CN104818742A - 工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工程机械。其包括：下部行走体；上部回转体，具有能够吸入空气的进气室(16)；发动机(28)；电气部件(40)；进气管(24)，形成将吸入进气室(16)的空气引导至发动机的管流路；送风风扇(27)，使进气室内的空气通过管流路朝向发动机(28)；以及电气部件罩，罩住电气部件(40)，其中，电气部件罩(36，50，43)划定空气流路(55)，该空气流路使空气在电气部件罩与电气部件罩内侧的电气部件之间沿电气部件流通，电气部件罩具有使空气流路的上游侧部分与进气室连通的进气口(51)以及使空气流路的下游侧部分与进气管的内部连通的排气口(52)。据此，能够有效地冷却电气部件。

Description

工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械。

背景技术

以往，作为具有机电控制器(mechatronics controller)等电气部件的工程机械，已知有日本专利公开公报特开2005-146741号中公开的技术。其中公开了一种具备机电控制器等电气部件的液压挖掘机，其包括装设有驾驶室的上部回转体，上述驾驶室呈包含后侧板部的箱型，在该后侧板部安装有上述电气部件。通过将电气部件安装于该后侧板部，作业者能够从所述驾驶室的外部访问上述电气部件，并且能够确保该访问所需的作业空间。

然而，在像后方小回转型的液压挖掘机那样各部件的设置空间受到限制的工程机械中，为了避免连接于上部回转体的操作空间中的显示器或熔断器箱等的电气配线的全长过大，将机电控制器配置在支撑座位的座位架的下方。该情况下，在所述座位架的下方通常配置有发动机，因该发动机的热量而产生的热风及由该热风引起的座位架的升温可能会导致上述机电控制器等电气部件损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有发动机和电气部件的工程机械，能够有效地冷却电气部件，以防因发动机的热量而导致电气部件损坏。

本发明提供一种工程机械，包括：下部行走体；上部回转体，回转自如地装设在所述下部行走体上，具有能够吸入空气的进气室；发动机，装设于所述上部回转体；电气部件，装设于所述上部回转体；进气管，形成将吸入所述进气室的空气引导至所述发动机的管流路；送风风扇，使所述进气室内的空气通过所述管流路朝向所述发动机；以及电气部件罩，罩住所述电气部件，其中，所述电气部件罩划定空气流路，该空气流路使空气在所述电气部件罩与所述电气部件罩内侧的电气部件之间沿所述电气部件流通，所述电气部件罩具有使所述空气流路的上游侧部分与所述进气室连通的进气口和使所述空气流路的下游侧部分与所述进气管的内部连通的排气口。

根据本发明，能够有效地冷却电气部件，以防因发动机的热量而导致电气部件损坏。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的结构的侧视图。

图2是工程机械的座位架的立体图。

图3是表示工程机械中的设置机电控制器的部分的结构的剖切主视图。

图4是表示工程机械中的收纳机电控制器的部分的结构的侧视图。

图5是表示从图4所示的部分除去电气部件罩后的结构的侧视图。

图6是表示图4所示的部分中的空气流路的剖切主视图。

图7是表示将机电控制器从座位架取下的过程的立体图。

图8是表示用于收纳连接于机电控制器的电气配线的托架的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。另外，以下的实施方式是将本发明具体化的一例，并无限定本发明的适用物或其用途的意图。各图中，用箭头来表示上下、前后、左右的方向。在没有特别说明时，根据这些箭头所示的方向来进行说明。

图1是表示本发明实施方式的工程机械10的侧视图。该工程机械10是后方小回转型的液压挖掘机，其包括：履带式的下部行走体11；回转自如地安装在下部行走体11上的上部回转体12；附属装置13；安装在上部回转体12上的图3所示的发动机28；以及作为安装于上部回转体12的电气部件的机电控制器40。

在上部回转体12的后部设有发动机室15，用于收容发动机28等设备。在上部回转体12的右侧部分设有侧部机械室16，用于收容未图示的燃料箱或工作油箱等。发动机室15被发动机罩15a而罩住。侧部机械室16被机械室罩16a而罩住。

在上部回转体12的左侧部分划定有操作空间17，该操作空间17内配置有驾驶座22及操作杆23等。在上部回转体12的上方配置有罩住操作空间17的遮挡部件18。

附属装置13起伏自如且左右摆动自如地支撑在上部回转体12的前侧。附属装置13用于进行挖掘作业等，包括：具有基端部和远端部的动臂13a；具有基端部和远端部的斗杆13b；铲斗13c；以及多个液压工作缸13d。动臂13a的基端部经由摆动支架14可摆动地连结于上部回转体12。斗杆13b的基端部可转动地安装于动臂13a的远端部。铲斗13c可转动地安装于斗杆13b的远端部。多个液压工作缸13d对应于动臂13a、斗杆13b以及铲斗13c而设置，且根据操作杆23等的操作向伸缩方向动作，从而使附属装置13工作。另外，摆动支架14上连结有未图示的摆动工作缸，该摆动工作缸通过伸缩来使摆动支架14和支撑在该摆动支架14上的附属装置13向左右方向摇动。

上部回转体12包括：图3所示的上框架20以及图2所示的座位架30。上框架20具有底板21，在该底板21上配置有座位架30。座位架30包含：底板部31、前板部32、顶板部33、后板部35以及左右侧壁部36、36，上述部件被组合为一体。

底板部31由横向长的大致矩形的板体构成。底板部31位于图1所示的操作空间17的地面17a的后方。

前板部32由比底板部31短的横向长的大致矩形的板体构成。前板部32以大致直立的姿势沿底板部31的前缘配置，且具有与该底板部31的上表面接合的下缘部。前板部32以具有面向操作空间17的前面的方式从底板部31立起。

顶板部33由板体构成，该板体以与前板部32的上端部连接为一体的方式从该上端缘向后方延伸。前板部32和顶板部33可通过将一块板体折弯来形成。顶板部33以大致平行于底板部31的姿势配置在该底板部31的上方，而具有上表面和下表面。在顶板部33的上表面的适当的部位、例如左右宽度方向的中间部件设置驾驶座22。

后板部35以大致平行于前板部32的姿势配置在该前板部32的后方，且与该前板部32离开一定距离。即，该后板部35以与底板部31连结的方式直立。

左右侧壁部36分别具有弯曲成弧状的侧面形状，并构成座位架30的左右两侧的部位。左侧壁部36与底板部31、顶板部33、后板部35的左端接合，右侧壁部36与底板部31、顶板部33、后板部35的左端接合。

如图3所示，发动机28配置在底板21上，位于顶板部33的下方且一对侧壁部之间。底板21上形成有排气口21a，将发动机室15的内部与外部连通。

机械室罩16a的右侧壁部上形成有多个进气口16b。侧部机械室16构成进气室，能够通过各进气口16b吸入外部的空气。

该工程机械10还包括：进气管24、发动机冷却用的散热器或油冷却器等热交换器25、风扇罩26、送风风扇27、发动机28以及液压泵29。这些部件配置在侧部机械室16和发动机室15内，并且从空气流通方向的上游侧以进气管24、热交换器25、风扇罩26、送风风扇27、发动机28以及液压泵29的顺序排列。

进气管24包围将被吸入侧部机械室16的空气向发动机28引导的管流路。在进气管24的上游侧端部安装有空气过滤器24a。热交换器25配置在进气管24的下游侧。

风扇罩26位于热交换器25的下游侧部分与发动机28之间，呈在送风风扇27的径向的外侧罩住该送风风扇27的筒状。风扇罩26具有将热交换器25与座位架30之间的空间上下分隔的部分。

送风风扇27形成通过进气管24的管流路流向发动机28的空气流。具体而言，送风风扇27被旋转驱动，而通过进气口16b将外部的空气吸入侧部机械室16，送风风扇27使该空气一边在过滤器24a中被集尘一边流入进气管24的内部流路，然后通过热交换器25进行热交换，并通过风扇罩26的内侧流向发动机28。由此，该空气被利用于发动机28及液压泵29的冷却。对发动机28及液压泵29进行冷却后的空气如图3的箭头所示，通过形成于上框架20的底板21的排气口21a向下排出。

操作空间17内配设有未图示的显示器、熔断器箱等，这些部件被机电控制器40控制。机电控制器40利用电气配线41与显示器等连接。

较为理想的是，机电控制器40配置在座位架30的附近的位置，以使与其连接的电气配线41的全长不过长，且配置在不容易受到发动机28的热量影响的位置。本实施方式的机电控制器40能够装卸自如地安装在右侧壁部36的外侧面上的靠近热交换器25的位置，该右侧壁部36位于风扇罩26的上侧。

该工程机械10还包括罩住机电控制器40的电气部件罩。本实施方式所涉及的电气部件罩具备上述座位架30的右侧壁部36、托架43及控制器罩50。

控制器罩50呈箱状，具有图6所示的上壁部50a、未图示的前后侧壁部以及图6所示的右侧壁部50b，并且向左方及下方开口。机电控制器40通过螺栓53(图4)及连结螺母(未图示)能够装卸自如地安装在座位架30的右侧壁部36，该螺栓53及连结螺母用于连结控制器罩50和右侧壁部36。右侧壁部36罩住被如上安装后的机电控制器40的左侧面。

托架43以堵住控制器罩50的下侧开口的方式而被配置。具体而言，托架43以罩住机电控制器40的下表面的方式配置在该机电控制器40的下侧。由此，控制器罩50、侧壁部36及托架43从机电控制器40的周围罩住机电控制器40，以便保护机电控制器40不受雨水或尘埃的影响。

右侧壁部36上设有配线孔36a。该配线孔36a允许机连接于电控制器40和未图示的显示器等的电气配线41如上所述地通过配线孔36a而设置。配线孔36a具有沿上下方向延伸的形状。

托架43形成为向上开口的箱状，安装在右侧壁部36的外侧面上的配线孔36a的下方的部位。托架43沿上部回转体12的前后方向延伸，能够收纳电气配线41的一部分及图8所示的连接器42，该电气配线41的一部分为被引导至右侧壁部36的外侧的部分。托架43具有外侧面、即与电气配线41及连接器42相反一侧的面，在该外侧面上贴有密封部件56，该密封部件56具有隔热性。

该工程机械10还具有放置部件45，能够在该放置部件45上放置工具箱46，放置部件45包含：水平的放置壁部、以及从该放置壁部的内侧端及左侧端立起的侧壁部。放置部件45位于上部回转体12的左右方向上的控制器罩50的外侧、即右侧。放置部件45设置在进气管24的上方且从侧面观察时与机电控制器40重叠的位置上。由此，该放置部件45能够最先承受因工程机械翻倒等而从外部施加的冲击，以防止冲击直接施加至机电控制器40。

本实施方式的工程机械10包含冷却构造，如上所述，该冷却构造有效地利用为了冷却发动机28而被吸入的空气来积极地冷却机电控制器40。该冷却构造包含：构成电气部件罩的右侧壁部36、控制器罩50和托架43、以及图6及图7所示的多块散热片40a。这些散热片40a设置于机电控制器40的左侧壁部，该左侧壁部面向与控制器罩50的右侧壁部50b相反的一侧，该控制器罩50的右侧壁部50b面向侧部机械室16及进气管24，并且突出至该左侧壁部的外侧。这些散热片40a由多个板体构成，该多个板体沿上下方向延伸，且在机电控制器40的宽度方向即上部回转体12的前后方向上互相隔开间隔。

控制器罩50上形成有进气口51和排气口52。进气口51和排气口52形成于控制器罩50的右侧壁部50b，该右侧壁部50b面向作为进气室的侧部机械室16的内部空间与进气管24的内部空间，以便如下文所述地分别向形成在控制器罩50内部的空气流路55的上游侧部分和下游侧部分开口。进气口51位于排气口52的上侧，使空气流路55的上游侧部分与侧部机械室16内的空间连通。排气口52使空气流路55的下游侧部分与进气管24内的空间连通。

控制器罩50的外侧面上贴有密封部件56，该密封部件56具有弹性和隔热性。密封部件56具有图6所示的密封孔56a、56b，该密封孔56a、56b分别形成在与进气口21和排气口52对应的位置。密封部件56弹性压缩变形而夹在放置部件45及进气管24的左侧壁部与控制器罩50的右侧壁部50b之间，从而在沿进气口51的周缘和排气口52的周缘的区域中将控制器罩50与放置部件45及进气管24之间的间隙堵塞。

如图4及图5所示，放置部件45的左侧壁部具有槽状的多个连通孔45a。这些连通孔45a形成在能够与控制器罩50的进气口51连通的区域，进气口51通过连通孔45a与侧部机械室16连通。

放置部件45的放置壁部具有下表面，图6所示的导向板47沿该放置部件45的下表面配置在进气管24内。在导向板47与放置部件45的下表面之间形成有导向流路，以便将通过排气口52被排出的空气引导至进气管24的内部。因此，控制器罩50的排气口52通过放置部件45的下表面与导向板47之间的导向流路而与进气管24的内部连通。

上述结构还包含位于控制器罩50内部的多个衬垫57及划分部件58。

衬垫57夹在控制器罩50的形成有上述进气口51和排气口52的右侧壁部50b与机电控制器40的右侧面之间，该右侧壁部50b的内侧面与该机电控制器40的右侧面之间形成有空隙。另外，该实施方式的机电控制器40被固定在如下位置，即，使得在机电控制器40的上表面和控制器罩50的上壁面之间、机电控制器40的下表面和托架43之间、以及各散热片40a和右侧壁部36之间分别形成间隙。

划分部件58将通过衬垫57而形成的间隙划分为连通于进气口51的空间和连通于排气口52的空间，上述通过衬垫57而形成的间隙为控制器罩50的右侧壁部50b的内侧面与机电控制器40的右侧面之间的间隙。划分部件58跨过控制器罩50的前侧壁部、右侧壁部50b、后侧壁部而连续地延伸。机电控制器40配置为，其右侧面与划分部件58接触且划分部件58夹在该右侧面与右侧壁部50b之间，由此，形成图6所示的空气流路55。该空气流路55具有引导空气一边沿机电控制器40的表面流动一边流向排气口52的形状，该空气从进气口51被吸入控制器罩50内。具体而言，该实施方式中的空气流路55由多个间隙构成，该多个间隙包括：控制器罩50的右侧壁部50b的内侧面与机电控制器40的右侧面之间的间隙、控制器罩50的上表面部的内侧面与机电控制器40的上表面之间的间隙、相邻的多个散热器40a之间的间隙、托架43的上表面与机电控制器40的下表面之间的间隙、以及控制器罩50的右侧壁部的内侧面与机电控制器40的右侧面之间的间隙。

该冷却结构能够通过用于冷却发动机28的送风风扇27的回转驱动来形成能够冷却机电控制器40的空气流。具体而言，通过送风风扇27的驱动，工程机械10外部的空气通过进气口16b被吸入侧部机械室16，通过进气管24内的管流路，利用热交换器25与冷却媒体进行热交换，然后被吹向发动机28，另外，由于进气管24内部的压力低于侧部机械室16内部的压力，因此，经由进气口16b被吸入的空气的一部分通过放置部件45的连通孔45a及控制器罩50的进气口51而被吸入控制器罩50的内侧。上述被吸入的空气流过形成于机电控制器40的周围的空气流路55，从而能够有效地冷却该机电控制器40，然后通过排气口52排出至进气管24的内部。此时，设置在机电控制器40的各散热片40a使机电控制器40与空气的接触面积增加而进一步提高冷却的效率。该机电控制器40的冷却能够有效地抑制因发动机28的热量的影响导致机电控制器40破损。

而且，在该工程机械10中，例如能够以如下顺序进行机电控制器40的维护。

首先，取下放置部件45，使控制器罩50露出。控制器罩50通过连结螺栓53安装于座位架30的侧壁部36，因此，可通过旋松该连结螺栓53而像图7那样从侧壁部36取下控制器罩50。

以上述要领来将控制器罩50及机电控制器40拉至作业者跟前，能够将电气配线41和连接器42从侧壁部36的配线孔36a拉出。然后，通过将连接于电气配线41的连接器42与机电控制器40断开，来将该机电控制器40取下(参照图8)。被拉至侧壁部36的外方的电气配线41和连接器42被收纳于托架43内。

机电控制器40能够以与上述顺序相反的顺序安装至座位架。在安装时，由于电气配线41和连接器42被收纳于托架43内，能够容易地将电气配线41连接于机电控制器40。另外，能够防止电气配线41被夹在机电控制器40和侧壁部36之间。

本发明并不局限于上述实施方式。

上述实施方式中，将座位架30的右侧壁部36作为电气部件罩的一部分来利用，然而该电气部件罩也可以仅由专用部件构成。

上述实施方式中，进气口51和排气口52双方均形成在共通的右侧壁部50b上，然而也可以将进气口51和排气口52分散配置。例如，进气口51也可以形成在控制器罩50的上壁部50a。

上述实施方式的发动机28位于座位架30的一对侧壁部36之间，然而，也可以使该发动机28的一部分延伸至侧壁部36的外侧。

如上所述，本发明提供一种具有发动机和电气部件的工程机械，能够有效地冷却电气部件，以防因发动机的热量而导致电气部件损坏。本发明的工程机械包括：下部行走体；上部回转体，回转自如地装设在所述下部行走体上，具有能够吸入空气的进气室；发动机，装设于所述上部回转体；电气部件，装设于所述上部回转体；进气管，形成将吸入所述进气室的空气引导至所述发动机的管流路；送风风扇，使所述进气室内的空气通过所述管流路朝向所述发动机；以及电气部件罩，罩住所述电气部件，其中，所述电气部件罩划定空气流路，该空气流路使空气在所述电气部件罩与所述电气部件罩内侧的电气部件之间沿所述电气部件流通，所述电气部件罩具有使所述空气流路的上游侧部分与所述进气室连通的进气口和使所述空气流路的下游侧部分与所述进气管的内部连通的排气口。

该工程机械中，在电气部件罩与该电气部件罩内侧的电气部件之间的空气流路中流动有空气，从而能够有效地冷却该电气部件。由此，能够有效地抑制因发动机的热量的影响导致机电控制器破损。具体而言，设置于电气部件罩的进气口和排气口使空气流路分别与进气室和进气管的内部连通，另一方面，流动在进气管内部的空气被送风风扇排放至发动机，使得由于进气管内部的压力低于进气室内的压力，因此，被吸入进气室的空气通过进气口而被吸入电气部件罩的内部，通过该电气部件罩和电气部件之间的有限的空间即空气流路并经由排气口而排放至进气管内部。通过这样的沿电气部件的外侧面的空气流，能够有效地冷却该电气部件。

较为理想的是，在所述电气部件的周围形成位于该电气部件的外侧面和所述电气部件罩的内侧面之间的间隙，该间隙构成所述空气流路。

例如，所述电气部件罩具有面向所述进气室内的空间与所述进气管内的空间的侧壁部(例如像上述实施方式一样，进气室内的空间和进气管内的空间位于侧壁部面的同一侧)，在所述侧壁部形成所述进气口和所述排气口的情况下，较为理想的是，所述工程机械还包括设置在所述电气部件罩内侧的划分部件，该划分部件将连通所述侧壁部的内侧面和所述电气部件的外侧面之间的间隙划分为与所述进气口连通的空间以及与所述排气口连通的空间。该划分部件能够形成使从进气口被吸入的空气在电气部件的周围绕一大圈后到达排气口的流路，来作为电气部件罩内的空气流路。该流路能够使通过进气口被吸入电气部件罩内的空气以良好的效率与电气部件的外侧面接触，从而进行有效地进行冷却。

较为理想的是，该工程机械还包括密封部件，其中，所述电气部件罩被配置为从侧面观察时所述排气口与所述进气管重合，所述密封部件沿着所述排气口的周缘而夹在所述电气部件罩与所述进气管之间。该密封部件防止因发动机的热量而产生的热风通过电气部件罩和进气管之间的间隙而进入进气管的内部，由此能够更有效地利用该空气来对电气部件进行冷却。

上述工程机械还可以包括配设在所述进气管的上方能放置工具箱的放置部件。在该情况下，较为理想的是，所述电气部件罩被配置为从侧面观察时所述进气口与所述放置部件重合，所述放置部件上形成有连通于所述进气口的连通孔。由于上述放置部件位于从侧面观察时与电气部件罩重合的位置，能够阻止作业者误碰电气部件。另外，该放置部件能够最先承受因工程机械翻倒等而从外部施加的冲击，以防止冲击直接施加至电气部件。另外，由于放置部件上形成有连通于进气口的连通孔，因此，该放置部件不会阻塞电气部件罩的进气口。

较为理想的是，所述电气部件设有多个散热片，该多个散热片在所述电气部件的宽度方向上隔开间隔沿上下方向而延伸，所述进气口位于所述电气部件罩的所述排气口的上侧，使通过该进气口被导入所述电气部件罩内侧的空气在相邻的所述散热片之间的间隙从上向下流动。通过该散热片之间的间隙的空气流能够进一步提高电气部件的冷却效率。

例如，在所述电气部件罩具有面向所述进气室内的空间与所述进气管内的空间的侧壁部，在所述侧壁部形成所述进气口和所述排气口，所述工程机械还包括划分部件，该划分部件将所述侧壁部的内侧面和所述电气部件的外侧面之间的间隙划分为与所述进气口连通的空间以及与所述排气口连通的空间，形成有从所述进气口经由所述电气部件的周围的空间而到达所述排气口的流路而作为所述电气部件罩内的所述空气流路的情况下，较为理想的是，所述散热片从所述电气部件的外侧面中的与面向所述侧壁部的面相反的面突出。根据该配置，在与所述侧壁部相反的一侧的较大的面积上形成所述散热片，从而能够显著地提高该散热片的冷却效果。

Claims (7)

1.一种工程机械，其特征在于包括：

下部行走体；

上部回转体，回转自如地装设在所述下部行走体上，具有能够吸入空气的进气室；

发动机，装设于所述上部回转体；

电气部件，装设于所述上部回转体；

进气管，形成将吸入所述进气室的空气引导至所述发动机的管流路；

送风风扇，使所述进气室内的空气通过所述管流路朝向所述发动机；以及

电气部件罩，罩住所述电气部件，其中，

所述电气部件罩划定空气流路，该空气流路使空气在所述电气部件罩与所述电气部件罩内侧的电气部件之间沿所述电气部件流通，

所述电气部件罩具有使所述空气流路的上游侧部分与所述进气室连通的进气口和使所述空气流路的下游侧部分与所述进气管的内部连通的排气口。

2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

在所述电气部件的周围形成位于该电气部件的外侧面和所述电气部件罩的内侧面之间的间隙，该间隙构成所述空气流路。

3.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于：

所述电气部件罩具有面向所述进气室内的空间与所述进气管内的空间的侧壁部，

在所述侧壁部形成所述进气口和所述排气口，

所述工程机械还包括设置在所述电气部件罩内侧的划分部件，该划分部件将所述侧壁部的内侧面和所述电气部件的外侧面之间的间隙划分为与所述进气口连通的空间以及与所述排气口连通的空间。

4.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

还包括密封部件，其中，

所述电气部件罩被配置为从侧面观察时所述排气口与所述进气管重合，

所述密封部件沿着所述排气口的周缘而夹在所述电气部件罩与所述进气管之间。

5.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

还包括配设在所述进气管的上方能放置工具箱的放置部件，其中，

所述电气部件罩被配置为从侧面观察时所述进气口与所述放置部件重合，

所述放置部件上形成有连通于所述进气口的连通孔。

6.根据权利要求1至5任一项所述的工程机械，其特征在于：

所述电气部件设有多个散热片，该多个散热片在所述电气部件的宽度方向上隔开间隔沿上下方向而延伸，

所述进气口位于所述电气部件罩的所述排气口的上侧，使通过该进气口被导入所述电气部件罩内侧的空气在相邻的所述散热片之间的间隙从上向下流动。

7.根据权利要求3所述的工程机械，其特征在于：

所述电气部件设有多个散热片，该多个散热片在所述电气部件的宽度方向上隔开间隔沿上下方向而延伸，

所述散热片从所述电气部件的外侧面中的与面向所述侧壁部的面相反的面突出，

所述进气口位于所述电气部件罩的所述排气口的上侧，使通过该进气口被导入所述电气部件罩内侧的空气在相邻的所述散热片之间的间隙从上向下流动。