CN102644304A

CN102644304A - 深挖挖掘机

Info

Publication number: CN102644304A
Application number: CN2012100403662A
Authority: CN
Inventors: 稻元昭; 多田茂也
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2032-02-20
Also published as: KR101802889B1; CN102644304B; KR20120095781A; JP2012172362A; JP5567512B2

Abstract

本发明提供能实现比以往增加了挖掘深度，并且能够几乎不改变现有的结构地以简单的液压回路的结构来实现的深挖挖掘机。在伸缩臂和蛤壳式铲斗(16)之间设置伸缩缸(17)。使开闭铲斗(16)的调节阀(50)和管道(53、54)兼用于伸缩缸(17)的收缩。通过连续阀(58A)，使铲斗(16)的打开先于伸缩缸(17)的伸长进行。通过连续阀(58B)，使铲斗(16)的关闭先于伸缩缸(17)的收缩进行。

Description

深挖挖掘机

技术领域

本发明涉及通过动臂等将伸缩臂安装在自行式车辆上，并将蛤壳式铲斗安装在其前端而构成的深挖挖掘机。

背景技术

已知有如下构成的深挖挖掘机，为了挖掘纵坑等，将动臂能起伏地安装在自行式车辆上，将能向下方延伸的伸缩臂(利用液压缸等能伸缩地组装多级臂的部件)安装在该动臂上，将通过液压缸开闭的蛤壳式铲斗安装在该伸缩臂的下端(例如参照专利文献1)。

在这种深挖挖掘机中，为了与想要挖掘更深的纵坑的要求对应，在伸缩臂和蛤壳式铲斗之间添加用于深挖的吊托架地进行作业。

现有技术文献

专利文献1：日本特公平03-012179号公报

但是，若添加这种吊托架，则在将蛤壳式铲斗提升到地上并位于卡车的车厢上，打开蛤壳式铲斗而将挖掘砂土装载在车厢上的场合，蛤壳式铲斗和车厢的高低差变小，难以确保充分的装载量，因此无法添加更长的吊托架。因此，通过添加吊托架，不能期待挖掘深度的增加。

发明内容

本发明鉴于上述问题点，其目的在于提供实现挖掘深度的增加，并且能够确保向卡车的装载性的深挖挖掘机。

方案一的深挖挖掘机构成为，将动臂能够起伏地安装在自行式车辆上，将伸缩臂能够倾斜地安装在上述动臂上，将蛤壳式铲斗安装在上述伸缩臂的下端，该深挖挖掘机的特征在于，

在上述伸缩臂和上述蛤壳式铲斗之间设置伸缩缸，

具备兼用于上述伸缩缸和上述蛤壳式铲斗开闭用的铲斗缸的调节阀，

在与上述调节阀的一方的二次侧阀口连接的第一管道上连接上述铲斗缸的打开侧管道和上述伸缩缸的伸长侧管道，

在与上述调节阀的另一方的二次侧阀口连接的第二管道上连接上述铲斗缸的关闭侧管道和上述伸缩缸的收缩侧管道，

在上述伸缩缸的伸长侧管道上设置顺序阀，该顺序阀以下述方式设定动作压力：在通过上述调节阀向一方侧的切换操作而向上述第一管道供给工作油时，先进行上述铲斗的打开，在铲斗打开后使上述伸缩缸伸长。

在上述伸缩缸的收缩侧管道上设置顺序阀，该顺序阀以下述方式设定动作压力：在通过上述调节阀向另一方侧的切换操作而向上述第二管道供给工作油时，比上述伸缩缸的收缩先进行上述铲斗的关闭动作，在铲斗关闭后使上述伸缩缸收缩。

方案二的深挖挖掘机的特征在于，在上述伸缩缸的伸长侧管道的上述顺序阀和上述伸缩缸的底部室之间设置了控制止回阀，该控制止回阀以将设在上述伸缩缸的收缩侧管道上的顺序阀和上述伸缩缸的杆室之间的液压作为控制压力而打开。

本发明的效果如下。

根据方案一的发明，在向铲斗打开侧操作调节阀来进行挖掘时，若向第一管道供给工作油，则首先，伸缩缸由于设在伸缩缸的收缩侧管道侧的顺序阀的作用而不会伸长，铲斗打开。并且，在铲斗打开后，上述顺序阀的一次侧的液压由于第一管道的液压上升而上升，顺序阀打开而使伸缩缸伸长。这样，在铲斗打开，并且伸缩缸伸长了的状态下使伸缩臂伸长而使铲斗到达纵坑底部，之后，若转换调节阀而向第二管道供给工作油，则通过设在上述伸缩缸的伸长侧管道上的顺序阀，先进行铲斗关闭动作，在铲斗关闭后，伸缩缸收缩。

这样，如果在使伸缩缸收缩的状态下将铲斗提升在地上且在卡车的车厢上等排土，则由于成为伸缩缸收缩的状态，因此铲斗不会被车厢或车厢上的砂土阻碍地进行排土，能够确保向卡车的装载性。即，在挖掘时能够使伸缩缸伸长地进行挖掘，在排土时能够使伸缩缸缩短地进行排土，因此与现有的吊托架相比，缓和排土的铲斗高度的制约，能进行更深的部位的挖掘。

另外，本发明的伸缩缸不必增加已有的深挖挖掘机的伸缩臂所添设的液压软管，液压软管及调节阀也能够原样兼用，因此能够通过已有的深挖挖掘机的稍微的改变来实施，能便宜地提供深挖挖掘机。

根据方案二的发明，由于做成通过控制止回阀，并由上述伸缩缸接受挖掘时的反作用力，因此能保持挖掘力。

附图说明

图1是以挖掘作业状态表示本发明的深挖挖掘机的一个实施方式的侧视图。

图2是表示在本实施方式的深挖挖掘机中，将砂土装载到卡车上的状态的侧视图。

图3是表示本实施方式的伸缩臂的一个例子的结构图。

图4是表示本实施方式的伸缩缸和铲斗的连接结构的侧视图。

图5是表示本实施方式的铲斗的结构的侧视图。

图6是用于本实施方式的铲斗开闭及伸缩缸伸缩的液压回路图。

图7是包含应用本发明的铲斗的另一例子的液压回路图。

图中：1-下部行驶体，2-旋转装置，3-上部旋转体，3a-旋转机架，4-液压动力单元，5-驾驶室，6-配重，7-纵坑，8-动臂，9-动臂缸，10-伸缩臂，10a-外臂，10b-中心臂，10c-内臂，14-斗杆缸，16、16A-蛤壳式铲斗，17-伸缩缸，20-伸缩缸，23-提升缆绳，25-滑轮，28-推下缆绳，30-滑轮，32-液压软管，36-铲斗缸，36a-活塞，36b-杆，36c-筒，36d-打开侧室，36e-关闭侧室，40-机架，41-外壳，43-连接臂，47-主液压泵，48-控制液压泵，50-调节阀，51-控制阀，53-第一管道，53A-打开侧管道，53B-伸长侧管道，54-第二管道，54A-关闭侧管道，54B-收缩侧管道，58A～58C-顺序阀，59A～59C-止回阀，60-旁通管道，61-控制管道，62-止回阀，63-卡车车厢，64-砂土，65-控制止回阀，66-控制管道。

具体实施方式

图1、图2是分别以挖掘状态、向卡车装载砂土的状态表示本发明的深挖挖掘机的一个实施方式的侧视图。在图1、图2中，1是下部行驶体，3是通过旋转装置2设置在该下部行驶体1上的上部旋转体。该上部旋转体3在旋转机架3a上安装液压动力单元4、驾驶室5及配重6等而构成。利用下部行驶体1及上部旋转体2构成自行式车辆的挖掘机主体。另外，如图1所示，驾驶室5能前后移动，在挖掘作业时通过使驾驶室5向前方移动，驾驶室5内的操作员能够目视纵坑7内的挖掘部位。

8是能利用动臂缸9能起伏地安装在旋转机架2a上的动臂。10是伸缩臂，在该例子中，将伸缩臂10直接安装在动臂8上，但也有通过非伸缩式的臂(未图示)安装伸缩臂10的场合。

该伸缩臂10可伸缩地组合外臂10a、中心臂10b及内臂10c而构成。如图2所示，该伸缩臂10利用销11将外臂10a连接在动臂8的前端，在外臂10a和动臂8之间，利用销12、13连接两端地安装斗杆缸14，利用该斗杆缸14的伸缩能改变伸缩臂10相对于动臂8的倾斜角度。

16是蛤壳式铲斗，17是在本发明附加地设置在伸缩臂10的内臂10c和蛤壳式铲斗16之间的伸缩缸。该伸缩缸17利用销19连接在内臂10c上而安装。

图3表示伸缩臂10的结构例。该例子的伸缩臂10内置伸缩缸20，利用销21将伸缩缸20的杆连接在外臂10a的上端部，利用销22将筒的上部连接在中心臂10b上。23是在使伸缩缸20收缩时相对于中心臂10b提升内臂10c的缆绳。该提升缆绳23将一端利用连接部24连接在外臂10a上，将中间部绕挂在安装在中心臂10b的顶部上的滑轮25上，在设在内臂10c的顶部的连接部26连接另一端而安装。

28是在使伸缩缸20伸长时相对于中心臂10b推下内臂10c的缆绳。该推下缆绳28将一端利用连接部29连接在外臂10a上，将中间部绕挂在安装在中心臂10b的下端部上的滑轮30上，在设在内臂10c的顶部上的连接部31连接另一端而安装。利用该结构，通过伸缩缸20的伸缩，缆绳23、28及滑轮25、30连动而使伸缩臂10伸缩。提升缆绳23添设了用于使用于进行铲斗16的开闭和伸缩缸17的伸缩的工作油流动的液压软管(未图示)。在内臂10c内只设有用于使用于进行铲斗16的开闭和伸缩缸17的伸缩的工作油流动的液压软管32。

另外，作为伸缩臂的结构，还能够使用具有下述其他伸缩机构结构的伸缩臂，将例如两个液压缸以其杆向相反方向突出的方式组合，将两个液压缸的筒连接在中心臂10b上，将一方的液压缸的杆连接在外臂10a上，将另一方的液压缸的杆连接在内臂10c上等，未局限于图3，组合的臂的个数也可以为两个或四个以上。

图4是放大地表示蛤壳式铲斗(以下称为铲斗)16和在本发明附加的伸缩缸17的结构的侧视图。如图4所示，通过利用相对于伸缩缸17朝向左右的销33a连接上托架33，利用朝向前后的销34连接利用销35a将该上托架33连接在铲斗16的上端的下托架35，相对于伸缩缸17能前后、左右摆动地安装铲斗16。并且，若使伸缩缸17收缩，则铲斗16的底部为H所示的上升的位置，若使伸缩缸17伸长，则为L所示的下降的位置，可进行增加了伸缩缸17的长度的深挖。

图5表示铲斗16的结构。该实施方式的铲斗16是在中心部设置了铲斗缸36的铲斗，该铲斗缸36具有筒36c能上下移动地外嵌在将活塞36a固定在中间部的杆36b上的结构。在杆36b的上端具有连接在图4所示的销35a上的销孔37。另外，该杆36b也起到后述的外壳41的支撑体的作用。该铲斗缸36在比筒36c内的活塞36a靠上部、下部分别形成密封了的打开侧室(在打开铲斗时供给工作油的油室)36d和关闭侧室(在关闭铲斗时供给工作油的油室)36e。

利用焊接等将机架40固定在铲斗缸36的杆36b的下端。利用销42、42能开闭地将一对外壳41、41枢轴安装在该机架40上。43是利用筒36c的上下移动开闭外壳41的连接臂，这些连接臂43利用销44将上端连接在筒36c上，利用销45将下端连接在外壳41上而安装。

图6是用于进行上述伸缩缸17的伸缩和铲斗16的开闭的液压回路图。在图6中，47是搭载在地上的挖掘机主体的旋转机架3a上的液压动力单元4所包含的主液压泵，同样地48是控制液压泵。50是开闭铲斗16的调节阀，在本发明中，将该调节阀50兼用于伸缩缸17的伸缩。51是用于操作该调节阀50的控制阀，具有操作踏板51a。

53是与调节阀50的一方的二次侧阀口A连接的第一管道，54是与另一方的二次侧阀口B连接的第二管道。第一管道53分支为管道53A和管道53B。管道53A是与铲斗缸36的打开侧室36d连接的打开侧管道。管道53B是与伸缩缸17的底部室17a连接的伸长侧管道。

第二管道54分支为管道54A和管道54B。管道54A是与铲斗缸36的关闭侧室36e连接的关闭侧管道。54B是与伸缩缸17的杆室17b连接的收缩侧管道。56、57分别是设定第一管道53和第二管道54的最高液压的溢流阀。

58A是设在伸缩缸17的伸长侧管道53B上的顺序阀，59A是并列地设在该顺序阀58A上的止回阀。在将调节阀50转换操作为左位置，并通过上述第一管道53同时向铲斗16的铲斗缸36的打开侧室36d和伸缩缸17的底部室17a供给工作油时，该顺序阀58A使铲斗16的打开先进行。

58B是设在伸缩缸17的收缩侧管道54B上的顺序阀，59B是并列地设在该顺序阀58B上的止回阀。在将调节阀50转换操作为右位置，并通过上述第二管道54同时向铲斗16的铲斗缸36的关闭侧室36e和伸缩缸17的杆室17b供给工作油时，该顺序阀58B使铲斗16的关闭先进行。

60是连接伸缩缸17的底部室17a和杆室17b的旁通管道，58C是设在该旁通管道60上的顺序阀，在伸缩缸17伸长时，用于使杆室17b的工作油向底部室17a回流。59C是并列地设在该顺序阀58C上的止回阀。62是设在伸缩缸17的杆室17b和顺序阀58B之间的止回阀，在使伸缩缸17伸长时，用于使来自杆室17b的工作油只向杆室17a侧回流。

61是顺序阀58C的控制管道，该控制管道61连接伸缩缸17的收缩侧管道54B的顺序阀58B与止回阀62之间与顺序阀58C的控制室之间。为了在使伸缩缸17收缩时，提高上述逆流用顺序阀58C的动作压力而确保施加在杆室17b上的工作油压力，并可靠地使伸缩缸17收缩而设置该控制管道61。

65是设在伸缩缸17的伸长侧管道53B的顺序阀58A与伸缩缸17的底部室17a之间的控制止回阀。66是控制止回阀65的控制管道，该控制管道66将设在伸缩缸17的收缩侧管道54B上的顺序阀58B和止回阀62之间的液压作为控制压力施加在控制止回阀65的控制室上，在该控制管道存在液压的场合，容许工作油向控制止回阀65的逆向流动。

在利用该深挖挖掘机进行挖掘的场合，操作图6所示的控制阀51而将调节阀50转换为左位置。由此，向第一管道53供给从主液压泵47排出的工作油，首先通过管道53A向铲斗缸36的打开侧室36d供给，因此筒36c上升，外壳41、41以销42、42为中心如双点划线所示地向上方转动，铲斗16打开。

在此，由于顺序阀58A的动作压力设定为在打开铲斗时所需的液压下不会打开，因此顺序阀58A不会打开，伸缩缸17不会伸长。若铲斗16最大限度地打开，则通过第一管道53的液压的上升，顺序阀58A打开，伸缩缸17伸长。因此，在挖掘图1所示的纵坑7的较深的部位时，首先伸缩缸17在铲斗16打开的状态下伸长。这样，通过在使伸缩缸17伸长的状态下使伸缩臂10伸长，能够将铲斗16推到纵坑7的底部。

在上述伸缩缸17的伸长时，通过止回阀62的作用，使液压缸17的杆室17b的工作油通过顺序阀58C向底部室17a中回流，因此能够使伸缩缸17快速地伸长。

接着，若驾驶室5内的操作员操作控制阀51将调节阀50转换为右位置，则从主液压泵47排出的工作油供给到第二管道54。在此，在通常的挖掘中，顺序阀58的动作压力设定为在关闭铲斗16时所需的液压下不会打开，因此顺序阀58B不会打开，伸缩缸17不会收缩。因此，筒36c从铲斗缸36的筒36c上升的铲斗打开状态下降，外壳41、41以销42、42为中心向下方转动，铲斗16关闭而进行挖掘。

若铲斗16关闭，则由于第二管道54的液压的上升，顺序阀58B打开，随此，控制止回阀65也打开，同时，控制压力从控制管道66施加到顺序阀58C的控制室，顺序阀58C的动作压力变高而阻止通过顺序阀58C的工作油的流动，将工作油导入杆室17b，底部室17a的工作油通过控制止回阀65而流出，伸缩缸17收缩。

这样，若为在铲斗16内容纳砂土，并且伸缩缸17收缩的状态，则使调节阀50返回中立位置，使伸缩臂10收缩，如图2所示，通过使铲斗16位于卡车的车厢63上并再次将调节阀50转换为左位置，在关闭伸缩缸17的状态下打开铲斗16，能够将铲斗16内的砂土装载在车厢63上。

这样，在本实施方式中，通过伸缩缸17将铲斗16安装在伸缩臂10的下端，在挖掘时能够使伸缩缸17伸长地进行挖掘，因此能进行更深的部位的挖掘，另一方面，在排土时，由于能够使伸缩缸17缩短地进行排土，因此铲斗16不会被车厢63及车厢63上的砂土64阻碍地进行排土。即，与现有的吊托架相比，缓和了排土的铲斗高度的制约，能进行更深的部位的挖掘。

另外，用于使伸缩缸17动作的液压管道53、54及调节阀50兼用作铲斗16用的部件，因此已有的深挖挖掘机的伸缩臂10所添设的液压软管及调节阀50也能够原样使用，因此能够通过已有的深挖挖掘机的稍微的改变来实施，能便宜地提供深挖挖掘机。

如上所述，在关闭铲斗16而进行挖掘时，由于在挖掘对象中含有岩石等原因，若第二管道54的液压上升，则由于施加在伸缩缸17的杆室17b上的液压的上升，伸缩缸17收缩而从挖掘对象稍微上升，通过第二管道54的液压的下降，转换为铲斗16再次关闭的方向。通过这种动作，能够避免挖掘阻力过大地进行挖掘，因此能进行效率高的挖掘。

另外，在本实施方式中，在伸缩缸17的伸长侧管道53B的顺序阀58A和伸缩缸17的底部室17a之间设置了将设置在伸缩缸17的收缩侧管道54B上的顺序阀58B和伸缩缸17的杆室17b之间的液压作为控制压力而打开的控制止回阀65，因此能够利用伸缩缸17接受挖掘时的反作用力，能够确保挖掘力。

图7表示应用图6的液压回路的铲斗的另一例子。图7的液压回路的基本结构与图6的结构相同。图7所示的铲斗16A在中心杆38的上端具有利用上述销34连接伸缩缸17的销孔37。另外，在杆38的下端固定机架40，在机架40上以销42、42为中心能转动地安装外壳41、41。开闭外壳41的铲斗缸36利用销44将一端连接在杆38上，利用销45将另一端连接在外壳41上。

对该铲斗16A而言，由铲斗缸36的伸长，外壳41如实线所示那样关闭，由铲斗缸36的收缩，外壳41如双点划线所示那样打开。即使在该图7的液压回路中，也以铲斗16A的打开先于伸缩缸17的伸长的方式设定顺序阀58A的动作压力。另外，以铲斗16A的关闭先于伸缩缸17的收缩的方式设定顺序阀58B的动作压力。这样，在构成铲斗16A的场合也能够发挥与上述相同的作用效果。

以上利用实施方式说明了本发明，但本发明未局限于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更、添加。

Claims

1.一种深挖挖掘机，该深挖挖掘机构成为，将动臂能够起伏地安装在自行式车辆上，将伸缩臂能够倾斜地安装在上述动臂上，将蛤壳式铲斗安装在上述伸缩臂的下端，该深挖挖掘机的特征在于，

在上述伸缩臂和上述蛤壳式铲斗之间设置伸缩缸，

在上述伸缩缸的伸长侧管道上设置顺序阀，该顺序阀以下述方式设定动作压力：在通过上述调节阀向一方侧的切换操作而向上述第一管道供给工作油时，先进行上述铲斗的打开，在铲斗打开后使上述伸缩缸伸长，

2.根据权利要求1所述的深挖挖掘机，其特征在于，

在上述伸缩缸的伸长侧管道的上述顺序阀和上述伸缩缸的底部室之间设置了控制止回阀，该控制止回阀以将设在上述伸缩缸的收缩侧管道上的顺序阀和上述伸缩缸的杆室之间的液压作为控制压力而打开。