CN102985620A

CN102985620A - 液压挖掘机

Info

Publication number: CN102985620A
Application number: CN2012800019172A
Authority: CN
Inventors: 木下顺策; 高野统
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2032-05-24
Also published as: US8640803B2; DE112012000071T5; CN102985620B; KR101290612B1; WO2012172949A1; JP2013002170A; DE112012000071B4; KR20130016341A; US20130115037A1; JP5160668B2

Abstract

一种液压挖掘机，对多个冷却装置高效地供给空气。该液压挖掘机具备冷却单元（20）、覆盖冷却单元（20）的后外饰门（21）及前外饰门（22）。冷却单元（20）包括混合散热器（28）和空调用冷凝器（29）。混合散热器（28）与后外饰门（21）相对配置。空调用冷凝器（29）在混合散热器（28）的侧部前方配置在与混合散热器（28）大致正交的方向上且前外饰门（22）和冷却风扇（17）之间的空气流路的中途。后外饰门（21）在高度方向上与混合散热器（28）重叠的部分具有后开口部（21b），前外饰门（22）在高度方向上与后开口部（21b）错开的位置且在高度方向上与空调用冷凝器（29）重叠的部分具有前开口部（22b、22c）。

Description

液压挖掘机

技术领域

本发明涉及液压挖掘机，尤其是涉及用于冷却设置于液压挖掘机的多个冷却装置的构造。

背景技术

在液压挖掘机中装载有包括用于冷却发动机的冷却水的散热器、冷却液压设备的工作油的油冷却器、冷却向发动机供给的压缩空气的后冷却器等各种冷却装置。

在液压挖掘机中这些多个冷却装置多数情况下被配置于车体的侧面。例如，在专利文献1所示的液压挖掘机中，在车体的侧面配置有冷却装置，并且为了覆盖这些冷却装置而设置有侧门及发动机罩，除了该侧门及发动机罩以外，还另设置有覆盖过滤器上方的盖体。另外，侧门等形成有用于取入外部气体的开口部。

另外，在专利文献2中公开了从液压挖掘机的侧部向后部设有两条空气流路，在一空气流路上配置散热器，而另一空气流路上配置油冷却器的内容。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003－3519号公报

专利文献2：日本特开2002－30693号公报

近年来，在液压挖掘机中也推进混合化。在该混合液压挖掘机中，不仅需要现有的多个冷却装置，而且需要用于冷却逆变器等电动机系统的散热器（在此，将该散热器称为“混合散热器”）。因此，需要对这些多个冷却装置高效地供给冷却用空气，并且防止热平衡恶化。

因此，如专利文献2所示，考虑设置两条空气流路，在各空气流路上配置多个冷却装置。

但是，在专利文献2所示的构成中，存在几乎全部的空气流入容易取入空气的一空气流路，而从另一空气流路几乎不取入空气的担心。

另外，因在液压挖掘机中需要三组以上的冷却装置，所以需要在一条空气流路上重叠配置多个冷却装置。在这样的状况下，若应用专利文献2所示的冷却构造，则有时通过配置于两条空气流路的冷却装置的空气相互干涉，从而不能对重叠配置的多个冷却装置中位于空气流路下游侧的冷却装置高效地供给空气。

本发明的课题在于，能够对设置于液压挖掘机的多个冷却装置分别高效地供给空气。

用于解决课题的技术方案

第一发明的液压挖掘机具备下部行驶体、上部旋转体、冷却单元、第一外饰部件及第二外饰部件。上部旋转体旋转自如地支承于下部行驶体，具有驱动源、工作装置及冷却风扇。冷却单元配置于冷却风扇所形成的空气流路的中途。第一外饰部件及第二外饰部件在前后方向上配置并且支承于上部旋转体，覆盖冷却单元。冷却单元包括第一冷却装置和第二冷却装置。第一冷却装置与第一外饰部件相对配置。第二冷却装置在第一冷却装置的第二外饰部件侧的侧方，配置在与配置第一冷却装置的方向交叉的方向，且在第二外饰部件和冷却风扇之间的空气流路的中途。第一外饰部件在高度方向上与第一冷却装置重叠的部分具有第一开口部，第二外饰部件在高度方向上与第二冷却装置重叠的部分具有第二开口部。而且，第一外饰部件的第一开口部和第二外饰部件的第二开口部中配置于上方的一开口部的下边缘位于配置在下方的另一开口部的上边缘的上方。

在此，通过驱动冷却风扇，空气经由第一外饰部件的第一开口部流入内部，被流入的空气通过第一冷却装置。由此，冷却第一冷却装置内的制冷剂。同样地，经由第二外饰部件的第二开口部被流入内部的空气通过第二冷却装置，由此冷却第二冷却装置内的制冷剂。

在此，第二冷却装置在与第一冷却装置交叉的方向上配置于第一冷却装置的侧方，因此，可以有效地利用空间配置多个冷却装置。另外，向第一冷却装置及第二冷却装置分别供给经由不同的开口部流入的空气，因此，向各冷却装置高效地供给空气。因此，可以避免热平衡恶化。

另外，由于第一开口部和第二开口部设置于在高度方向上错开的位置，因此可以抑制从一开口部取入大量的空气，而从另一开口部取入的空气少这种不良现象。另外，可以抑制从两个开口部取入的空气在内部相互干涉，可以高效地对各冷却装置供给空气。

第二发明的液压挖掘机在第一发明的液压挖掘机的基础上，第一冷却装置以空气流入面与第一外饰部件的第一开口部相对的方式配置。第二冷却装置以空气流入面与第二外饰部件的第二开口部实质地正交的方式配置。

在此，从第一开口部取入的空气对第一冷却装置高效地供给。由于第二冷却装置以空气流入面与第二开口部实质地正交的方式配置，因此，与第一开口部和第二开口部在高度方向上错开地配置的情况结合，可以抑制从两个开口部取入的空气相互干涉。

第三发明的液压挖掘机在第一或第二发明的液压挖掘机的基础上，在第一冷却装置和冷却风扇之间还具备与第一冷却装置平行地配置的第三冷却装置。

在此，通过第一冷却装置的空气向第三冷却装置供给。如上所述，在第三冷却装置的空气流路的上游侧抑制从两个开口部取入的空气相互干涉，因此，对第三冷却装置高效地供给冷却用的空气。

第四发明的液压挖掘机在第一至第三发明中任一液压挖掘机的基础上，第一冷却装置和第二冷却装置配置于在高度方向上错开的位置。另外，第二冷却装置被倾斜地配置为上部与下部相比位于前方。

在此，通过第二冷却装置的空气被导入到在高度方向上与第一冷却装置相反的一侧。因此，与两个冷却装置配置于在高度方向上错开的位置的情况结合，还可以抑制在内部空气相互干涉。因此，即使在与第一冷却装置重叠配置其它冷却装置的情况下，也可以对该其它冷却装置高效地供给空气。

第五发明的液压挖掘机在第一至第四发明中任一液压挖掘机的基础上，上部旋转体包括纵向配置于车辆侧方的第一纵框架、配置于第一纵框架的车辆前方侧的第二纵框架、配置于第二纵框架的车辆前方侧的第三纵框架。而且，第一外饰部件配置于第一纵框架和第二纵框架之间，第二外饰部件配置于第二纵框架和第三纵框架之间。另外，第二冷却装置的一侧部支承于第二纵框架。

在此，由于第二外饰部件接近第二冷却装置配置，因此从第二外饰部件的第二开口部取入的空气向第二冷却装置高效地供给。

第六发明的液压挖掘机在第五发明的液压挖掘机的基础上，还具备空气滤清器，该空气滤清器配置于第二纵框架和第三纵框架之间的被第二外饰部件覆盖的内部空间，与驱动源连结。而且，来自第二外饰部件的第二开口部的空气被吸入空气滤清器。

在此，可以向第二冷却装置高效地供给经由第二开口部取入的空气中除被取入空气滤清器的空气以外的空气。

第七发明的液压挖掘机在第一至第六发明中任一液压挖掘机的基础上，第一冷却装置是用于冷却电气安装部件的混合散热器，第二冷却装置是空调机用的冷凝器。

发明效果

在以上的本发明中，可以高效地冷却液压挖掘机的多个冷却装置。尤其是在需要多个冷却装置的混合液压挖掘机中应用本发明是有效的。

附图说明

图1是本发明一实施方式的混合液压挖掘机的外观立体图；

图2是表示两条空气流路的俯视图；

图3是表示冷却单元及冷却风扇的配置的俯视图；

图4是上述液压挖掘机的后部右视图；

图5是构成冷却单元的多个冷却装置的配置图；

图6是表示两条空气流路的液压挖掘机的局部外观立体图；

图7是表示上部旋转体的各框架和冷却单元的位置关系的局部外观立体图。

具体实施方式

[整体构成]

图1表示本发明一实施方式的液压挖掘机1。液压挖掘机1是混合型液压挖掘机，具备旋转电动机、发电电动机、作为变换器的逆变器、作为蓄电器的电容器、柴油发动机等。在该混合液压挖掘机1中，将车体转弯减速时所产生的能量转换为电能，将该电能和与发动机直接连接的发电电动机的能量合并得到的电能被存储于电容器。所存储的电能通过发电电动机作为发动机加速时的辅助能量来利用。在下面的说明中，“前”“后”“左”“右”是以就坐于驾驶座的驾驶员为基准确定的方向。

图1所示的液压挖掘机1具备下部行驶体2、上部旋转体3、工作装置4、驾驶室5。

下部行驶体2在左右两侧部具有一对履带C，通过驱动该履带C能够行驶。上部旋转体3旋转自如地支承于下部行驶体2，利用未图示的旋转电动机，可向任意方向旋转。工作装置4及驾驶室5装载于上部旋转体3。工作装置4具有大臂10、小臂11及铲斗12。工作装置4具有用于驱动这些构成部件10～12的多个液压缸。

另外，在上部旋转体3的后部以横置的方式配置有发动机15，即发动机15的曲轴（未图示）以与液压挖掘机1的前后方向大致正交的方式配置。该发动机15由发动机罩及设置于其上方的外饰罩16覆盖。发动机15的前端部（右端部）设置有通过发动机15旋转的冷却风扇17。

[冷却单元及外饰门]

如图2～图4所示，在上部旋转体3的后部，在右侧端部配置有冷却单元20。该冷却单元20如后详细地说明那样由多个冷却装置构成。另外，以覆盖冷却单元20的方式在前后方向上并排配置有作为外饰部件的后外饰门21及前外饰门22。需要说明的是，图2及图3是拆下外装罩并从上方观察冷却单元20的俯视图，图4是液压挖掘机1后部的右视图。图3中只表示有关冷却单元20的构成，而对其它构成部件省略了图示。另外，在图2中示意地表示冷却单元20的各冷却装置。

冷却单元20配置于冷却风扇17所形成的空气流路的上游侧，即配置在冷却风扇17与后外饰门21及前外饰门22之间。图5仅表示冷却单元20的构成。从该图5可知，冷却单元20具有用于冷却发动机冷却水的散热器25、用于冷却润滑油的油冷却器26、用于冷却被供给到发动机的压缩空气的后冷却器27、用于冷却逆变器等电动机系统的混合散热器28及空调装置的冷凝器29。

散热器25和油冷却器26与后外饰门21相对，并在车辆的前后方向上并排配置。更详细地说，从车辆的侧方看时，散热器25及油冷却器26均呈纵长的长方形，被配置成空气流入面25a、26a与后外饰门21的主表面21a（参照图4）大致平行。另外，散热器25和油冷却器26的空气流入面25a、26a位于大致相同的面上。

后冷却器27隔着散热器25及油冷却器26配置于冷却风扇17的相反侧。后冷却器27被配置为从车辆的侧面看时，与散热器25及油冷却器26的高度方向的上半部分左右的区域重叠。后冷却器27的空气流入面27a与散热器25及油冷却器26的空气流入面25a、26a平行。

混合散热器28位于与后冷却器27相同的一侧，配置于后冷却器27的下方。而且，混合散热器28被配置为从车辆的侧面看时，与散热器25及油冷却器26的高度方向的下侧部分的区域重叠。另外，混合散热器28被配置为俯视时与后冷却器27重叠。该混合散热器28的空气流入面28a与后冷却器27同样，与散热器25及油冷却器26的空气流入面25a、26a平行。

冷凝器29配置于散热器25、油冷却器26、后冷却器27及混合散热器28的侧方，即配置于它们的前方侧。从车辆前方看时，冷凝器29为纵长的长方形，被配置为与其它的冷却装置大致正交。更详细地说，冷凝器29的空气流入面29a与散热器25等其它冷却装置的空气流入面25a、26a、27a、28a大致正交。另外，冷凝器29以上部与下部相比位于前方的方式倾斜配置。

后外饰门21在车辆的后端部配置于配重32的前方。如图4及图6所示，在后外饰门21中，在高度方向的中央部的下方形成有沿高度方向具有规定宽度的后开口部21b。为了抑制尘埃等异物侵入，并且为了确定风向，在后开口部21b设置有百叶窗。后开口部21b形成于与混合散热器28相对的位置。因此，从车辆侧面看时，后开口部21b的大致整体与混合散热器28重叠。

前外饰门22并排配置于后外饰门21的前方。在前外饰门22的比高度方向中央部靠近上方的位置形成有沿高度方向具有规定宽度的下前开口部22b及上前开口部22c。这些前开口部22b、22c在高度方向上以不与后开口部21b重叠的方式配置。更详细地说，前开口部22b、22c中形成在下方的下前开口部22b的下边缘位于后开口部21b的上边缘的上方。为了抑制尘埃等异物侵入，并且为了确定风向，在两个前开口部22b、22c设置有百叶窗。另外，两个前开口部22b、22c的大致整体在高度方向上与冷凝器29重叠。

需要说明的是，如图2及图3所示，在前外饰门22的内部形成有构成上部旋转体3的车体框架的一部及用其它的构成部件隔开的空间R。该空间R内配置有经由配管与发动机15连结的空气滤清器33。

如图2及图6所示，通过以上的外饰门21、22的各开口部21b、22b、22c和冷却风扇17形成有两个空气流路A1、A2。第一空气流路A1是从后外饰门21的后开口部21b通过混合散热器28，再通过散热器25及油冷却器26的大致下半部分区域到达冷却风扇17的流路。第二空气流路A2是从前外饰门22的两个前开口部22b、22c经由空气滤清器33以外的区域通过冷凝器29，再通过散热器25及油冷却器26的大致上半部分区域到达冷却风扇17的流路。

[外饰门及冷凝器的安装构造]

如图7所示，构成上部旋转体3的旋转框架35具有底部框架36、从底部框架36向上方延伸的第一～第三纵框架37、38、39。三个纵框架37、38、39的下端固定在底部框架36上。

后外饰门21支承于配置在最后方的第一纵框架37上，前外饰门22支承于配置在最前方的第三纵框架39上。更详细地说，后外饰门21的后方侧部经由铰链开闭自如地安装在第一纵框架37上。另外，设置于后外饰门21的前方侧部的钩部件（未图示）可与设置在第二纵框架38上的卡止部卡止。前外饰门22的前方侧部经由铰链开闭自如地安装在第三纵框架39上。而且，设置于前外饰门22的后方侧部的钩部件（未图示）可与设置在第二纵框架38上的卡止部卡止。

另外，冷凝器29的右侧侧部固定在第二纵框架38的内侧。

[空气的流向]

通过冷却风扇17的旋转，车辆外部的空气经由后外饰门21及前外饰门22各自的开口部21b、22b、22c流入车辆内部。

通过后外饰门21的后开口部21b的空气如图2及图6的箭头A1所示流入车辆内部。利用流经该第一空气流路A1的空气，主要冷却混合散热器28的制冷剂。利用通过混合散热器28的空气，冷却流经散热器25及油冷却器26的大致下半部分的制冷剂。

另一方面，通过前外饰门22的上下前开口部22b、22c的空气如图2及图6和箭头A2所示，一部分流入空气滤清器33，除此以外的空气向冷凝器29供给。利用流经第二空气流路A2的空气，首先冷却冷凝器29的制冷剂。通过冷凝器29的空气，由于倾斜配置冷凝器29，因此向后方流动，并且向斜上方朝后冷却器27侧流动。利用该空气冷却后冷却器27的制冷剂。同样地，利用通过冷凝器29的空气及通过后冷却器27的空气，冷却流经散热器25及油冷却器26的大致上半部分的制冷剂。

在此，后开口部21b和上下的前开口部22b、22c形成于在高度方向上不重叠的位置，因此，流经第一空气流路A1的空气和流经第二空气流路A2的空气相互难以干涉。因此，能够抑制流经冷凝器29的空气的量相对减少。另外，由于空气顺畅地流经后冷却器27、散热器25及油冷却器26，因此能够高效地进行冷却。

[特征]

（1）从后外饰门21的后开口部21b取入的空气通过混合散热器28之后，通过散热器25及油冷却器26的下半部分。另外，从前外饰门22的上下的前开口部22b、22c取入的空气通过冷凝器29及后冷却器27后，再通过散热器25及油冷却器26的上半部分，即从后外饰门21及前外饰门22各自的开口部21b、22b、22c取入的空气相互不干涉，分别冷却不同的冷却装置或相同的冷却装置的不同区域。因此，以良好的冷却效率冷却各冷却装置的制冷剂。

特别是，由于后开口部21b和上下的前开口部22b、22c在高度方向上不重叠地配置，因此能够进一步减少从各开口部21b、22b、22c取入的空气的干涉。

（2）后开口部21b的大致整体在高度方向上与混合散热器28重叠，而且，上下的前开口部22b、22c的整体在高度方向上与冷凝器29重叠。因此，能够向混合散热器28及冷凝器29高效地导入空气。

（3）冷凝器29被配置为上部与下部相比位于前方，从而通过冷凝器29的空气导向后方斜上方。因此，通过冷凝器29的空气高效地导向后冷却器27。另外，能够进一步抑制通过冷凝器29的空气和通过混合散热器28的空气相互干涉。

（4）冷凝器29支承于夹持前外饰门22的两个纵框架38、39中的一个纵框架上。因此，能够使冷凝器29接近形成于前外饰门22的开口部22b、22c，对冷凝器29高效地供给空气。

（5）前外饰门22的内部形成有空间，在该内部空间内配置有空气滤清器33，并且配置有冷凝器29。因此，能够可靠地向冷凝器29供给除取入空气滤清器33的空气以外的空气。

[其它实施方式]

本发明不限于以上的实施方式，在不脱离本发明的范围内可以进行各种变形或修正。

（a）在上述实施方式中，将冷却单元配置于车辆的右侧部，但冷却单元的配置不限于上述实施方式。

（b）后开口部及前开口部的位置不限于上述的实施方式。例如，也可以将混合散热器配置于上部，将冷凝器配置于下部，将后开口部形成于上方，将前开口部形成于下方。

（c）在上述实施方式中，作为外饰部件，以外饰门为例进行了说明，但是，本发明也可以同样应用在其它的外饰装部件上。

工业实用性

在本发明的液压挖掘机中，能够高效地冷却多个冷却装置。特别是，在需要多个冷却装置的混合液压挖掘机中应用本发明是有效的。

符号说明

1液压挖掘机

2下部行驶体

3上部旋转体

4工作装置

15发动机

17冷却风扇

20冷却单元

21后外饰门

22前外饰门

25散热器

26油冷却器

27后冷却器

28混合散热器

29冷凝器

37～39第一纵框架～第三纵框架

Claims

1.一种液压挖掘机，其特征在于，具备：

下部行驶体；

上部旋转体，其旋转自如地支承于所述下部行驶体，具有驱动源、工作装置及冷却风扇；

冷却单元，其配置于所述冷却风扇所形成的空气流路的中途；

第一外饰部件及第二外饰部件，其在车体前后方向上配置，并且支承于所述上部旋转体，覆盖所述冷却单元；

所述冷却单元包括：

第一冷却装置，其与所述第一外饰部件相对配置；

第二冷却装置，其在所述第一冷却装置的所述第二外饰部件侧的侧方，配置在与配置所述第一冷却装置的方向交叉的方向上，且在所述第二外饰部件和所述冷却风扇之间的空气流路的中途；

所述第一外饰部件在高度方向上与所述第一冷却装置重叠的部分具有第一开口部；

所述第二外饰部件在高度方向上与所述第二冷却装置重叠的部分具有第二开口部；

所述第一外饰部件的第一开口部和所述第二外饰部件的第二开口部中配置于上方的一开口部的下边缘位于配置在下方的另一开口部的上边缘的上方。

2.如权利要求1所述的液压挖掘机，其特征在于，

所述第一冷却装置以空气流入面与所述第一外饰部件的第一开口部相对的方式配置，

所述第二冷却装置以空气流入面与所述第二外饰部件的第二开口部实质地正交的方式配置。

3.如权利要求1或2所述的液压挖掘机，其特征在于，

在所述第一冷却装置和所述冷却风扇之间还具备与所述第一冷却装置平行配置的第三冷却装置。

4.如权利要求1~3中任一项所述的液压挖掘机，其特征在于，

所述第一冷却装置和所述第二冷却装置配置于在高度方向上错开的位置；

所述第二冷却装置被倾斜地配置为上部与下部相比位于前方。

5.如权利要求1~4中任一项所述的液压挖掘机，其特征在于，

所述上部旋转体包括沿纵向配置于车辆侧方的第一纵框架、配置于所述第一纵框架的车辆前方侧的第二纵框架、配置于所述第二纵框架的车辆前方侧的第三纵框架，

所述第一外饰部件配置于所述第一纵框架和所述第二纵框架之间，

所述第二外饰部件配置于所述第二纵框架和所述第三纵框架之间，

所述第二冷却装置的一侧部支承于所述第二纵框架。

6.如权利要求5所述的液压挖掘机，其特征在于，

还具备空气滤清器，该空气滤清器配置于所述第二纵框架和所述第三纵框架之间的被所述第二外饰部件覆盖的内部空间，与所述驱动源连结，

来自所述第二外饰部件的第二开口部的空气被吸入所述空气滤清器。

7.如权利要求1~6中任一项所述的液压挖掘机，其特征在于，

所述第一冷却装置是用于冷却电气安装部件的散热器，

所述第二冷却装置是空调机用的冷凝器。