CN111886386A - 建筑机械 - Google Patents

Abstract

在上部回转体(5)所划分出的换热器室(26)内的前侧半部分，面对面配置有两台油冷却器(30、32)，并在后侧半部分配置有一台油冷却器(31)，将在其之间形成的空间(E)用作作业及通路空间。由冷却风扇(35)使外部空气作为冷却风向各油冷却器(30～32)流通，使在对置配置的两台(30、32)流通后的冷却风相互冲撞，并经由换热器室(26)的前壁(26a)的侧部排出口(38)及顶棚(26e)的第一上部排出口(39)向外部排出，并且将在另一台(31)流通后的冷却风冲撞到左侧壁(26c)，并经由顶棚(26e)的第二上部排出口(40)向外部排出。

Description

建筑机械

技术领域

本发明涉及一种搭载有发动机作为动力源的建筑机械。

背景技术

作为这种建筑机械，例如在专利文献1所记载的起重车中，在设置于机体中央的起重机部的右侧前部设有驾驶室(cab)，并在起重机部的右侧后部、即驾驶室的后方搭载有发动机单元。

若为了冷却发动机单元的收纳在发动机收纳部内的发动机，从前方吸入冷却风，则被位于前侧的驾驶室妨碍。因此，在发动机收纳部的后端部设有导风口，并在发动机收纳部的上部前端部的散热部以向后方开口的方式设有放出口。由此，能够从后方经由导风口向发动机收纳部内吸入冷却风，并在冷却发动机后使冷却风U字形转弯来从放出口排出。

而且，在像这样构成的发动机单元中，由于没有在发动机收纳部内收纳用于发动机的排气净化的DPF(Diesel Particulate Filter：柴油微粒过滤器)的余地，所以在发动机收纳部的上侧划分出催化剂收纳部，并在其内部收纳有DPF。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-58813号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1所记载的起重车中，由于作为重物的DPF配置于高处，所以机体的重心位置变高而产生欠缺稳定性的问题。这样的不良情况不限定于起重车的DPF，是在与发动机一起搭载于各种建筑机械的重物的设备等中共同的课题。

例如在液压挖掘机中，搭载以发动机作为动力源的HST(Hydro StaticTransmission：液压变速器)，利用通过发动机的驱动而从HST的液压泵吐出的工作油，来驱动行驶用马达、上部回转体的回转用马达、作业装置(悬臂、臂、铲斗)的各缸筒等。在这种HST中，工作油的冷却非常重要，油温上升不仅使工作油劣化，也因油泥产生而成为工作不良的要因。

因此，在液压挖掘机搭载有用于冷却工作油的油冷却器(换热器)，例如在驾驶质量100t以上的超大型的液压挖掘机中，为了冷却大量的工作油，需要多台巨大的油冷却器。必然，若包含在内部循环的工作油，则油冷却器具有相当重的重量，因而与上述DPF相同，为了降低机体的重心位置，期望将其配置于极低的位置。

因此，在这种超大型液压挖掘机中，与搭载在上部回转体内的HST的发动机等邻接地划分换热器室，并在该室内收纳有油冷却器。而且，各油冷却器沿换热器室的侧壁配设，并且外部空气作为冷却风而经由形成于侧壁的导入口在各油冷却器中流通，之后经由形成于换热器室的侧壁、顶棚的排出口向外部排出。

与发动机等配置于同一高度的油冷却器优选为重心较低，但由于换热器室的面积受到邻接的发动机等的限制，有本来就不能容易地扩张换热器室的事情。因而，虽然在受限的换热器室配置有各油冷却器，但其配置一直以来是不适当的，因而无法满足与油冷却器的冷却性能及维护性相关的要求。

首先，为了提高油冷却器的冷却性能，大型化是有效的。然而，现今，优选使在各油冷却器流通后的冷却风向一个方向流动并顺畅地向外部排出，例如，沿换热器室的正交的两侧壁呈直角地配置有一对油冷却器。因此，在两侧壁的角部形成有俯视时呈四边形的死空间(纵横均与油冷却器的厚度相当)，与此相应地，妨碍了油冷却器的大型化。因而，一直以来，迫切期望能够防止无用的死空间的油冷却器的配置。

并且，油冷却器的配备、清洁等维护作业在作业者进入到换热器室内来从内部实施，或者从换热器室的外部实施。从内部进行的维护作业需要在换热器室内确保作业空间，从外部进行的维护作业期望在换热器室内确保通路空间来使作业者能够穿过。例如，呈直角地配置于上述的两侧壁的一对油冷却器在确保作业空间、通路空间的方面成为妨碍，因而迫切期望配置能够防止这样的不良情况的油冷却器。

本发明是为了解决这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种建筑机械，其在机体所划分出的换热器室内适当地配置多台换热器而并不会形成死空间，能够通过实现各换热器的大型化来提高冷却性能，并且在换热器室内确保用于进行换热器的维护的作业空间以及用于穿过的通路空间，能够提高维护性。

用于解决课题的方案

为了实现上述的目的，本发明的建筑机械的特征在于，具备：换热机室，其划分形成于机体；至少一对的第一换热器，其在上述换热器室内隔开预定间隔地面对面配置，使分别由冷却风扇从外部导入上述换热器室内的外部空气作为冷却风而流通，从而被冷却；以及侧部排出口，其开口形成于上述换热器室的第一侧壁中的相当于两个上述第一换热器之间的部位，将在上述各第一换热器流通并在上述换热器室内相互冲撞后的冷却风向侧方外部排出。

发明的效果如下。

根据本发明的建筑机械，在机体所划分的换热器室内，适当地配置多台换热器而并未形成死空间，能够通过实现各换热器的大型化来提高冷却性能，并且在换热器室内确保用于进行换热器的维护的作业空间以及用于穿过的通路空间，能够提高维护性。

附图说明

图1是示出实施方式的液压挖掘机的侧视图。

图2是示出上部回转体的详细结构的俯视剖视图。

图3是示出油冷却器的配置状态的换热器室的俯视剖视图。

图4是示出顶棚排出口的换热器室的俯视图。

图5是示出换热器室内的冷却风的流动且与图3对应的俯视剖视图。

图6是示出换热器室内的冷却风的流动的图5的VI-VI线剖视图。

图7是示出换热器室内的冷却风的流动的图5的VII-VII线剖视图。

图8是从侧部排出口观察在液压马达的缸体之间穿过去的作业者的发动机房的立体图。

图9是示出使在面对面配置的油冷却器流通后的冷却风产生同一方向的回转流的另一例的立体图。

具体实施方式

以下，对将本发明具体化为在矿山等中工作的超大型液压挖掘机的一个实施方式进行说明。

图1是示出本实施方式的液压挖掘机的侧视图，以下的说明中，以搭乘液压挖掘机的操作人员为主体来表现前后、左右、上下方向。

液压挖掘机1的下部行驶体2具备履带3，履带3由未图示的行驶用液压马达驱动来使液压挖掘机1行驶。在下部行驶体2上经由回转装置4而设有上部回转体5，上部回转体5利用回转装置4的未图示的回转用液压马达的驱动而旋转。在上部回转体5的前部设置有操作人员搭乘的驾驶室6，并在上部回转体5的后部固定有配重7。

在上部回转体5的驾驶室6的右侧，朝向前方安装有挖掘用的作业装置8，作业装置8由悬臂9、臂10以及铲斗11构成。悬臂9由悬臂缸筒9a变更角度，臂10由臂缸筒10a变更角度，并且铲斗11由铲斗缸筒11a变更角度。

图2是示出上部回转体5的详细结构的俯视剖视图，基于该图来进一步详述上部回转体5的结构。

作为整体，上部回转体5由以下部件构成：由回转装置4支撑的回转框架12；配设于回转框架12的左侧的左发动机单元13；以及配设于回转框架12的右侧的右发动机单元14。分别利用未图示的螺栓来将左右的发动机单元13、14的单元基座13a、14a(图1、图6所示)与回转框架12连结，由此构成上部回转体5。

回转框架12形成为焊接了钢板的稳固的构造体，在其前部设有连结部15，并且能够改变角度地连结有上述的悬臂9的基端。在回转框架12上设置有工作油箱16及燃料箱17，并在回转框架12的后部固定有上述的配重7。

左发动机单元13的单元基座13a形成为将钢材焊接成框状的稳固的构造体。在单元基座13a上的前部设有驾驶室头部19，并在该驾驶室头部19上设置有上述的驾驶室6。在驾驶室6的后侧构建有长方体状的发动机房20，并在发动机房20的左侧设有具备用于实施维护作业的扶手21a的通路21，以防止滑动以及防止土砂的堆积等为目的，通路21由隔栅构成。

在发动机房20内，以纵置配置的方式收纳有作为HST的动力源的发动机22，并且虽未图示，但设置有构成HST的控制阀等各种设备等。在发动机房20的后部，以面向外部的方式设有由散热器及冷却风扇构成的冷却单元23，在发动机22的驾驶中，外部空气成为冷却风而流通冷却单元23，冷却发动机22的冷却水。

在发动机22的前部安装有HST的多个液压泵24，由发动机22驱动各液压泵24，来吐出存积于工作油箱16的工作油。若由操作人员操作设置在驾驶室6内的未图示的各种操作设备，则与此对应地由控制阀切换来自液压泵24的工作油，将其适当地供给到上述的行驶用及回转用液压马达、作业装置8的缸筒9a～11a等各种促动器，由此液压挖掘机1工作。

基本上，右发动机单元14的结构与左发动机单元13的结构相同，不同点在于具备换热器室26来代替驾驶室头部19，对共同部位标注同一部件编号并省略说明，重点地说明不同点。

在右发动机单元14的单元基座14a上的大致整体构建长方体状的发动机房27，并在发动机房27的右侧及前侧设有具备用于实施维护作业的扶手28a的通路28。

发动机房27由隔壁26b前后划分，前侧作为换热器室26发挥功能，后侧作为发动机室29发挥功能。若以换热器室26作为主体则隔壁26b位于后侧，所以在以下的说明中称作换热器室26的后壁26b。在发动机室29内具备HST的发动机22、冷却单元23以及各种设备等，与上述的左发动机单元13的情况相同，根据操作人员的操作，适当地向各种促动器供给从发动机22的前部的液压泵24吐出的工作油。

在换热器室26收纳有用于冷却HST的工作油的三台油冷却器30～32。在各油冷却器30～32内流通从HST的各液压泵24吐出并驱动促动器后的工作油，并在由油冷却器30～32冷却后向工作油箱罐16返回。

图3是示出油冷却器30～32的配置状态的换热器室26的俯视剖视图，图4是示出顶棚排出口的换热器室26的俯视图，图5是示出换热器室26内的冷却风的流动且与图3对应的俯视剖视图，图6是同样地示出换热器室26内的冷却风的流动的图5的VI-VI线剖视图，图7是同样地示出换热器室26内的冷却风的流动的图5的VII-VII线剖视图，图8是从侧部排出口观察在液压马达的缸体之间穿过去的作业者的发动机房27的立体图。

尤其如图3、图6所示，换热器室26由前壁26a(第一侧壁)、后壁26b、左侧壁26c(第二侧壁)、右侧壁26d、顶棚26e以及地板面26f划分，并呈在前后方向上较长的长方体状。在换热器室26内，两台油冷却器30、31沿右侧壁26d前后排列配设，剩余的一台油冷却器32沿左侧壁26c的前部配设。此外，虽未图示，但各油冷却器30～32的上部固定于换热器室26的顶棚26e，下部固定于地板面26f，但固定构造能够任意地变更。

三台油冷却器30～32的上下长度、前后长度以及厚度(左右长度)设定为彼此相同。并且，下述的液压马达34、冷却风扇35也采用同一尺寸，结果，三台油冷却器30～32的规格通用，实现了组装作业等的简化。

而且，各油冷却器30～32的上下长度设定为比换热器室26的上下长度稍短，前后长度设定为比换热器室26的前后长度的1/2稍短，并且厚度(左右长度)设定为比换热器室26的左右长度短很多。因此，换热器室26的右侧壁26d的大致整个区域由油冷却器30、31覆盖，左侧壁26c的大致前侧半部分区域由油冷却器32覆盖。

并且，在换热器室26的前侧半部分区域内，油冷却器30与油冷却器32(均相当于本发明的第一换热器)隔开预定的间隔而面对面配置，并在换热器室26的后侧半部分区域内，油冷却器31(相当于本发明的第二换热器)隔开预定的间隔而与左侧壁26c相对置。

在左侧壁26c及右侧壁26d，分别开口形成有呈与各油冷却器30～32对应的四边形的外部空气的导入口33，并在各导入口33设有未图示的百叶窗。如图3、图6、图8所示，在各油冷却器30～32的与壁面侧相反一侧(换热器室26内)，沿上下方向延伸配置有托架36，其上端与油冷却器30～32连结，下端固定于地板面26f。经由该托架36来支撑斜轴型柱塞液压马达34(以下简单地称作液压马达)，与输出轴连结的冷却风扇35(图3所示)与油冷却器30～32相对置。在面对面配置的油冷却器30、32中，冷却风扇35的旋转轴线相互一致。

接受来自上述的液压泵24的工作油的供给而由各液压马达34分别旋转驱动冷却风扇35，由此外部空气作为冷却风经由导入口33而在油冷却器30～32中流通之后向换热器室26内导入。此外，也可以是在上游侧配置有冷却风扇35的压入式，来代替这样的在油冷却器30～32的下游侧配置有冷却风扇35的导入式。

通过以上的各油冷却器30～32的配置，来防止在换热器室26内形成死空间。即，若如在[发明所要解决的课题]中说明的现有技术那样沿换热器室的正交的两侧壁配置一对油冷却器，则在两侧壁的角部形成死空间，从而妨碍油冷却器变得大型。若使油冷却器30、32面对面配置，则事先防止形成这样的死空间，从而与此相对应地，能够使各油冷却器30～32变得大型来提高冷却性能。

并且，这样的各油冷却器30～32的配置对确保用于维护油冷却器30～32的作业空间、以及用于供作业者往返的通路空间的方面也具有较大的贡献。即，在面对面配置的油冷却器30、32之间、以及油冷却器31与换热器室26的左侧壁26c之间，如图3中双点划线所示地形成有空间E，因而将该空间E用作作业空间，作业者能够实施油冷却器30～32的维护作业例如设置、清洁等。

并且，在换热器室26的后壁26b设有门37，并在前壁26a开口形成有用于将在油冷却器30、32流通后的冷却风排出到外部的侧部排出口38。详细而言，侧部排出口38开口形成于前壁26a中的相当于油冷却器30与油冷却器32之间的部位，并与门37相同地，作业者能够通过。因此，如上所述，将形成在换热器室26内的空间E用作通路空间，能够自由地打通换热器室26的前侧的通路28与发动机室29之间。

例如，在换热器室26内的作业者从外侧清洁油冷却器30的情况下，并在假设换热器室26不能穿过的情况下，如图3中箭头a所示，产生经由发动机室29及右侧的通路28而到达目的地点的必要。在本实施方式的情况下，如图3中箭头b所示，将空间E用作通路空间，能够从侧部排出口38直接到达目的地点，因而该移动路径被格外缩短，能够高效地实施维护作业。

如上所述，在本实施方式中，能够将换热器室26内用作用于进行油冷却器30～32的维护的作业空间以及用于穿过的通路空间，因而能够大幅度地提高其维护性。

另一方面，众所周知采用了以下工作原理：斜轴型柱塞液压马达34构成为，将具备多个活塞的缸体34a相对于输出轴(与冷却风扇35的旋转轴线一致)倾斜配置，使工作油的压力依次作用于各活塞来对输出轴赋予旋转力。因此，缸体34a以相对于输出轴倾斜的姿势从托架36向换热器室26内突出。

如图3、图8所示，关于面对面配置的油冷却器30、32的液压马达34，突出的缸体34a彼此相对置，但在本实施方式中，缸体34a彼此的倾斜方向设定为相反。详细而言，左侧的缸体34a向斜后方倾斜，右侧的缸体34a向斜前方倾斜。结果，在缸体34a彼此之间形成有能够作业者P穿过去的间隙G，由此实现了上述的通路空间的形成。

在这种液压挖掘机1中，与作业者的通路空间相关的最小宽度根据ISO规格来规定，间隙G也满足该条件。而且，例如在缸体34a向同一方向倾斜的情况下，为了形成相同的间隙G，产生使彼此的液压马达34以及面对面配置的油冷却器30、32分离的必要，在受限的换热器室26内，不得不减少各油冷却器30、32的厚度。通过相反地设定缸体34a的倾斜方向，在确保了满足规格的间隙G的基础上，使各油冷却器30、32的厚度增大而能够进一步提高冷却能力。

另一方面，如图4所示，在换热器室26的顶棚26e开口形成有排出口39、40。详细而言，在顶棚26e中的相当于油冷却器30、32之间的部位开口形成有第一上部排出口39，并在顶棚26e中的与油冷却器c相对置的左侧壁26c的正上方开口形成有第二上部排出口40，并且分别以能够使冷却风流通的方式配设有隔栅。

而且，从以上的说明明确：换热器室26与发动机室29的前侧邻接地划分，必然，换热器室26内的油冷却器30～32与发动机室29内的发动机22设置于同一高度。因此，与例如在发动机的正上方的高处配置有DPF的专利文献1的起重车相比，本实施方式的液压挖掘机1的重心位置变得非常低，即使在矿山等多起伏的地形中，也能够进行稳定的驾驶。

接下来，基于图5～图7来说明在油冷却器30～32中流通并起到冷却作用时的冷却风的流动。

在液压挖掘机1的工作过程中，后壁26b的门37关闭，利用被液压马达34旋转驱动的冷却风扇35，将外部空气作为冷却风在各油冷却器30～32中流通之后向换热器室26内导入。在面对面配置的油冷却器30、32流通后的冷却风相互冲撞，其一部分的流路向前方变更而从侧部排出口38向前方外部排出，另外一部分的流路向上方变更而从第一上部排出口39向上方外部排出。

如在[发明所要解决的课题]中说明的现有技术那样，在沿换热器室的正交的两侧壁配置有一对油冷却器的情况下，流通后的冷却风向一个方向流动，与此相对地，在本实施方式中，在面对面配置的油冷却器30、32流通后的冷却风相互冲撞，其流动并非一个方向。在这样的冷却风的流动中，乍一看，有妨碍向外部的顺畅的排出的危险。

然而，即使在这样的冷却风的流动中，若确保充足的排出口的开口面积，就没有任何问题。在本实施方式中，在前壁26a中的油冷却器30、32之间开口有大面积的侧部排出口38，在顶棚26e中的油冷却器30、32之间开口有大面积的第一上部排出口39，因而经由上述排出口38、39而冲撞后的冷却风顺畅地向外部排出，另外，极小一部分的冷却风还从第二上部排出口40排出。

并且，在油冷却器31流通后的冷却风冲撞到左侧壁26c而使流路向上方变更，经由在左侧壁26c的正上方开口的大面积的第二上部排出口40顺畅地向上方外部排出。

若从换热器室26内向外部的冷却风的排出停滞，则在油冷却器30～32中流通的冷却风的量也减少，因而成为降低冷却性能的要因。在本实施方式中，如上所述，确保排出口38～40的开口面积从而充足的冷却风在各油冷却器30～32中流通，因而能够最大限度地发挥通过变得大型而提高了的油冷却器30～32的冷却性能，结果，能够可靠地防止由油温上升引起的故障。

然而，由于各油冷却器30～32的规格的通用化，面对面配置的油冷却器30、32的冷却风扇35在使轴线一致的位置关系中向相反方向旋转驱动，各自的冷却风产生相反方向的回转流。因此，各自的冷却风不仅从左右相互冲撞，而且在以轴线为中心的回转方向上也相互冲撞，由此产生的冷却风的较大紊流在妨碍向外部的顺畅的排出的方向上起作用。因此，为了消除这一点，考虑使各自的冷却风产生同一方向的回转流的对策，以下作为另一例来说明。

图9是示出使在面对面配置的油冷却器30、32流通后的冷却风产生同一方向的回转流的另一例的立体图。

在该另一例中，由面对面配置的油冷却器30、32的液压马达34向同一方向旋转驱动冷却风扇35，在例如从图8中的A箭头方向观察的情况下，均向箭头所示的逆时针方向旋转驱动冷却风扇35。而且，为了将外部空气导入换热器室26内，任一冷却风扇35的翅片形状都设定为相互相反的方向。

因此，由各个冷却风扇35产生同一方向的回转流，从左右相互冲撞，而在以轴线为中心的回转方向上，成为合流那样的流动状态而并非冲撞。因此，冷却风不会产生较大的紊流，从各排出口38、39顺畅地向外部排出，与上述实施方式相比，能够进一步提高油冷却器30、32的冷却性能。

综上，结束实施方式的说明，但本发明的方式不限定于该实施方式。例如在上述实施方式中，具体化为超大型液压挖掘机1，但只要是在换热器室26内收纳有多个换热器的大型的建筑机械即可，不限定于此，例如也可以应用于大型的轮式装载机。

并且，在上述实施方式中，将冷却HST的工作油的三台油冷却器30～32作为换热器而收纳在换热器室26内，但成为应用对象的换热器不限定于此。例如，也可以应用于冷却发动机冷却水的散热器，并以与上述实施方式相同的配置收纳在换热器室26内。

并且，也可以变更油冷却器30～32的配置、台数，例如图3中，也可以不是将油冷却器30、32完全地面对面配置，而配置为在前后方向上相互错开的位置关系。再者，也可以将左侧的油冷却器32位置变更到后方，并与右侧的油冷却器30、31各自的半部分的区域面对面配置。上述配置也包括在本发明的面对面配置中。另外，例如在油冷却器为两台的情况下，使其面对面配置，并且在四台的情况下，也可以分别各两台面对面配置。

符号的说明

1—液压挖掘机(建筑机械)，26—换热器室，26a—前壁(第一侧壁)，26c—左侧壁(第二侧壁)，26e—顶棚，30、32—油冷却器(第一换热器)，31—油冷却器(第二换热器)，34—斜轴型柱塞液压马达，34a—缸体，35—冷却风扇，38—侧部排出口，39—第一上部排出口，40—第二上部排出口，G—间隙。

Claims (5)

1.一种建筑机械，其特征在于，具备：

换热机室，其划分形成于机体；

至少一对的第一换热器，其在上述换热器室内隔开预定间隔地面对面配置，使分别由冷却风扇从外部导入上述换热器室内的外部空气作为冷却风而流通，从而被冷却；以及

侧部排出口，其开口形成于上述换热器室的第一侧壁中的相当于两个上述第一换热器之间的部位，将在上述各第一换热器流通并在上述换热器室内相互冲撞后的冷却风向侧方外部排出。

2.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，

还具备第一上部排出口，该第一上部排出口开口形成于上述换热机室的顶棚中的相当于两个上述第一换热器之间的部位，将在各上述第一换热器流通并在上述换热器室内相互冲撞后的冷却风向上方外部排出。

3.根据权利要求2所述的建筑机械，其特征在于，还具备：

第二换热器，其在上述换热器室内，与上述第一换热器的任一方并列设置；和

第二上部排出口，其开口形成于上述换热机室的顶棚中的相当于与上述第二换热器相对置的第二侧壁的正上方的部位，将在上述第二换热器流通并冲撞到上述第二侧壁后的冷却风向上方外部排出。

4.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，

各上述第一换热器的冷却风扇分别由斜轴型柱塞液压马达旋转驱动，

上述斜轴型柱塞液压马达的缸体以相对于旋转轴倾斜的姿势分别向上述换热器室内突出，并且彼此的倾斜方向设定为相反，从而形成有能够作业者通过的间隙。

5.根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，

各上述第一换热器的冷却风扇向同一方向旋转驱动，并且翅片形状设定为相反方向，能够将外部空气导入上述换热器内。

Images