JP2007303092A - Hydraulic device for construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧ショベル等の建設機械の油圧装置に関するものであり、特に、油圧ポンプのケーシング内部にドレン油が充満しないようにする建設機械の油圧装置に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic device for a construction machine such as a hydraulic excavator, and more particularly to a hydraulic device for a construction machine that prevents drain oil from being filled inside a casing of a hydraulic pump.
一般に、油圧ショベル、油圧クレーンなどの建設機械には、油圧ポンプから供給される圧油によって作動する、圧油アクチュエータが搭載され、切換弁によって油圧ポンプからの圧油の給排を制御することにより、油圧アクチュエータの作動を制御するようになっている(例えば、特許文献1参照)。 Generally, a construction machine such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane is equipped with a pressure oil actuator that is operated by pressure oil supplied from a hydraulic pump, and the supply and discharge of the pressure oil from the hydraulic pump is controlled by a switching valve. The operation of the hydraulic actuator is controlled (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1などで知られる、従来技術による建設機械の油圧装置は、図3に示すような構造になっている。図3において、油圧装置は、図示せぬ作業装置の俯仰動などを行う複数の油圧シリンダ1a,1bと、作動油が貯えられている作動油タンク2と、油圧ポンプ3a,3bと、多連弁4などを備えてなる。
A hydraulic device for a construction machine according to the prior art known from Patent Document 1 has a structure as shown in FIG. In FIG. 3, the hydraulic device includes a plurality of
油圧ポンプ3a,3bは、可変容量型の油圧ポンプで、エンジン5の出力軸5aに同軸に連結されている。そして、各油圧ポンプ3a,3bは、エンジン5によって駆動され、作動油タンク2内の作動油を多連弁4側へ吐出するようになっている。
The
作動油タンク2と各油圧ポンプ3a,3bとの間には、吸い込み配管6を設けている。吸い込み排管6は、その一端側が作動油タンク2内に伸長し、他端側が各油圧ポンプ3a,3bの吸い込みポート7a,7bに接続されている。
A
多連弁4は、油圧ショベルに搭載された各種アクチュエータに対する圧油の給排を制御する複数の切換弁からなり、例えば作業装置の各油圧シリンダ1a,1bが圧油給排管8,8を介して接続されている。そして、この多連弁4を構成する各切換弁(図示せず)は、外部からの信号に応じて開閉する。また、各吐出排管9a,9bを介して多連弁4に供給された、各油圧ポンプ3a,3bからの圧油は、各切換弁に接続された圧油給排管8,8を介して、所定の油圧アクチュエータに、選択的に供給また排出されるようになっている。
The
多連弁4と作動油タンク2との間は、リターン配管10で接続されている。このリターン配管10は、各油圧ポンプ3a,3bから吐出した作動油のうちの、余剰油または各種油圧シリンダ1a,1bなどからの戻り油を、作動油タンク2側に戻すようになっている。
The
各油圧ポンプ3a,3bと作動油タンク2との間には、ドレン配管11が接続されている。このドレン配管11は、一端側が分岐管等を介して油圧ポンプ3aのドレンポート12a、および油圧ポンプ3bのドレンポート12bに接続され、他端側がリターン配管10に接続されている。該ドレン配管11は、油圧ポンプ3a,3bの作動時に、該油圧ポンプ3a,3bのケーシング(図示しない)内に漏れるドレン油を、ケーシング内のドレン圧によりリターン配管10に流下させて、該リターン配管10内に流れる戻り油と共に作動油タンク2側に排出するようになっている。尚、油圧ポンプの運転初期には、油圧ポンプ内の空気を抜き、油圧ポンプ内を作動油で充満させ、油圧ポンプ運転中の摺動部の潤滑/冷却を行う。
しかしながら、このような油圧ポンプ3a,3bの作動時に、ケーシング内に漏れるドレン油を、ケーシング内のドレン圧によってドレン配管11へ流下させている、従来の油圧装置および特許文献1に記載される油圧装置にあっては、シリンダブロック回りは油で満たされており、シリンダブロックの回転による攪拌抵抗が生じていた。
However, when such
また、ドレン油をタンクへ戻すためポンプが高圧となり、リーク量が多い場合は特にケーシング内の圧力が上昇し、図示せぬシューが浮き上がるという問題があった。 In addition, since the drain oil is returned to the tank, the pressure of the pump becomes high, and when the leak amount is large, the pressure in the casing rises, and there is a problem that the shoe (not shown) is lifted.
そこで、ケーシング内の圧力を低圧に維持して、シューの浮き上がりを防止し、シリンダブロックによるドレン油の攪拌抵抗を減少させるとともに、油圧ポンプの最大回転数の上昇を可能にして油圧ポンプの効率の向上を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, the pressure inside the casing is maintained at a low pressure to prevent the shoe from lifting, the stirring resistance of the drain oil by the cylinder block is reduced, and the maximum rotational speed of the hydraulic pump can be increased to improve the efficiency of the hydraulic pump. The technical problem which should be solved in order to aim at improvement arises, and this invention aims at solving this problem.
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、油圧ポンプの作動時に、油圧ポンプのケーシング内に漏れるドレン油を、ドレン配管を介して作動油タンク内へ戻す建設機械の油圧装置において、前記油圧ポンプと作動油タンクとの間に、前記ケーシング内のドレン油を排出して、前記ケーシング内に所定量以上のドレン油が貯まらないようにするドレン排出ポンプを設けた建設機械の油圧装置を提供する。 The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and the invention according to claim 1 is directed to a hydraulic oil tank for drain oil leaking into a casing of the hydraulic pump when the hydraulic pump is operated via a drain pipe. In a hydraulic apparatus for a construction machine that returns to the inside, a drain that discharges drain oil in the casing between the hydraulic pump and a hydraulic oil tank so that a predetermined amount or more of drain oil does not accumulate in the casing. A hydraulic device for a construction machine provided with a discharge pump is provided.
この構成によれば、ケーシング内に漏れて貯まるドレン油を、ドレン排出ポンプにより強制的に作動油タンク内へ戻し、ケーシング内に貯まるドレン油が所定量以上になるのを抑え、ケーシング内を低圧に維持することができる。これにより、シューの浮き上がり等を無くしてシリンダブロックによるドレン油の攪拌抵抗を減少させ、かつ最大回転数をアップさせることも可能になる。 According to this configuration, the drain oil that leaks and is stored in the casing is forcibly returned to the hydraulic oil tank by the drain discharge pump, and the drain oil stored in the casing is prevented from exceeding a predetermined amount, and the inside of the casing is low-pressure. Can be maintained. As a result, lifting of the shoe or the like can be eliminated, the stirring resistance of the drain oil by the cylinder block can be reduced, and the maximum rotational speed can be increased.
請求項2記載の発明によれば、上記ドレン排出ポンプを、エンジンで駆動する建設機械の油圧装置を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a hydraulic device for a construction machine in which the drain discharge pump is driven by an engine.
この構成によれば、エンジンを駆動源として、ドレン排出ポンプを動作させることができる。 According to this configuration, the drain discharge pump can be operated using the engine as a drive source.
請求項1記載の発明は、ケーシング内に漏れて貯まるドレン油を、ドレン排出ポンプによって作動油タンク内へ強制的に戻し、ケーシング内のドレン油が所定量以上になるのを抑えるので、ケーシング内を低圧に維持することができる。これにより、シューの浮き上がりを防止し、シリンダブロックによるドレン油の攪拌抵抗を減少させるとともに、油圧ポンプの最大回転数をアップさせて、油圧ポンプの性能を向上させることも可能になる。 According to the first aspect of the present invention, the drain oil leaked and stored in the casing is forcibly returned to the hydraulic oil tank by the drain discharge pump, and the drain oil in the casing is prevented from exceeding a predetermined amount. Can be maintained at a low pressure. As a result, it is possible to prevent the shoe from lifting, reduce the agitation resistance of the drain oil by the cylinder block, and increase the maximum rotation speed of the hydraulic pump to improve the performance of the hydraulic pump.
請求項2記載の発明は、ドレン排出ポンプの駆動源をエンジンとしているので、ドレン排出ポンプ用の駆動源を別に設ける必要がないので、請求項1記載の発明の効果に加えて、構造の簡略化が図れる。 According to the second aspect of the present invention, since the drive source of the drain discharge pump is an engine, it is not necessary to provide a separate drive source for the drain discharge pump. Therefore, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the structure is simplified. Can be achieved.
ケーシング内の圧力を低圧に維持して、シューの浮き上がりを防止し、シリンダブロックによる攪拌抵抗を減少させるとともに、油圧ポンプの最大回転数の上昇を可能にして油圧ポンプの効率の向上を図るという目的を、油圧ポンプの作動時に、油圧ポンプのケーシング内に漏れるドレン油を、ドレン配管を介して作動油タンク内へ戻す建設機械の油圧装置において、前記油圧ポンプと作動油タンクとの間に、前記ケーシング内のドレン油を排出して、前記ケーシング内に所定量以上のドレン油が貯まらないようにするドレン排出ポンプを設けることにより実現した。 The purpose is to maintain the pressure in the casing at a low pressure, prevent the shoe from lifting, reduce the stirring resistance by the cylinder block, and increase the maximum rotation speed of the hydraulic pump to improve the efficiency of the hydraulic pump In the hydraulic device of the construction machine that returns the drain oil leaking into the casing of the hydraulic pump into the hydraulic oil tank through the drain pipe when the hydraulic pump is operated, between the hydraulic pump and the hydraulic oil tank, This is realized by providing a drain discharge pump for discharging the drain oil in the casing so that a predetermined amount or more of drain oil is not stored in the casing.
以下、本発明に係る建設機械の油圧装置について、好適な実施例をあげて説明する。
図1は本発明を適用した建設機械としての油圧ショベルを示す。油圧ショベル20は、自走可能な下部走行体21と、該下部走行体21上に旋回機構22を介して旋回可能に取り付けられた上部旋回体23と、該上部旋回体23の前方一側部に設けられた運転室を画成するキャブ24と、該上部旋回体23の前方側部に設けられた作業装置25とによって大略構成してなる。なお、作業装置25は、ブーム26、アーム27、バケット28等で構成してなる。
Hereinafter, a hydraulic device for a construction machine according to the present invention will be described with reference to preferred embodiments.
FIG. 1 shows a hydraulic excavator as a construction machine to which the present invention is applied. The
図2は、油圧ショベル20の油圧装置を示している。なお、図2において、図3に示した従来の油圧装置と対応する部材には、同じ符号を付して説明する。油圧装置は、上記作業装置25のブーム26、アーム27、バケット28の俯仰動などを行うための複数の油圧シリンダ1a,1bと、作動油が貯えられている作動油タンク2と、油圧ポンプ3a,3b、およびドレン排出用の油圧ポンプ3c(以下、これを「ドレン排出ポンプ3c」という)と、多連弁4などを備えてなる。
FIG. 2 shows a hydraulic device of the
油圧ポンプ3a,3bは、可変容量型の油圧ポンプで、ドレン排出ポンプ3cは油圧ポンプ3a,3b内のケーシング(図示しない)内に漏れるドレン油を、ケーシング内から強制的に排出して作動油タンク2内に戻すものである。これら油圧ポンプ3a,3b,ドレン排出ポンプ3cは、エンジン5の出力軸5aに同軸に連結されている。そして、エンジン5の駆動力で、油圧ポンプ3a,3bは作動油タンク2内の作動油を多連弁4側へ吐出し、ドレン排出ポンプ3cは、各油圧ポンプ3a,3bのケーシング内に貯まったドレン油を作動油タンク2側へ排出できるようになっている。
The
作動油タンク2と各油圧ポンプ3a,3bとの間には、吸い込み配管6を設けている。吸い込み排管6は、その一端側が作動油タンク2内に伸長し、他端側が各油圧ポンプ3a,3bの吸い込みポート7a,7bに接続されている。
A
多連弁4は、油圧ショベルに搭載された各種アクチュエータに対する圧油の給排を制御する複数の切換弁からなり、例えば作業装置25の各油圧シリンダ1a,1bが圧油給排管8,8を介して接続されている。そして、この多連弁4を構成する各切換弁(図示せず)は、外部からの信号に応じて開閉する。また、各吐出排管9a,9bを介して多連弁4に供給された各油圧ポンプ3a,3bからの圧油は、各切換弁に接続された圧油給排管8,8を介して、所定の油圧アクチュエータに選択的に供給また排出されるようになっている。
The
多連弁4と作動油タンク2との間は、リターン配管10で接続されている。このリターン配管10は、各油圧ポンプ3a,3bから吐出した作動油のうちの、余剰油または各種油圧シリンダ1a,1bなどからの戻り油を、作動油タンク2側に戻すようになっている。
The
各油圧ポンプ3a,3bとドレン排出ポンプ3cとの間にはドレン配管13が接続され、ドレン排出ポンプ3cと作動油タンク2との間には、ドレン配管14が接続されている。ドレン配管13は、一端側が分岐管等を介して油圧ポンプ3aのドレンポート12aおよび油圧ポンプ3bのドレンポート12bに接続されているとともに、他端側がドレン排出ポンプ3cの吸い込みポート15に接続されている。ドレン配管14は、一端側がドレン排出ポンプ3cの吐出ポート16に接続され、他端側が作動油タンク2内に伸長されている。
A
そして、ドレン配管13は、油圧ポンプ3a,3bの作動時に、該油圧ポンプ3a,3bのケーシング(図示しない)内に漏れるドレン油を流入させ、これをドレン排出ポンプ3cで強制的に吸い取らせて、さらにドレン配管14を通して作動油タンク2側に戻し、油圧ポンプ3a,3bの各ケーシング内に貯まるドレン油が所定容量以上になるのを抑え、ケーシング内を低圧に維持する。
The
したがって、本実施形態の油圧装置によれば、ケーシング内に漏れて貯まる作動油を、ドレン配管13を通してドレン排出ポンプ3cで強制的に吸い取り、これをドレン配管14を通して作動油タンク2に戻すので、ケーシング内を常に低圧に維持することができる。これにより、シューの浮き上がりを無くし、シリンダブロックによる攪拌抵抗を減少させ、油圧ポンプの最大回転数をアップさせて、油圧ポンプの性能を向上させることも可能になる。
Therefore, according to the hydraulic device of the present embodiment, the hydraulic oil that leaks and accumulates in the casing is forcibly sucked by the
なお、ドレン排出ポンプ3cは、油圧ポンプ3a,3bのケーシング内部のドレン油を排出できる構成であれば、どのようなタイプのもであってもよい。また、ケーシング内の油量を減らすことによる潤滑性低下は、油浴かき上げ式による油のはね上げや他の油圧源からの油の供給により対応する。
The
ここで、他の油圧源としては、低下したポンプケーシング圧以上であればよく、リターンラインとすることも可能である。 Here, the other hydraulic pressure source may be higher than the reduced pump casing pressure, and may be a return line.
さらに、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 Furthermore, the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.
1a,1b 油圧シリンダ
2 作動油タンク
3a,3b 油圧ポンプ
3c 油圧ポンプ(ドレン排出ポンプ)
4 多連弁
5 エンジン
5a 出力軸
6 吸い込み配管
7a,7b 吸い込みポート
8 圧油給排管
9a,9b 吐出配管
10 リターン配管
11 ドレン配管
12a,12b ドレンポート
C ケース
13 ドレン配管
14 ドレン配管
15 吸い込みポート
16 吐出ポート
1a, 1b
4
Claims (2)
前記油圧ポンプと作動油タンクとの間に、前記ケーシング内のドレン油を排出して、前記ケーシング内に所定量以上のドレン油が貯まらないようにするドレン排出ポンプを設けたことを特徴とする建設機械の油圧装置。 In the hydraulic device of a construction machine that returns drain oil leaking into the casing of the hydraulic pump into the hydraulic oil tank through the drain pipe when the hydraulic pump is operated.
A drain discharge pump is provided between the hydraulic pump and the hydraulic oil tank so as to discharge drain oil in the casing so that a predetermined amount or more of drain oil is not stored in the casing. Hydraulic equipment for construction machinery.
2. The hydraulic apparatus for a construction machine according to claim 1, wherein the drain discharge pump is driven by an engine.
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DE202008001060U1 (en) * | 2008-01-24 | 2009-01-08 | Stehr, Jürgen | Hydraulic drive device |
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