CN101952133B - 工程机械的NOx降低装置的配置结构 - Google Patents

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Abstract

【课题】本发明使液压泵的周围空间宽阔，能使构成热源的还原催化剂和与液压泵连接的液压泵软管隔离，还能应用于车宽狭窄的工程机械。【解决方法】工程机械的NOx降低装置的配置结构包括：配置在发动机(14)的排气通道上，捕集发动机的废气中的浮游粒子状物质的PM捕集过滤器(20)、以及对发动机的废气中的氮氧化物进行还原净化的尿素还原催化剂(22)；将尿素水向发动机的排气通道进行喷雾的尿素水喷雾装置(23)；将尿素水向尿素水喷雾装置供给的尿素水供给装置(25)；以及储存向该尿素水供给装置引导的尿素水的尿素水箱(24)。其结构为：在配重(12)上形成凹部(12a)，在该凹部内配置尿素还原催化剂，在发动机室(11)内配置PM捕集过滤器，尿素还原催化剂和PM捕集过滤器成为L字状。

Description

工程机械的NOx降低装置的配置结构
技术领域
本发明涉及设置在液压挖掘机等工程机械上，并作为结构要素而包括捕集发动机的排气中所含的浮游粒子状物质的PM捕集过滤器、和对发动机的排气中的氮氧化物(NOx)进行还原净化的还原催化剂的工程机械的NOx降低装置的配置结构。
背景技术
作为这种现有技术，有专利文献1(日本特开2005-155404号公报)所示的结构。在该专利文献1中公开了捕集发动机的排气中所含的浮游粒子状物质的微粒的上游侧的第一后处理装置，即PM捕集过滤器，以及对氮氧化物(NOx)进行净化使其无害化的下游侧的第二后处理装置，即含有还原催化剂的NOx降低装置，并公开了将PM捕集过滤器和还原催化剂通过形成发动机的排气通道的配管配置成“コ”字状的结构。
在工程机械中也要求安装这种NOx降低装置。以下，对将上述的专利文献1所公开的现有技术搭载在工程机械例如液压挖掘机上的场合研究出的NOx降低装置的配置结构进行说明。
图5是表示现有技术研究出的工程机械的NOx降低装置的配置结构的主要部分的俯视图，图6是图5的B向视图。
如这些图5、图6所示，液压挖掘机具备配置在行驶体上的回旋体40。在该回旋体40上具备：发动机室41和与该发动机室41邻接、设置在车身后方位置且保持车身的稳定性的配重42。在发动机室41内配置有发动机43和利用该发动机43进行驱动的液压泵44。在将上述的专利文献1所公开的现有技术搭载在这种液压挖掘机上的场合，如图5所示，考虑采用以下结构：将PM捕集过滤器46和还原催化剂48以还原催化剂48位于外侧的方式并排设置在该工程机械的宽度方向，将发动机43和PM捕集过滤器46用配管45连接，将PM捕集过滤器46和还原催化剂48用配管47连接，在还原催化剂48的部分设置向大气中放出排气的消声器49。即考虑采用如下结构：将PM捕集过滤器46和还原催化剂48通过配管47配置成俯视时呈“コ”字状。
然而，在将专利文献1所示的现有技术如图5、图6所示那样应用于液压挖掘机等工程机械的场合，存在以下问题。
由于还原催化48和液压泵44接近地配置，因此液压泵44的周围空间即进行液压泵44的维修时的作业空间变得狭窄。因此，存在难以实施液压泵44的维修的问题。而且，与液压泵44连接的液压软管位于由化学反应产生高反应热而成为热源的还原催化剂48附近，因此存在液压软管破裂时，在该液压软管中流动的油与构成热源的还原催化剂48接触，存在产生火灾的危险。此外，如车宽度狭窄的超小型液压挖掘机那样在车宽受到限制的工程机械中，有时不能确保将PM捕集过滤器46和还原催化剂48并排设置在该工程机械的宽度方向上的设置空间。因此，在这种车宽狭窄的工程机械中，存在不能搭载专利文献1所示的NOx降低装置的可能性。
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术的情况而提出的方案，其目的在于提供一种能够确保液压泵的周围空间较宽阔，能够使构成热源的还原催化剂和与液压泵连接的液压软管隔离，而且也能应用于车宽狭窄的工程机械上的工程机械的NOx降低装置的配置结构。
为了达到该目的，本发明的工程机械的NOx降低装置的配置结构配备在工程机械上，该工程机械具有发动机室及与该发动机邻接地设置在车身的后方位置上且保持车身的稳定性的配重，在上述发动机室配置了发动机和利用该发动机进行驱动的液压泵；工程机械的NOx降低装置的配置结构包括：配置在上述发动机的排气通道上，捕集上述发动机的废气中所含的浮游粒子状物质的PM捕集过滤器、以及对上述发动机的废气中所含的氮氧化物进行还原净化的还原催化剂；将还原剂向上述发动机的排气通道进行喷雾的还原剂喷雾装置；将还原剂向上述还原剂喷雾装置供给的还原剂供给装置；以及储存向该还原剂供给装置引导的还原剂的还原剂储藏箱；其特征是，在上述配重上形成凹部，在该凹部内配置上述还原催化剂，在上述发动机室内配置上述PM捕集过滤器。
这样构成的本发明，由于将还原催化剂配置在配重的凹部内，将PM捕集过滤器配置在发动机室内，因此仅PM捕集过滤器和还原催化剂中的PM捕集过滤器配置在液压泵的周围，由此能够确保液压泵的周围空间，即确保进行液压泵的维修时的作业空间较宽阔。
另外，由于将还原催化剂配置在远离发动机室内的液压泵的配重的凹部内，因此能够使构成热源的还原催化剂和与液压泵连接的液压软管隔离。由此，即使液压软管破裂，液压软管内的油漏出，也能够避免该油与还原催化剂接触，能够防止从这种液压软管漏出的油引起的火灾。
再有，由于还原催化剂配置在配重的凹部内，因此沿车身宽度方向配置的只有PM捕集过滤器和还原催化剂中的PM捕集过滤器，即使车宽受限制的情况下也容易确保PM捕集过滤器的设置空间。由此，也可以应用于车宽狭窄的工程机械。
另外，本发明的工程机械的NOx降低装置的配置结构在上述发明中，其特征是，具有产生冷却换热器的风的风扇，并且在上述配重的上述凹部内配置上述还原剂储藏箱和上述还原剂供给装置。
这样构成的本发明，由于能够将还原剂储藏箱和还原剂供给装置配置在同一配重的凹部内并使其位于构成热源的还原催化剂的附近，因此，即使在液压挖掘机置于气温极低的环境下的场合，也能够在发动机起动后提早溶解还原剂储藏箱内的还原剂以及还原剂供给装置内的还原剂的冻结，能够使废气的净化提早开始。
还有，如果相对于风扇以成为下游侧的方式配置还原催化剂，并且在该还原催化剂的下游侧配置还原剂储藏箱和还原剂供给装置，则由风扇产生的风被还原催化剂加热，该被加热的风被吹送到还原剂储藏箱和还原剂供给装置。因此，能够利用上述被加热的风使还原剂储藏箱内的还原剂和还原剂供给装置内的还原剂变暖，从而能够更早地溶解发动机起动后的还原剂的冻结。
本发明的工程机械的NOx降低装置的配置结构在上述发明中，其特征是，在连接形成上述发动机的排气通道的上述发动机和上述PM捕集过滤器的配管，以及连接上述PM捕集过滤器和上述还原催化剂的配管的每个上具备振动吸收管。
这样构成的本发明，在液压挖掘机上产生伴随着作业的振动等时，能够通过振动吸收管不受振动的影响地保持连接发动机和PM捕集过滤器的配管，以及连接PM捕集过滤器和还原催化剂的配管，由此能够将该NOx降低装置相对于振动等保持在稳定的状态。
本发明的工程机械的NOx降低装置的配置结构在上述发明中，其特征是，设置固定上述PM捕集过滤器的固定板和支撑该固定板的托架，并且使振动吸收部件介于这些固定板和托架之间。
这样构成的本发明，在该工程机械上产生振动等时，能够通过振动吸收部件不受振动等的影响地将PM捕集过滤器保持在稳定的状态。
本发明的效果如下。
本发明由于在配重上形成凹部，在该凹部内配置还原催化剂，在发动机室内配置PM捕集过滤器，因此配置在发动机室所配置的液压泵的周围的只有PM捕集过滤器和还原催化剂中的PM捕集过滤器，由此能够确保液压泵的周围空间较宽阔，液压泵的维修变得容易。因此，能够确保对该液压泵的优良的维修性。
另外，能够使构成热源的还原催化剂和与液压泵连接的液压软管隔离，由此即，使液压软管破裂，该液压软管内的油漏出时，也能够防止发生因该漏出的油引起的火灾，能够确保优良的安全性。
再有，由于在发动室内仅配置PM捕集过滤器和还原催化剂中的PM捕集过滤器即可，因此也可以应用于车宽狭窄的工程机械，能够确保优良的通用性。
附图说明
图1是表示作为本发明的NOx降低装置的配置结构的一个实施方式所具备的工程机械的一例而举出的液压挖掘机的侧视图。
图2是表示图1所示的液压挖掘机所具备的回旋体的概略结构的俯视图。
图3是表示在图2所示的回旋体上配备的本实施方式的NOx降低装置的配置结构的俯视图。
图4是图3的A向视图。
图5是表示现有技术研究出的工程机械的NOx降低装置的配置结构的主要部分的俯视图。
图6是图5的B向视图。
图中：
2-回旋体，9-车身框架，11-发动机室，12-配重，12a-凹部，13-换热器，14-发动机，14b-风扇，15-液压泵，19-配管，20-PM捕集过滤器，21-配管，22-尿素还原催化剂，23-尿素水喷雾装置(还原剂喷雾装置)，24-尿素水箱(还原剂储藏箱)，25-尿素水供给装置(还原剂供给装置)，26-消声器，27-托架，28-连结带，29-固定板，30-螺栓，31-振动吸收部件，32-连结带，33-固定板，34-螺栓，35-螺栓，36-振动吸收管，37-振动吸收管。
具体实施方式
以下，基于附图对用于实施本发明的工程机械的NOx降低装置的配置结构的最佳方式进行说明。
图1是表示作为本发明的NOx降低装置的配置结构的一个实施方式所具备的工程机械的一例举出的液压挖掘机的侧视图，图2是表示图1所示的液压挖掘机所具备的回旋体的概略结构的俯视图，图3是表示图2所示的回旋体所具备的本实施方式的NOx降低装置的配置结构的俯视图，图4是图3的A向视图。
应用了本实施方式的NOx降低装置的配置结构的工程机械例如是图1所示的液压挖掘机，该液压挖掘机具备行驶体1和配置在该行驶体1上的回旋体2。而且，具备：沿上下方向可转动地安装在回旋体2上的起重臂3；沿上下方向可转动地安装在该起重臂3的前端上的悬臂4；以及沿上下方向可转动地安装在该悬臂4的前端，并用于挖掘作业等的铲斗5。这些起重臂3、悬臂4以及铲斗5构成前作业机。
而且，除了具备驱动起重臂3的起重臂缸6、驱动悬臂4的悬臂体7以及驱动铲斗5的铲斗缸8之外，还具备使行驶体1行驶的未图示的行驶马达和使回旋体2旋转的未图示的旋转马达等。由这些起重臂缸6、悬臂缸7、铲斗缸8以及未图示的行驶马达、旋转马达等构成液压驱动器。
在设置于回旋体2的车身框架9上，在前侧位置配置驾驶室10，在后侧位置配置用于确保重量平衡而保持车身的稳定性的配重12。在与该配重12邻接的前侧部分，配置有发动机室11。在配重12上，如图2所示，形成有例如贯通下方部分而与车身框架9连通的凹部12a。
如图2所示，在发动机室11内具备：发动机14；利用该发动机14驱动，并产生对流动于换热器13内的发动机冷却水等进行冷却的风的风扇14b；以及利用发动机14驱动，并对上述液压驱动器供给压力油的液压泵15。在位于发动机室11的外侧的驾驶室10附近，配置有控制从液压泵15向上述液压驱动器供给的压力油的流动的液压控制阀装置16。此外，如图3所示，在发动机14上附设有涡轮14a。
另外，如图2所示，在位于发动机室11的外侧的液压控制阀装置16的近旁位置配置有：储存向发动机14供给的燃料的燃料箱17；以及储存吸入到液压泵15的工作油的工作油箱18。这些燃料箱17及工作油箱18搭载在车身框架9上。
具有这种结构的液压挖掘机所具备的本实施方式的NOx降低装置如图3、图4所示，包括：配置在发动机14的排气通道上，捕集发动机14的废气中所含的浮游粒子状物质的PM捕集过滤器20、以及对发动机14的废气中所含的氮氧化物进行还原净化的还原催化剂、例如尿素还原催化剂22；将还原剂例如尿素水向发动机14的排气通道进行喷雾的还原剂喷雾装置，即尿素水喷雾装置23；向该尿素水喷雾装置23供给尿素水的还原剂供给装置，即尿素水供给装置25；储存向该尿素水供给装置25引导的尿素水的还原剂储藏箱，即尿素水箱24。
发动机14和PM捕集过滤器20由配管19连接，PM捕集过滤器20和位于该PM捕集过滤器20的下游的尿素还原催化剂22由配管21连接。即，这些配管19、21构成发动机14的排气通道。在尿素还原催化剂22上连接将废气排放到大气中的消声器26。
上述的本实施方式的NOx降低装置的构成要素中的PM捕集过滤器20配置在位于液压泵15的上方的发动机室11内。该PM捕集过滤器20如图3、图4等所示那样被保持。即、设置有例如固定在发动机14上的托架27，在该托架27上通过例如由弹性体构成的振动吸收部件31配置有固定板29。连结PM捕集过滤器20的连结带28一体地设置在该固定板29上。固定板29通过螺栓30与振动吸收部件31一起固定支撑在托架27上。
另外，本实施方式的NOx降低装置的结构要素之中的尿素还原装置22、尿素水供给装置25、尿素水箱24、尿素水喷雾装置23以各自的上表面不从配重12的上表面突出的方式配置在配重12的凹部12a中。由上述PM捕集过滤器20和尿素还原催化剂22以及连接这些PM捕集过滤器20和尿素还原催化剂22的配管21形成的结构体的形状形成为例如L字状。
还有，尿素还原催化剂22配置在例如风扇14b的下游侧，尿素水供给装置25以及尿素水箱24配置在例如尿素催化剂22的下游侧。此外，尿素水喷雾装置23以对尿素水进行喷雾的方式配置在连接PM捕集过滤器20和尿素还原催化剂22的配管21内。
上述尿素还原催化剂22由一体地设置在固定板33上的连结带32连结。固定板33通过例如穿过配重12的凹部12a的下方部分的螺栓34固定在车身框架9上。
另外，在连接发动机14和PM捕集过滤器20的配管19上设有振动吸收管36，在连接PM捕集过滤器20和尿素还原催化剂22的配管21上设有振动吸收管37。
这样构成的本实施方式的配置结构的NOx降低装置将容纳在图3所示的尿素水箱24内的尿素水引导至尿素水供给装置25，尿素水从该尿素水供给装置25被供给至尿素水喷雾装置23。被排出到构成发动机14的排气通道的配管19的废气中的浮游粒子状物质由PM捕集过滤器20捕集，被排出到配管21的废气中的NOx利用从尿素水喷雾装置23向配管21喷雾的尿素水、和与配管21连接的尿素还原催化剂22被还原净化。这样一来，浮游粒子状物质及NOx已减少了的废气从消声器26排放到大气中。
根据本实施方式的NOx降低装置的配置结构，由于将尿素还原催化剂22配置在形成于配重12上的凹部12a内，将PM捕集过滤器20配置在发动机室11内，因此在液压泵15的周围仅配置PM捕集过滤器20和尿素还原催化剂22中的PM捕集过滤器20，由此能够确保液压泵15的周围空间，即确保进行液压泵15的维修时的作业空间较为宽阔。因此能够确保对该液压泵15的优良的维修性。
另外，由于将尿素还原催化剂22配置在远离发动机室11内的液压泵15的配重12的凹部12a内，因此能够使构成热源尿素还原催化剂22和与液压泵15连接的液压软管隔离。这样，即使液压软管破裂，该液压软管内的油漏出，也能够避免该油与尿素还原催化剂22接触。因此，能够防止伴随这种液压软管的破裂的油的漏出引起的火灾，能够确保优良的安全性。
再有，由于尿素还原催化剂22配置在配重12的凹部12a内，因此沿车宽度方向配置的只有PM捕集过滤器20和尿素还原催化剂22中的PM捕集过滤器20，即使在车宽受到限制的场合，也能够容易确保PM捕集过滤器20的设置空间。这样，也可以应用于车宽狭窄的工程机械，能够确保优良的通用性。
由于能够将尿素水箱24和尿素水供给装置25配置在同一配重12的凹部12a内并使其位于构成热源的尿素还原催化剂22的附近，因此，即使在该液压挖掘机置于气温极低的环境下的场合，也能够在发动机起动后提早溶解尿素水箱24内的尿素水以及尿素水供给装置25内的尿素水的冻结，能够提早开始废气的净化。
还有，相对于风扇14b在下游侧配置尿素还原催化剂22，并且在该尿素还原催化剂22的下游侧配置尿素水箱24和尿素水供给装置25，因此由风扇14b产生的风被尿素还原催化剂22加热，该被加热的风吹送到尿素水箱24和尿素水供给装置25。因此，能够利用上述被加热的风使尿素水箱24内的尿素水和尿素水供给装置25内的尿素水变暖，从而能够更早溶解发动机14起动后的尿素水的冻结。
另外，由于在连接发动机14和PM捕集过滤器20的配管19及连接PM捕集过滤器20和尿素还原催化剂22的配管21的每个上具备振动吸收管36、37，因此在液压挖掘机伴随着挖掘作业等而产生振动等时，能够通过振动吸收管36、37不受振动的影响地保持连接上述的发动机14和PM捕集过滤器20的配管19及连接PM捕集过滤器20和尿素还原催化剂22的配管21，能够将该NOx降低装置保持在稳定的状态。因此，能够防止伴随上述的挖掘作业等的振动等引起的该NOx降低装置的损伤，实现耐久性优良的NOx降低装置。
另外，由于PM捕集过滤器20被一体地设置在固定板29上的连结带28连结，且将固定板29通过振动吸收部件31并利用螺栓30支撑在托架27上，因此，在产生上述那样的伴随着挖掘作业等的振动等时，能够通过振动吸收部件31不受振动等的影响地将PM捕集过滤器20保持在稳定的状态，对实现耐久性优良的NOx降低装置做出贡献。

Claims (3)

1.一种工程机械的NOx降低装置的配置结构，配备在工程机械上，该工程机械具有发动机室及与该发动机室邻接地设置在车身的后方位置上且保持车身的稳定性的配重，在上述发动机室配置了发动机和利用该发动机进行驱动的液压泵；
工程机械的NOx降低装置的配置结构包括：配置在上述发动机的排气通道上，捕集上述发动机的废气中所含的浮游粒子状物质的PM捕集过滤器、以及对上述发动机的废气中所含的氮氧化物进行还原净化的还原催化剂；将还原剂向上述发动机的排气通道进行喷雾的还原剂喷雾装置；将还原剂向上述还原剂喷雾装置供给的还原剂供给装置；以及储存向该还原剂供给装置引导的还原剂的还原剂储藏箱；其特征在于，
在位于上述液压泵的上方的、上述发动机室内配置上述PM捕集过滤器，并在形成于上述配重上的凹部内配置构成热源的上述还原催化剂，用配管连接上述发动机和配置在上述发动机室内的上述PM捕集过滤器，并用配管连接上述PM捕集过滤器和配置在上述配重的凹部内的上述还原催化剂，
具有产生冷却换热器的风的风扇，将上述还原催化剂配置于上述风扇所产生的风的下游侧，并且，
在上述配重的上述凹部内，在相对于上述还原催化剂的由上述风扇产生的风的下游侧配置上述还原剂储藏箱和上述还原剂供给装置。
2.根据权利要求1所述的工程机械的NOx降低装置的配置结构，其特征在于，
在形成上述发动机的排气通道的连接上述发动机和上述PM捕集过滤器的配管、以及连接上述PM捕集过滤器和上述还原催化剂的配管的每个上具备振动吸收管。
3.根据权利要求1所述的工程机械的NOx降低装置的配置结构，其特征在于，
设置固定上述PM捕集过滤器的固定板和支撑该固定板的托架，并且使振动吸收部件介于上述固定板和上述托架之间。
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