇄각도를 가지도록 경사지게 배치되어 상기 고정 파쇄부와 함께 투입된 골재를 파쇄하는 수직 이동 파쇄부;
상기 수직 이동 파쇄부를 구동하는 제1 플라이 휠;
상기 수직 이동 파쇄부와는 별도로 구동되며, 수직 왕복 이동을 수행하도록 상기 수직 이동 파쇄부에 얹힘 방식으로 배치되는 고속 이동 파쇄부; 및
상기 고속 이동 파쇄부를 구동하는 제2 플라이 휠을 포함하되,
상기 고정 파쇄부는,
상기 프레임에 직립으로 고정 설치되는 고정 지지대; 및
상기 고정 지지대에 구비되는 제1 파쇄판을 포함하고,
상기 수직 이동 파쇄부는,
상기 제1 플라이휠에 의해 구동되는 수직 이동 지지대; 및
상기 수직 이동 지지대에 구비되는 제3 파쇄판을 포함하고,
상기 제3 파쇄판은,
상기 수직 이동 지지대의 상측 부분에 배치되되, 하측 단부가 상기 수직 이동 지지대로부터 일정거리 이격되는 형태로 구비되고, 이격 부분에 상기 고속 이동 파쇄부가 삽입되는 형태로 배치되고,
상기 고속 이동 파쇄부는,
상기 제2 플라이휠에 의해 구동되는 고속 이동 지지대; 및
상기 고속 이동 지지대에 구비되는 제2 파쇄판을 포함하고,
상기 제3 파쇄판은,
파쇄면이 상기 제2 파쇄판과 연속하도록 하측 단부가 경사진 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 죠 크러셔.
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청구항 1에 있어서,
상기 제2 플라이휠은 상기 제1 플라이 휠의 회전수의 N배(여기서 N은 2보다 큰 자연수)로 회전하는 것을 특징으로 하는 죠 크러셔.
청구항 4에 있어서,
상기 제2 파쇄판은,
파쇄산 간격이 상기 제3 파쇄판의 파쇄산 간격의 1/N배를 가지는 것을 특징으로 하는 죠 크러셔.