CN206986952U

CN206986952U - 挖土机

Info

Publication number: CN206986952U
Application number: CN201720461197.8U
Authority: CN
Inventors: 前岛茂利
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2018-02-09
Anticipated expiration: 2027-04-28
Also published as: JP2017198175A; JP6742800B2

Abstract

本实用新型提供一种挖土机，该挖土机确保部件的布局自由度且可有效地降低产生于波纹管部的噪音，未设有吸音材料。本实用新型的挖土机具备：发动机，作为动力源而搭载；支承框体，立设于支承发动机的回转框架上；排气处理装置，支承于支承框体，且处理来自发动机的排气；及连接管，连接发动机和排气处理装置，连接管在至少具有能够收缩的波纹管部及使排气流入波纹管部的流入管，波纹管部设为与来自发动机的排气的进入方向不同的配置方向，流入管的管径小于波纹管部的管内径。

Description

挖土机

本申请主张基于2016年4月28日于日本申请的日本专利申请2016-091595号的优先权。该申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本实用新型涉及一种挖土机。

背景技术

从液压挖土机的发动机排出的排气中有时含有氮氧化物(NO_X)等有害物质。因此，以往为了处理来自发动机的排气，液压挖土机中搭载有经由连接管与发动机连接的排气处理装置。

该排气处理装置通常利用捕集排气中所含有的颗粒物(PM)的柴油机颗粒过滤器(DPF)或使用选择性还原剂(例如尿素等)进行还原去除的选择还原型催化剂(SCR)等，该选择性还原剂还原去除氮氧化物(NO_X)。

公开有将如上所述的排气处理装置利用例如发动机以外的具有防火墙等的支承框体进行支承的结构(例如专利文献1)。

专利文献1：日本特开2014-193664号公报

如专利文献1那样，若使排气处理装置支承于发动机以外的支承框体，则需要在连接排气处理装置和发动机的连接管中设置吸收振动的波纹管部。

然而，波纹管部具有圆波形状(连续的U字形状)，因此导致排气通过时产生噪音。作为噪音的对策，在连接管的外周或发动机周围的盖板材料中设置了吸音材料。然而，在排气处理装置与发动机之间只有限定的空间，因此为了设置吸音材料而导致各部件的布局受到限制。

实用新型内容

本实施方式的一目的在于鉴于上述课题提供一种确保部件的布局自由度且可有效地降低产生于波纹管部的噪音的未设有吸音材料的挖土机。

本实用新型的一实施方式所涉及的挖土机具备：

发动机，作为动力源而搭载；

支承框体，立设于支承所述发动机的回转框架上；

排气处理装置，支承于所述支承框体，且处理来自所述发动机的排气；及

连接管，连接所述发动机和所述排气处理装置，

所述连接管至少具有能够收缩的波纹管部及使排气流入所述波纹管部的流入管，

所述波纹管部设为与来自所述发动机的排气的进入方向不同的配置方向，所述流入管的管径小于所述波纹管部的管内径。

所述挖土机也可以形成为：所述流入管具有进入所述波纹管部的内侧的进入部。

所述挖土机也可以形成为：所述流入管具有锥形状。

所述挖土机也可以形成为：所述流入管向所述波纹管部的进入长度为所述波纹管部的轴向的长度的0.1～0.8倍。

所述挖土机也可以形成为：所述波纹管部的轴向的长度为所述流入管的所述进入部的管内径的1～5倍。

所述挖土机也可以形成为：所述连接管还具有供来自所述波纹管部的排气流出的流出管，在所述波纹管部的所述发动机侧通过焊接而接合有所述流入管，在所述波纹管部的所述排气处理装置侧通过焊接而接合有所述流出管。

实用新型效果

根据所公开的一实施方式，能够提供一种确保部件的布局自由度且可有效地降低产生于波纹管部的噪音的未设有吸音材料的挖土机。

附图说明

图1为挖土机的侧视图。

图2为从上部观察挖土机的上部回转体的俯视图。

图3为示意地表示挖土机的发动机室的剖视图。

图4为对排气处理装置与排气管的关系进行说明的局部放大图。

图5为对排气管的结构进行说明的剖视图。

图6为图2的局部放大图。

图7为对连接管的另一结构进行说明的剖视图。

标号说明

1-下部行走体，2-回转机构，3-上部回转体，31-回转框架，32-平衡锤，33-外装罩，33A-维修门，34-发动机舱，34a-发动机罩，35-冷却扇，36-支承框体，37-支承体，38-固定座，4-动臂，5-斗杆，7-动臂缸，8-斗杆缸，9-铲斗缸，11-发动机，40-热交换装置，50-防尘装置，60-排气处理装置，61-第1处理部，62-选择还原型催化剂，80-排气管(连接管)，81-流入管，811-锥部，82-波纹管(波纹管部)，820-柔性部，83-流出管，H-波纹管的轴向的长度，J-排气的进入方向，L-进入长度，W-冷却风。

具体实施方式

图1为表示本实用新型的实施方式所涉及的液压挖土机的侧视图。

液压挖土机具有能够自行的履带式下部行走体1及经由回转机构2以能够回转的方式搭载于该下部行走体1上的上部回转体3。

在上部回转体3安装有动臂4。在动臂4的前端安装有斗杆5，在斗杆5的前端安装有作为端部附属装置的铲斗6。由动臂4、斗杆5及铲斗6构成工作附属装置。

动臂4以能够进行俯仰运动的方式安装于回转框架31。斗杆5以能够转动的方式安装于动臂4的前端侧。并且，铲斗6以能够转动的方式安装于斗杆5的前端侧。

动臂缸7配设于回转框架31与动臂4之间。通过该动臂缸7，动臂4相对于回转框架31进行俯仰运动。斗杆缸8配设于动臂4与斗杆5之间。通过该斗杆缸8，斗杆5相对于动臂4转动动作。而且，铲斗缸9配设于铲斗6与斗杆5之间。通过该铲斗缸9，铲斗6相对于斗杆5转动。

上部回转体3经由回转机构2回转自如地设置于下部行走体1上。如图1、图2及图3所示，在该上部回转体3配设有回转框架31、操纵室10、平衡锤32、外装罩33、作为动力源的发动机11、热交换装置40、防尘装置50及排气处理装置60等。

操纵室10设置于回转框架31上，其内部设有驾驶座(未图示)。操作人员落座于操纵室10内的驾驶座，进行液压挖土机的运行操作。

平衡锤32发挥保持与工作附属装置的重量平衡的作用。并且，外装罩33及发动机罩34a覆盖配设于发动机舱34内的发动机11、热交换装置40、及排气处理装置60等。

图2为表示上部回转体3的概略结构的俯视图。如图2所示，在上部回转体3的后部形成有发动机室34(由单点划线表示)。发动机室34的上部如图1所示被发动机罩34a覆盖，但在图2中，为了示出发动机室34的内部而示出取下发动机罩34a的状态。

如图2所示，发动机室34内设有发动机11。在发动机11的附近配置有后述的排气处理装置60。发动机11中设有冷却扇35，包括散热器单元的热交换装置40设置于冷却扇35的前方(箭头X1侧)。

在热交换装置40的侧方(挖土机的前方(箭头Z2侧))配置有空气净化器70(空气过滤器)。空气净化器70通过吸气管71与增压器72连接。增压器72与发动机11连接。增压器72强制提高在空气净化器70中过滤后的空气的压力并供给至发动机11。增压器72可以为利用排气的流动的涡轮增压器或利用发动机等的力来对进气进行压缩的增压器等。

增压器72中连接有用于排放来自发动机11的发动机排气(以下，称为“排气”)的排气管80。另外，从发动机11流入排气管80的期间通过增压器72，从而能够使用排气的能量来提高从空气净化器70流入发动机11的空气的压力。在排气管80的下游侧的端部设有与高阶的排气法规对应的排气处理装置60。在本实施方式中，作为排气处理装置60利用使用了尿素水溶液(液体还原剂)的尿素选择还原型的NO_X处理装置。对于排气处理装置60在后面叙述。

操纵室10配置于上部回转体3的左侧前部。在此，在本说明书中，上部回转体3的前部是指从上部回转体3的中央观察时安装有动臂4的一侧的部分。并且，前方是指从上部回转体3的中央观察时动臂4所延伸的方向。并且，左侧是指在上部回转体3中，朝向前方(动臂4所延伸的方向)时成为左侧的部分。并且，右侧是指在上部回转体3中，朝向前方(动臂4所延伸的方向)时成为右侧的部分。

在发动机室34的前方右侧配置有储存轻油等柴油发动机燃料的燃料箱73。储存于燃料箱73的柴油发动机燃料经由燃料供给配管(未图示)供给至发动机11。在燃料箱73的前方配置有储存液压系统中所使用的工作油的工作油罐74。

在工作油罐74的前方配置有储存排气处理装置60所使用的处理剂(尿素水溶液(液体还原剂))的尿素水罐(处理剂罐)75。储存于尿素水罐75的处理剂通过处理剂供给配管(未图示)供给至排气处理装置60。另外，尿素水溶液(液体还原剂)为处理剂的一例，作为液体还原剂也可以使用其他处理剂或利用其他处理方法进行处理。

接着，对发动机舱34内的结构进行说明。

图3为表示发动机舱34的内部结构的概略结构图。图3为从后方侧(箭头Z1侧)观察图2的上部回转体3的图。

发动机舱34内配设有发动机11、热交换装置40、防尘装置50及排气处理装置60等。

发动机11经由固定件(mount)31b被支承于配设在回转框架31的发动机安装座31a的上部。固定件31b为防振固定件，其防止在发动机11中产生的振动传递至回转框架31。

在发动机11的X1侧(图中左侧)配设有冷却扇35。并且，在冷却扇35的X1侧配设有热交换装置40。而且，在热交换装置40的X1侧配设有防尘装置50。防尘装置50具有一对支架51和防尘网52。

冷却扇35通过发动机11旋转驱动。通过冷却扇35被旋转驱动，外部气体作为冷却风W从设置于维修门33A的进气口进入发动机舱34内。热交换装置40通过进入该发动机舱34的冷却风W，进行热交换处理(冷却处理)。

冷却风W如图3中以箭头示出那样，流向图中的右侧方向。因此，图中X1侧成为冷却风上游侧，X2侧成为冷却风下游侧。并且，本实施方式中，图中的Y1方向成为上方向，图中的Y2方向成为下方向。

热交换装置40设为将散热器单元40A、燃料冷却器40B、冷凝器40C、油冷却器40D及中间冷却器40E等各热交换器单元化为一体的结构。

散热器单元40A对在发动机11内流动的冷却水进行冷却。燃料冷却器40B对回流到未图示的燃料箱的剩余燃料进行冷却。冷凝器40C用于使搭载于操纵室10的空调产生冷气。油冷却器40D对各种缸7、8、9等液压设备的工作油进行冷却。中间冷却器40E冷却供给至发动机11的增压空气。流入这些各热交换器40A～40E的冷却水、工作油等各种制冷剂被冷却风W冷却。

在发动机11的X2侧一体安装有液压泵14。液压泵14为驱动工作附属装置的动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9等的液压源。该液压泵14也通过发动机11被驱动。

从发动机11排出的排气通过排气处理装置60被净化处理。从发动机11排出的排气中有时含有氮氧化物(NO_X)等有害物质，为了净化这些有害物质，发动机11中经由作为连接管的排气管80，连接有排气处理装置60。

接着，参考图3、图4对排气处理装置60及排气管80进行说明。图4为从图2的后方侧观察排气处理装置60及排气管80的局部放大图。另外，为了进行说明，省略了发动机11。

排气处理装置60中设有第1处理部61及作为第2处理部的选择还原型催化剂62(SCR)，该第1处理部61中配置有燃烧排气中的微粒的氧化催化剂，该选择还原型催化剂62(SCR)使用还原剂(例如尿素等)对微粒已被去除的排气中的氮氧化物(NO_X)进行还原去除。并且，作为第1处理部61，可以使用捕集排气中所含有的颗粒物(PM)的柴油机颗粒过滤器(DPF)。第1处理部61及选择还原型催化剂62通过连接部63连结。

第1处理部61在其上游侧具备前级氧化催化剂，选择还原型催化剂62在其下游侧具备后级氧化催化剂。第1处理部61也可以为氧化催化剂载持型过滤器(CSF)。

排气管80连接构成排气处理装置60的第1处理部61和增压器72(发动机11侧)。

设为上述结构的排气处理装置60被具有支承体37及防火墙42等的支承框体36支承，并配置于液压泵14的上方位置且为与发动机11隔开的位置。支承框体36立设于回转框架31上。

热交换装置40及搭载有防尘网52的防尘装置50如图3所示，相对于发动机舱34内的冷却风W的流动方向，固定于冷却扇35的上游侧。

在回转框架31中的热交换装置40及防尘装置50的配设位置，形成有固定座38。该固定座38从回转框架31的底面突出而形成。热交换装置40固定于该固定座38上。在热交换装置40固定于发动机舱34的状态下，防尘装置50的上部被发动机罩34a覆盖。发动机罩34a设为相对于外装罩33能够打开和关闭的结构。

防尘装置50相对于冷却风W的流动方向，配设于热交换装置40的上游侧。防尘装置50对构成热交换装置40的各热交换器40A～40E进行防尘处理，因此能够防止在所有的热交换器40A～40E中产生堵塞。

接着，根据图4、图5对连接增压器72和排气处理装置60的排气管80进一步详细地进行说明。图5为图4所示的排气管80的纵剖视图。

本实施方式的排气管80设为具有流入管81、作为波纹管部的波纹管82及流出管83的分割结构。

作为在本实施方式的排气管80中设有波纹管82的理由，例如有如下点。如图3所示，若排气处理装置60被发动机以外的支承框体36支承，则排气处理装置60较大地受到来自支承框体36的振动的影响。相对于此，连接排气处理装置60和增压器72的排气管80较大地受到来自发动机11的振动的影响。因此，发动机11与支承框体36的振动差作用于排气管80。该振动差能够通过设置于排气管80的波纹管82吸收。

在本实施方式的波纹管82的发动机11侧的端部通过焊接而接合有流入管81。在波纹管82的排气处理装置60侧通过焊接而接合有流出管83。因此，排气管80能够将从发动机11排出的排气排出至排气处理装置60的第1处理部61。另外，波纹管82向流入管81支承。并且，波纹管82也可以向流出管83支承。

流入管81与排出来自发动机11的排气的增压器72连结。在流入管81的发动机11侧的端部设有凸缘部810。在增压器72的流入管81侧的端部设有凸缘部720。流入管81与增压器72通过对凸缘部810与凸缘部720进行螺栓接合而被连结。

流出管83与排气处理装置60(第1处理部61)连结。在流出管83的排气处理装置60侧的端部设有凸缘部830。在排气处理装置60的流出管83侧的端部设有凸缘部610。流出管83与排气处理装置60通过对凸缘部830与凸缘部610进行螺栓接合而被连结。

流入管81具有朝向排气处理装置60侧而缩径的锥部811。本实施方式的流入管81设为锥部811进入波纹管82的内侧的结构。本实施方式的锥部811为进入波纹管82的内侧的进入部的一例。因此，流入管81的锥部811侧端部的管径D1小于波纹管82的管内径D2。另外，流出管83设为不进入波纹管82内的结构。并且，流入管81的锥部811以外的管径与波纹管82的管径及流出管83的管径相同。

波纹管82具有柔性部820，柔性部820吸收发动机11或排气处理装置60的振动。柔性部820由以朝向外侧突起的方式设置的连续的多个U字形状形成。

流入流入管81内的排气通过紧前方的增压器72而其流量变得较多、流速也变得较快。本实施方式的流入管81设为锥部811进入波纹管82内的结构，因此流动较快的排气被引导至不碰撞波纹管82的柔性部820的内壁的箭头方向。因此，能够降低排气进入波纹管82的柔性部820的U字状内而产生的噪音。

锥部811向波纹管82内的进入长度L优选为波纹管82的轴向的长度H的0.1～0.8倍。另外，进入长度L通过排气的流速等而适当改变。并且，波纹管82的轴向的长度H优选为流入管81的锥部811侧端部的管内径D3的1～5倍。

将波纹管82的轴向的长度H与向波纹管82内的进入长度L设为上述关系，从而能够将流入管81与流出管83的轴心的偏差限制为最小。并且，能够保持波纹管82的支承力和耐久性。

接着，参考图2、图6对波纹管82的设置角度进行说明。图6为图2的局部放大图，为了进行说明，透视了波纹管82内部。

如图2、图6所示，相对于来自发动机11的排气的进入方向J，本实施方式的波纹管82能够向后方侧(箭头Z1方向)附加角度(倾斜)来进行配置。在图示例中，相对于来自发动机11的排气的进入方向J，对整个排气管80附加角度(倾斜)来进行了配置。

为了确保发动机室34内的空间，如图2所示，将排气处理装置60配置于后方侧(箭头Z1侧)的布局较为有效。然而，若如图2所示那样对发动机11(增压器72)和排气处理装置60进行布局，则必须相对于排气的进入方向J附加角度来配置排气管。然而，若使用现有的具有波纹管的排气管，则流入排气管的排气直接与波纹管碰撞而导致噪音问题变大。因此，作为排气管为了使用沿与排气的进入方向J相同的方向延伸的直管，将增压器72(包括发动机11)的排出口与排气处理装置60的流入口配置在同轴上。因此，增压器72(发动机11)和排气处理装置60的布局受到限制，发动机室34内产生空间损失。

然而，本实施方式的排气管80如上所述，设为流入管81的锥部811进入波纹管82内的结构。

因此，即使相对于排气的进入方向J附加角度来配置波纹管82，流动较快的排气也与流入管81的锥部811碰撞而被引导至不与波纹管82的柔性部820的内壁碰撞的箭头方向，因此能够实现降低噪音。

根据上述方面，本实施方式的排气管80能够确保增压器72和排气处理装置60的布局自由度且降低因波纹管82而引起的噪音的产生。

并且，本实施方式的排气管80设为在排气管内部具有消音结构的结构，因此无需设置以往使用的吸音材料或消音罩等部件，从而较经济。并且，吸音材料设置于高热部位且容易含水，因此耐久性较低，且需要更换等维修作业，但在本实施方式中，无需这种维修作业。

接着，参考图7对其他实施方式进行说明。其他实施方式具有与示于图1～图6的实施方式大致相同的技术思想，对通用的事项进行省略并以不同点为中心进行说明。

本实施方式的排气管90设为具有流入管91、作为波纹管部的波纹管92及流出管93的分割结构。

在波纹管92的发动机11侧的端部通过环状的定位件94焊接接合有流入管91。在波纹管92的排气处理装置60侧通过定位件95焊接接合有流出管93。因此，排气管90能够将从发动机11排出的排气排出至排气处理装置60的第1处理部61。

流入管91与增压器72通过对凸缘部910与凸缘部720进行螺栓接合而被连结。流出管93与排气处理装置60通过对凸缘部930与凸缘部610进行螺栓接合而被连结。

流入管91设为具有进入波纹管92的内侧的进入部911的结构。进入部911向波纹管92内的进入长度L2优选为波纹管92的轴向的长度H2的0.1～0.8倍。另外，进入长度L2通过排气的流速等而适当改变。并且，波纹管92的轴向的长度H2优选为流入管91的管内径D4的1～5倍。另外，流出管93设为不进入波纹管92内的结构。

另外，本实施方式的排气管90为在流入管91中不具有示于图5的锥部的结构。若在流入管中设置锥部，则流入管内的排气压力上升。在流入管内的容许排气压力设定为较低的情况等时，优选实施不设置锥部的排气管90来确保排气处理装置60的排气处理性能或发动机11的性能。

在本实施方式的排气管90中，将波纹管92的管径D5设为大于流入管91的管径D6及流出管93的管径D7。流入管91的管径D6与流出管93的管径D7可以为相同直径。

从发动机11流入流入管91的排气通过进入部911而直接排出至波纹管92的内部。波纹管92具有大于流入管91的管径D6的管径D5，因此从流入管91的进入部911流入的排气被引导至不与柔性部920的内壁碰撞的箭头方向。因此，能够有效地降低排气与波纹管92的柔性部920碰撞而产生的噪音。

以上，对本实用新型的优选实施方式进行了详细说明，但本实用新型并不限定于上述特定的实施方式，在权利要求书中所记载的本实用新型的主旨范围内，可进行各种变形、变更等。

Claims

1.一种挖土机，其特征在于，具备：

发动机，作为动力源而搭载；

支承框体，立设于支承所述发动机的回转框架上；

连接管，连接所述发动机和所述排气处理装置，

2.根据权利要求1所述的挖土机，其特征在于，

所述流入管具有进入所述波纹管部的内侧的进入部。

3.根据权利要求1或2所述的挖土机，其特征在于，

所述流入管具有锥形状。

4.根据权利要求1或2所述的挖土机，其特征在于，

所述流入管向所述波纹管部的进入长度为所述波纹管部的轴向的长度的0.1～0.8倍。

5.根据权利要求1或2所述的挖土机，其特征在于，

所述波纹管部的轴向的长度为所述流入管的所述进入部的管内径的1～5倍。

6.根据权利要求1或2所述的挖土机，其特征在于，

所述连接管还具有供来自所述波纹管部的排气流出的流出管，

在所述波纹管部的所述发动机侧通过焊接而接合有所述流入管，在所述波纹管部的所述排气处理装置侧通过焊接而接合有所述流出管。