JP2011020640A - Hydraulic fluid circuit for motorized shovel - Google Patents

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Tatsuo Takishita
竜夫 滝下
Katsuyoshi Nasu
且良 那須
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic fluid circuit for a motorized shovel capable of using hydraulic fluid as a heat source of a heating apparatus and reliably cooling the hydraulic fluid regardless of whether heating operation is on or off. <P>SOLUTION: The hydraulic fluid circuit for the motorized shovel includes: a hydraulic pump 26 driven by an electric motor 25; a plurality of control valves 30 for controlling each of the flows of hydraulic fluid from the hydraulic pump 26 to a plurality of hydraulic actuators 29; and a return line 34 for the hydraulic fluid. The hydraulic fluid circuit for the motorized shovel further includes: a bypass line 35 branched to the return line 34; a switching valve 36 provided on the branch point of the bypass line 35; an oil cooler 37 provided on the bypass line 35; a blower fan 38 for sending air warmed by the oil cooler 37 into an operating room 7; an oil cooler 39 provided on a downstream of a connecting point of the bypass line 35; a heating operation switch 40; and a controller 42 for controlling the switching valve 36 in accordance with a command of the heating operation switch 40. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動式ショベルに係わり、特に、運転室を暖房する暖房装置を備えた電動式ショベルに関する。   The present invention relates to an electric excavator, and more particularly, to an electric excavator provided with a heating device for heating a cab.

近年、排気ガスを排出せず、騒音及び振動も大幅に低減する利点を有することから、エンジンの代わりに電動モータを搭載した電動式作業機械が提唱されている。この電動式作業機械においては、エンジンを搭載しないことから、暖房装置の熱源としてエンジン冷却後の温水を利用することができない。そこで、例えば油圧アクチュエータの作動によって温度上昇した作動油を利用する方法が提唱されている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, an electric work machine equipped with an electric motor instead of an engine has been proposed because it has an advantage of not exhausting exhaust gas and greatly reducing noise and vibration. In this electric work machine, since the engine is not mounted, the hot water after cooling the engine cannot be used as a heat source of the heating device. Thus, for example, a method of using hydraulic oil whose temperature has been increased by the operation of a hydraulic actuator has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特許文献1に記載の電動式フォークリフトにおいては、荷役装置を駆動する複数の油圧アクチュエータ(詳細には、リフトシリンダ及びティルトシリンダ)と、荷役操作レバーの操作に応じて複数の油圧アクチュエータへの作動油の供給をそれぞれ制御する複数のコントロールバルブと、これら複数のコントロールバルブとオイルタンクとの間のオイル管路途中に挿入されたオイルクーラと、このオイルクーラで作動油との熱交換により暖められた空気(温風)を運転者側に送るブロアとを備えている。   In the electric forklift described in Patent Document 1, a plurality of hydraulic actuators (specifically, lift cylinders and tilt cylinders) that drive the cargo handling device, and hydraulic oil to the plurality of hydraulic actuators according to the operation of the cargo handling operation lever. Control valves that respectively control the supply of oil, an oil cooler inserted in the middle of the oil conduit between the control valves and the oil tank, and the oil cooler warmed by heat exchange with hydraulic oil And a blower for sending air (warm air) to the driver side.

特開2002−29690号公報JP 2002-29690 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の従来技術を電動式ショベルに適用する場合は、以下のような課題が生じる。特許文献1では、明確に記載されていないが、暖房運転を行う場合はブロアを駆動し、暖房運転を行わない場合はブロアを停止する。すなわち、暖房運転を行う場合はオイルクーラで作動油が冷却されるが、暖房運転を行わない場合は作動油が冷却されない。ここで、電動式ショベルは、電動式フォークリフトと比べて、油圧アクチュエータの数が多く、また走行停止状態で作業を行う場合が多い等の理由から、作動油が非常に高温となる。そのため、暖房運転を行わない場合でも作動油を冷却しなければ、作動油の改質や油配管のシール損傷などといった不具合が生じる。   However, when the prior art described in Patent Document 1 is applied to an electric excavator, the following problems occur. Although not clearly described in Patent Document 1, the blower is driven when the heating operation is performed, and the blower is stopped when the heating operation is not performed. That is, when the heating operation is performed, the hydraulic oil is cooled by the oil cooler, but when the heating operation is not performed, the hydraulic oil is not cooled. Here, in the electric excavator, the hydraulic oil becomes very hot because the number of hydraulic actuators is larger than that in the electric forklift and the operation is often performed in the travel stop state. Therefore, even when the heating operation is not performed, if the hydraulic oil is not cooled, problems such as reforming of the hydraulic oil and damage to the seals of the oil pipes occur.

本発明の目的は、暖房装置の熱源として作動油を利用することができ、かつ暖房運転の有無にかかわらず作動油を確実に冷却することができる電動式ショベルの作動油回路を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a hydraulic oil circuit of an electric excavator that can use hydraulic oil as a heat source of a heating device and can reliably cool the hydraulic oil regardless of whether or not heating operation is performed. is there.

(1)上記目的を達成するために、本発明は、電動モータと、前記電動モータによって駆動する油圧ポンプと、複数の油圧アクチュエータと、操作手段の操作に応じて前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへの作動油の流れをそれぞれ制御する複数のコントロールバルブと、前記複数のコントロールバルブからオイルタンクへ作動油を戻す戻りラインとを備えた電動式ショベルの作動油回路において、前記戻りラインから分岐して前記戻りラインに合流するバイパスラインと、前記戻りラインにおける前記バイパスラインの分岐点に設けられ、前記戻りライン側及び前記バイパスライン側のうちの一方に切替えて作動油を流出する切替弁と、前記バイパスラインに設けられて作動油を冷却する第1オイルクーラと、前記第1オイルクーラで作動油との熱交換によって暖められた空気を運転室に送り込むブロアファンと、前記戻りラインにおける前記バイパスラインの合流点より下流側に設けられて作動油を冷却する第2オイルクーラと、暖房運転の開始・終了を指示可能な暖房運転指示手段と、前記暖房運転指示手段の指示に応じて前記切替弁を制御する弁制御手段とを備える。   (1) In order to achieve the above object, the present invention provides an electric motor, a hydraulic pump driven by the electric motor, a plurality of hydraulic actuators, and a plurality of hydraulic pressures from the hydraulic pump according to operation of an operating means. In the hydraulic oil circuit of an electric excavator provided with a plurality of control valves that respectively control the flow of hydraulic oil to the actuator, and a return line that returns the hydraulic oil from the plurality of control valves to the oil tank, the branching from the return line A bypass line that merges with the return line, and a switching valve that is provided at a branch point of the bypass line in the return line and that switches to one of the return line side and the bypass line side to discharge hydraulic oil. A first oil cooler provided in the bypass line for cooling the hydraulic oil, and the first oil A blower fan that feeds air warmed by heat exchange with the hydraulic oil in the cooler to the cab; a second oil cooler that is provided downstream from the junction of the bypass line in the return line and cools the hydraulic oil; Heating operation instruction means capable of instructing the start / end of heating operation, and valve control means for controlling the switching valve in accordance with an instruction from the heating operation instruction means.

本発明においては、例えば暖房運転指示手段による暖房運転の開始指示がある場合、弁制御手段は、切替弁をバイパスライン側に切替える。これにより、複数のコントロールバルブからオイルタンクへの戻り油は、第1オイルクーラ及び第2オイルクーラを経由する。そして、第1オイルクーラで作動油との熱交換によって暖められた空気がブロアファンによって運転室に送り込まれる。したがって、暖房装置の熱源として作動油を利用することができる。一方、例えば暖房運転指示手段による暖房運転の終了指示がある場合、弁制御手段は、切替弁を戻りライン側に切替える。これにより、複数のコントロールバルブからオイルタンクへの戻り油は、第1オイルクーラを経由せず、第2オイルクーラを経由する。すなわち、暖房運転の有無に関係なく、戻り油は第2オイルクーラを必ず経由する。したがって、暖房運転の有無にかかわらず、作動油を確実に冷却することができる。   In the present invention, for example, when there is a heating operation start instruction by the heating operation instruction means, the valve control means switches the switching valve to the bypass line side. Thereby, the return oil from the plurality of control valves to the oil tank passes through the first oil cooler and the second oil cooler. And the air warmed by the heat exchange with the hydraulic oil in the first oil cooler is sent into the cab by the blower fan. Therefore, hydraulic oil can be used as a heat source for the heating device. On the other hand, for example, when there is a heating operation end instruction by the heating operation instruction means, the valve control means switches the switching valve to the return line side. Thereby, the return oil from the plurality of control valves to the oil tank does not pass through the first oil cooler but passes through the second oil cooler. That is, the return oil always passes through the second oil cooler regardless of the heating operation. Therefore, it is possible to reliably cool the hydraulic oil regardless of the heating operation.

(2)上記(1)において、好ましくは、作動油の温度を検出する油温センサをさらに備え、前記弁制御手段は、前記暖房運転指示手段による暖房運転開始の指示があって前記油温センサで検出された作動油の温度が予め設定された閾値より大きい場合、前記切替弁を前記バイパスライン側に切替え、前記暖房運転指示手段による暖房運転開始の指示があって前記油温センサで検出された作動油の温度が前記閾値以下である場合、前記切替弁を前記戻りライン側に切替える。   (2) In the above (1), preferably, it further includes an oil temperature sensor for detecting the temperature of the hydraulic oil, and the valve control means is instructed to start a heating operation by the heating operation instruction means, and the oil temperature sensor When the temperature of the hydraulic oil detected in step S is larger than a preset threshold value, the switching valve is switched to the bypass line side, and the heating operation start means is instructed by the heating operation instruction means to be detected by the oil temperature sensor. When the temperature of the hydraulic oil is equal to or lower than the threshold value, the switching valve is switched to the return line side.

これにより、作動油の過冷却を防止することができる。   Thereby, overcooling of hydraulic fluid can be prevented.

本発明によれば、暖房装置の熱源として作動油を利用することができ、かつ暖房運転の有無にかかわらず作動油を確実に冷却することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, hydraulic fluid can be utilized as a heat source of a heating apparatus, and hydraulic fluid can be reliably cooled irrespective of the presence or absence of heating operation.

本発明の適用対象である電動式ショベルの全体構造を表す側面図である。It is a side view showing the whole structure of the electric shovel which is an application object of the present invention. 本発明の一実施形態における電動式ショベルの作動油回路を表す概略図である。It is the schematic showing the hydraulic fluid circuit of the electric shovel in one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態における電動式ショベルの作動油回路を表す概略図である。It is the schematic showing the hydraulic fluid circuit of the electric shovel in other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態におけるコントローラの制御処理内容を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the control processing content of the controller in other embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の適用対象である電動式ショベルの全体構造を表す側面図である。   FIG. 1 is a side view showing the overall structure of an electric excavator to which the present invention is applied.

この図1において、電動式ショベルは、左右の履帯(クローラ)1を備えた下部走行体2と、この下部走行体2の上部に旋回可能に搭載された上部旋回体3と、この上部旋回体3の基礎下部構造をなす旋回フレーム4と、この旋回フレーム4の前部に水平方向に回動可能に取り付けられたスイングポスト5と、このスイングポスト5に上下方向に回動可能に(俯仰可能に)取り付けられた多関節型のフロント作業機6と、旋回フレーム4上の左側に設けられたキャノピータイプの運転室7と、旋回フレーム4上の後側に設けられバッテリ(図示せず)を収納するバッテリ搭載部8とを備えている。   In FIG. 1, an electric excavator includes a lower traveling body 2 having left and right crawler belts 1, an upper revolving body 3 that is turnably mounted on the lower traveling body 2, and the upper revolving body. 3, a swing frame 4 that forms the foundation lower structure, a swing post 5 that is mounted on the front portion of the swing frame 4 so as to be pivotable in the horizontal direction, and can swing up and down on the swing post 5. A) a multi-joint type front work machine 6 attached thereto, a canopy-type cab 7 provided on the left side of the revolving frame 4, and a battery (not shown) provided on the rear side of the revolving frame 4. The battery mounting part 8 to accommodate is provided.

下部走行体2は、略H字形状のトラックフレーム9と、このトラックフレーム9の左右両側の後端近傍に回転可能に支持された左右の駆動輪10と、これら左右の駆動輪10をそれぞれ駆動する左右の走行用油圧モータ11と、トラックフレーム9の左右両側の前端近傍に回転可能に支持され、履帯1を介し駆動輪10の駆動力でそれぞれ回転される左右の従動輪(アイドラ)12とを備えている。   The lower traveling body 2 drives a substantially H-shaped track frame 9, left and right drive wheels 10 rotatably supported in the vicinity of the left and right rear ends of the track frame 9, and the left and right drive wheels 10, respectively. Left and right traveling hydraulic motors 11, left and right driven wheels (idlers) 12 that are rotatably supported in the vicinity of the left and right front ends of the track frame 9, and are respectively rotated by the driving force of the driving wheels 10 via the crawler belt 1. It has.

また、トラックフレーム9の前側には、排土用のブレード13が上下動可能に設けられており、ブレード13は、ブレード用油圧シリンダ(図示せず)により上下動するようになっている。また、トラックフレーム9の中央部と旋回フレーム4との間には、旋回輪(図示せず)が設けられており、この旋回輪の径方向内側には、下部走行体2に対し旋回フレーム4を旋回させる旋回用油圧モータ(図示せず)が設けられている。   In addition, a blade 13 for discharging soil is provided on the front side of the track frame 9 so as to be movable up and down, and the blade 13 is moved up and down by a hydraulic cylinder for blades (not shown). Further, a turning wheel (not shown) is provided between the center portion of the track frame 9 and the turning frame 4, and the turning frame 4 with respect to the lower traveling body 2 is disposed radially inside the turning wheel. Is provided with a turning hydraulic motor (not shown).

スイングポスト5は、垂直ピン(図示せず)を介して旋回フレーム4に対し水平方向に回動可能となっている。そして、スイング用油圧シリンダ(図示せず)によりスイングポスト5が水平方向に回動し、これによってフロント作業機6が左右にスイングするようになっている。   The swing post 5 is rotatable in the horizontal direction with respect to the swing frame 4 via a vertical pin (not shown). The swing post 5 is rotated in the horizontal direction by a swing hydraulic cylinder (not shown), whereby the front work machine 6 swings to the left and right.

フロント作業機6は、スイングポスト5に回動可能に連結されたブーム14と、このブーム14の先端部に回動可能に結合されたアーム15と、このアーム15の先端部に回動可能に結合されたバケット16とを備えている。そして、ブーム14、アーム15、及びバケット16は、ブーム用油圧シリンダ17、アーム用油圧シリンダ18、及びバケット用油圧シリンダ19により動作するようになっている。   The front work machine 6 includes a boom 14 that is pivotally connected to the swing post 5, an arm 15 that is pivotally coupled to the tip of the boom 14, and a pivot that can be pivoted to the tip of the arm 15. And a combined bucket 16. The boom 14, the arm 15, and the bucket 16 are operated by a boom hydraulic cylinder 17, an arm hydraulic cylinder 18, and a bucket hydraulic cylinder 19.

運転室7は、運転者が着座する運転席(座席)20と、この運転席20の左側に設けられた左のコンソールボックス21と、運転席20の右側に設けられた右のコンソールボックス(図示せず)とを備えている。運転席20の前方には、左右の走行用操作レバー22が設けられている。左の走行用操作レバー22のさらに左側の足元部分には、オプション用操作ペダル(図示せず)が設けられ、右の走行用操作レバー22のさらに右側の足元部分には、スイング用操作ペダル(図示せず)が設けられている。左のコンソールボックス21の前部には、十字操作式の旋回・アーム用操作レバー23と誤操作防止用のロックレバー24が設けられている。右のコンソールボックスの前部には、十字操作式のバケット・ブーム用操作レバー(図示せず)とブレード用操作レバー(図示せず)が設けられている。   The driver's cab 7 includes a driver seat (seat) 20 on which a driver is seated, a left console box 21 provided on the left side of the driver seat 20, and a right console box provided on the right side of the driver seat 20 (see FIG. Not shown). In front of the driver's seat 20, left and right traveling operation levers 22 are provided. An optional operation pedal (not shown) is provided on the left foot portion of the left traveling operation lever 22, and a swing operation pedal (not shown) is disposed on the further right foot portion of the right traveling operation lever 22. (Not shown) is provided. At the front of the left console box 21, there are provided a cross operation type turning / arm operation lever 23 and a lock lever 24 for preventing erroneous operation. At the front of the right console box, there are provided a cross operation type bucket / boom operation lever (not shown) and a blade operation lever (not shown).

上部旋回体2には、バッテリからの電力によって駆動する電動モータ25(後述の図2参照)と、この電動モータ25を制御するインバータ装置(図示せず)と、電動モータ25によって駆動する油圧ポンプ26(後述の図2参照)及びパイロットポンプ27(後述の図2参照)と、作動油を貯留するオイルタンク28(後述の図2参照)等が搭載されている。   The upper swing body 2 includes an electric motor 25 (see FIG. 2 described later) driven by electric power from a battery, an inverter device (not shown) that controls the electric motor 25, and a hydraulic pump driven by the electric motor 25. 26 (see FIG. 2 to be described later), a pilot pump 27 (see FIG. 2 to be described later), an oil tank 28 (see FIG. 2 to be described later) for storing hydraulic oil, and the like are mounted.

図2は、本発明の一実施形態における電動式ショベルの作動油回路(油圧回路)を表す概略図である。なお、この図2において、便宜上、油圧アクチュエータ、コントロールバルブ、及び操作装置を1組のみ示す。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a hydraulic oil circuit (hydraulic circuit) of an electric excavator according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, only one set of a hydraulic actuator, a control valve, and an operating device is shown for convenience.

図2において、電動モータ25によって駆動する油圧ポンプ26及びパイロットポンプ27と、複数の油圧アクチュエータ29(詳細には、上述した左右の走行用油圧モータ11、ブレード用油圧シリンダ、旋回用油圧モータ、スイング用油圧シリンダ、ブーム用油圧シリンダ17、アーム用油圧シリンダ18、及びバケット用油圧シリンダ19であり、図中では代表して油圧シリンダを示す)と、油圧ポンプ26から複数の油圧アクチュエータ29への作動油の流れをそれぞれ制御する複数のコントロールバルブ30(詳細には、左右の走行用コントロールバルブ、ブレード用コントロールバルブ、旋回用コントロールバルブ、スイング用コントロールバルブ、ブーム用コントロールバルブ、アーム用コントロールバルブ、及びバケット用コントロールバルブ)と、複数の油圧パイロット方式の操作装置31(詳細には、左右の走行用操作レバー22を備えた操作装置、ブレード用操作レバーを備えた操作装置、スイング用操作ペダルを備えた操作装置、旋回・アーム用操作レバー23を備えた操作装置、及びバケット・ブーム用操作レバーを備えた操作装置)と、パイロットポンプ27からの元圧を遮断可能とするロックバルブ32とが設けられている。   In FIG. 2, a hydraulic pump 26 and a pilot pump 27 driven by an electric motor 25, and a plurality of hydraulic actuators 29 (specifically, the left and right traveling hydraulic motors 11, the blade hydraulic cylinders, the swing hydraulic motor, the swing described above) Hydraulic cylinder for boom, hydraulic cylinder for boom 17, hydraulic cylinder for arm 18, and hydraulic cylinder for bucket 19 (represented by hydraulic cylinders as representative in the figure), and operation from hydraulic pump 26 to a plurality of hydraulic actuators 29 A plurality of control valves 30 for controlling the flow of oil (specifically, left and right travel control valves, blade control valves, swing control valves, swing control valves, boom control valves, arm control valves, For bucket Control valve) and a plurality of hydraulic pilot type operation devices 31 (specifically, an operation device with left and right traveling operation levers 22, an operation device with blade operation levers, and an operation with swing operation pedals) Device, an operation device provided with a turning / arm operation lever 23, and an operation device provided with a bucket / boom operation lever), and a lock valve 32 capable of shutting off the original pressure from the pilot pump 27. Yes.

ロックバルブ32は、パイロットポンプ27と複数の操作レバー装置31との間の油圧管路に設けられており、ロックレバー34の操作に応じて切換えられて油圧管路を連通・遮断可能とするものである。すなわち、ロックレバー34を下降位置(下げた状態)に引き下げると、ロックバルブ32のソレノイド駆動部が通電されて、ロックバルブ32が図中左側に示す連通位置に切換えられる。これにより、パイロットポンプ27からの元圧が操作レバー装置31へ導かれるようになっている。一方、ロックレバー32を上昇位置(上げた状態)に引き上げると、ロックバルブ32のソレノイド駆動部が通電されず、バネの付勢力で、ロックバルブ32が図中右側に示す遮断位置に切換えられる。これにより、パイロットポンプ27からの元圧が遮断されるようになっている。   The lock valve 32 is provided in a hydraulic pipe line between the pilot pump 27 and the plurality of operation lever devices 31 and is switched according to the operation of the lock lever 34 so that the hydraulic pipe line can be communicated and cut off. It is. That is, when the lock lever 34 is pulled down to the lowered position (lowered state), the solenoid drive portion of the lock valve 32 is energized, and the lock valve 32 is switched to the communication position shown on the left side in the drawing. Thereby, the original pressure from the pilot pump 27 is guided to the operation lever device 31. On the other hand, when the lock lever 32 is pulled up to the raised position (the raised state), the solenoid drive portion of the lock valve 32 is not energized, and the lock valve 32 is switched to the shut-off position shown on the right side in the drawing by the biasing force of the spring. As a result, the original pressure from the pilot pump 27 is cut off.

操作装置31は、詳細を図示しないが、操作レバー(又は操作ペダル)の操作量に応じてパイロットポンプ27からの元圧(1次パイロット圧)を減圧した操作パイロット圧(2次パイロット圧)を出力する一対の減圧弁を備えている。そして、例えば操作レバー(又は操作ペダル)を一方側に操作すると、一方側の減圧弁で生成した操作パイロット圧がコントロールバルブ30の一方側のパイロット操作部へ出力されて、コントロールバルブ30が一方側に切り換えられる。これにより、油圧ポンプ26から吐出ライン33を介して供給された作動油が油圧アクチュエータ29の一方側に供給され、油圧アクチュエータ29の他方側からの作動油が戻りライン34を介してオイルタンク28へ戻される。一方、例えば操作レバー(又は操作ペダル)を反対側に操作すると、他方側の減圧弁で生成した操作パイロット圧がコントロールバルブ30の他方側のパイロット操作部へ出力されて、コントロールバルブ30が反対側に切換えられる。これにより、油圧ポンプ26から吐出ライン33を介して供給された作動油が油圧アクチュエータ29の他方側に供給され、油圧アクチュエータ29の一方側からの作動油が戻りライン34を介してオイルタンク28へ戻されるようになっている。   Although not shown in detail, the operation device 31 reduces the operation pilot pressure (secondary pilot pressure) obtained by reducing the original pressure (primary pilot pressure) from the pilot pump 27 according to the operation amount of the operation lever (or operation pedal). A pair of pressure reducing valves for output is provided. For example, when the operation lever (or operation pedal) is operated to one side, the operation pilot pressure generated by the pressure reducing valve on one side is output to the pilot operating portion on one side of the control valve 30, and the control valve 30 is moved to one side. Can be switched to. Accordingly, the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 26 via the discharge line 33 is supplied to one side of the hydraulic actuator 29, and the hydraulic oil from the other side of the hydraulic actuator 29 is supplied to the oil tank 28 via the return line 34. Returned. On the other hand, for example, when the operation lever (or operation pedal) is operated to the opposite side, the operation pilot pressure generated by the pressure reducing valve on the other side is output to the pilot operation part on the other side of the control valve 30, and the control valve 30 is moved to the opposite side. Is switched to. Accordingly, the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 26 via the discharge line 33 is supplied to the other side of the hydraulic actuator 29, and the hydraulic oil from one side of the hydraulic actuator 29 is supplied to the oil tank 28 via the return line 34. It is supposed to be returned.

ここで本実施形態の大きな特徴として、戻りライン34の上流側から分岐して戻りライン34の下流側に接続するバイパスライン35が設けられ、この戻りライン34におけるバイパスライン35の分岐点に切替弁(三方弁)36が設けられている。また、バイパスライン35には作動油を冷却するオイルクーラ37が設けられ、このオイルクーラ37で作動油との熱交換により暖められた空気をダクト等を介して運転室7(詳細には、例えば運転者の足元)に送り込むブロアファン38が設けられており、これらオイルクーラ37及びブロアファン38が暖房装置を構成している。また、戻りライン34におけるバイパスライン35の接続点より下流側にはオイルクーラ39が設けられている。なお、オイルクーラ37の冷却能力は、オイルクーラ39の冷却能力に対して20%以下となっている。   Here, as a major feature of the present embodiment, a bypass line 35 that branches from the upstream side of the return line 34 and connects to the downstream side of the return line 34 is provided, and a switching valve is provided at a branch point of the bypass line 35 in the return line 34. A (three-way valve) 36 is provided. The bypass line 35 is provided with an oil cooler 37 that cools the working oil, and the air that has been warmed by the oil cooler 37 by heat exchange with the working oil is supplied to the cab 7 (in detail, for example, A blower fan 38 to be fed into the driver's feet) is provided, and the oil cooler 37 and the blower fan 38 constitute a heating device. An oil cooler 39 is provided downstream of the connection point of the bypass line 35 in the return line 34. The cooling capacity of the oil cooler 37 is 20% or less with respect to the cooling capacity of the oil cooler 39.

また、運転室7内には、暖房運転スイッチ40(暖房運転指示手段)及び風量切替スイッチ41(暖房風量指示手段)が設けられている。暖房運転スイッチは、暖房運転のON(開始)・OFF(終了)を指示可能とし、その指示信号をコントローラ42に出力するようになっている。風量切替スイッチ41は、暖房風量を段階的に(詳細には、例えば強風・中風・弱風の3段階のうちのいずれかに)指示可能とし、その指示信号をコントローラ42に出力するようになっている。   Further, a heating operation switch 40 (heating operation instruction means) and an air volume changeover switch 41 (heating air volume instruction means) are provided in the cab 7. The heating operation switch is capable of instructing ON (start) / OFF (end) of the heating operation, and outputs an instruction signal to the controller 42. The air volume changeover switch 41 can instruct the heating air volume in stages (specifically, for example, in one of three stages of strong wind, medium wind, and weak wind), and outputs the instruction signal to the controller 42. ing.

コントローラ42は、暖房運転スイッチ40からON信号が入力された場合、切替弁36のソレノイド駆動部を通電し、切替弁36を図中上側の切替位置に切替える。すなわち、切替弁36をバイパスライン36側に切替えて作動油を流出させる。これと同時に、ブロアファン38を駆動する。このとき、風量切替スイッチ41からの指示信号に応じてブロアファン38の回転数を可変制御する。一方、例えば暖房運転スイッチ40からOFF信号が入力された場合、切替弁36のソレノイド駆動部を通電せず、バネの付勢力で、切替弁36を図中下側の切替位置に切替える。すなわち、切替弁36を戻りライン34側に切替えて作動油を流出させる。これと同時に、ブロアファン38を停止するようになっている。   When the ON signal is input from the heating operation switch 40, the controller 42 energizes the solenoid drive unit of the switching valve 36, and switches the switching valve 36 to the upper switching position in the figure. That is, the switching valve 36 is switched to the bypass line 36 side, and hydraulic oil flows out. At the same time, the blower fan 38 is driven. At this time, the rotational speed of the blower fan 38 is variably controlled in accordance with an instruction signal from the air volume changeover switch 41. On the other hand, for example, when an OFF signal is input from the heating operation switch 40, the solenoid drive portion of the switching valve 36 is not energized, and the switching valve 36 is switched to the lower switching position in FIG. That is, the switching valve 36 is switched to the return line 34 side, and the hydraulic oil flows out. At the same time, the blower fan 38 is stopped.

このように本実施形態においては、例えば暖房運転スイッチ40による暖房運転の開始指示がある場合、切替弁36をバイパスライン36側に切替えるので、複数のコントロールバルブ30からオイルタンク28への戻り油は、オイルクーラ37及びオイルクーラ39を経由する。そして、オイルクーラ37で作動油との熱交換によって暖められた空気がブロアファン38によって運転室7に送り込まれる。したがって、暖房装置の熱源として作動油を利用することができる。一方、例えば暖房運転スイッチ40による暖房運転の終了指示がある場合、切替弁36を戻りライン34側に切替えるので、複数のコントロールバルブ30からオイルタンク28への戻り油は、オイルクーラ37を経由せず、オイルクーラ39を経由する。すなわち、暖房運転の有無に関係なく、戻り油はオイルクーラ39を必ず経由する。したがって、暖房運転の有無にかかわらず、作動油を確実に冷却することができる。その結果、作動油の改質や油配管のシール損傷などといった不具合を回避することができる。   Thus, in the present embodiment, for example, when there is a heating operation start instruction by the heating operation switch 40, the switching valve 36 is switched to the bypass line 36 side, so that the return oil from the plurality of control valves 30 to the oil tank 28 is , Via an oil cooler 37 and an oil cooler 39. Then, the air heated by the oil cooler 37 by heat exchange with the working oil is sent into the cab 7 by the blower fan 38. Therefore, hydraulic oil can be used as a heat source for the heating device. On the other hand, for example, when there is an instruction to end the heating operation by the heating operation switch 40, the switching valve 36 is switched to the return line 34 side, so that the return oil from the plurality of control valves 30 to the oil tank 28 passes through the oil cooler 37. Without going through the oil cooler 39. That is, the return oil always passes through the oil cooler 39 regardless of the heating operation. Therefore, it is possible to reliably cool the hydraulic oil regardless of the heating operation. As a result, problems such as hydraulic oil reforming and oil pipe seal damage can be avoided.

次に、本発明の他の実施形態を説明する。本実施形態は、作動油の温度に応じて切替弁を切替える実施形態である。   Next, another embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the switching valve is switched according to the temperature of the hydraulic oil.

図3は、本実施形態における電動式ショベルの作動油回路を表す概略図である。
図である。なお、この図3において、上記一実施形態と同等の部分は、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a hydraulic oil circuit of the electric excavator in the present embodiment.
FIG. In FIG. 3, parts equivalent to those in the above embodiment are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

本実施形態では、オイルクーラ39の下流側に作動油の温度を検出する油温センサ43が設けられ、この油温センサ43からの検出信号がコントローラ42に出力されている。コントローラ42Aは、暖房運転スイッチ40及び油温センサ43からの信号に応じて切替弁36及びブロアファン38を制御するようになっている。このようなコントローラ42Aの制御手順を以下説明する。   In the present embodiment, an oil temperature sensor 43 that detects the temperature of the hydraulic oil is provided on the downstream side of the oil cooler 39, and a detection signal from the oil temperature sensor 43 is output to the controller 42. The controller 42 </ b> A controls the switching valve 36 and the blower fan 38 in accordance with signals from the heating operation switch 40 and the oil temperature sensor 43. The control procedure of the controller 42A will be described below.

図4は、コントローラ42Aの制御処理内容を表すフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart showing the contents of control processing of the controller 42A.

この図4において、まずステップ100にて、暖房運転スイッチ40からON信号が入力されたかどうかを判定する。例えば暖房運転スイッチ40からON信号が入力された場合は、ステップ100の判定が満たされ、ステップ110に移る。ステップ110では、油温センサ43で検出された作動油の温度が予め設定記憶された閾値(例えば23℃)より大きいかどうかを判定する。例えば油温センサ43で検出された作動油の温度が閾値より大きい場合は、ステップ110の判定が満たされ、ステップ120に移る。ステップ120では、切替弁36をバイパスライン35側に切替え、ステップ130に進んで、ブロアファン38を駆動する。   In FIG. 4, first, at step 100, it is determined whether or not an ON signal is input from the heating operation switch 40. For example, when an ON signal is input from the heating operation switch 40, the determination in step 100 is satisfied, and the routine proceeds to step 110. In step 110, it is determined whether the temperature of the hydraulic oil detected by the oil temperature sensor 43 is greater than a preset threshold value (for example, 23 ° C.). For example, when the temperature of the hydraulic oil detected by the oil temperature sensor 43 is higher than the threshold value, the determination at step 110 is satisfied, and the routine proceeds to step 120. In step 120, the switching valve 36 is switched to the bypass line 35 side, the process proceeds to step 130, and the blower fan 38 is driven.

一方、例えば暖房運転スイッチ40からOFF信号が入力された場合は、ステップ100の判定が満たされず、ステップ140に移る。また、例えば油温センサ43で検出された作動油の温度が閾値以下である場合は、ステップ110の判定が満たされず、ステップ140に移る。ステップ140では、切替弁36を戻りライン34側に切替え、ステップ150に進んで、ブロアファン38を停止する。   On the other hand, for example, when an OFF signal is input from the heating operation switch 40, the determination in step 100 is not satisfied, and the routine proceeds to step 140. For example, when the temperature of the hydraulic oil detected by the oil temperature sensor 43 is equal to or lower than the threshold value, the determination in step 110 is not satisfied, and the routine proceeds to step 140. In step 140, the switching valve 36 is switched to the return line 34 side, the process proceeds to step 150, and the blower fan 38 is stopped.

このような本実施形態においても、上記一実施形態と同様、暖房装置の熱源として作動油を利用しつつ、暖房運転の有無にかかわらず作動油を確実に冷却することができる。また、本実施形態においては、過冷却を防止することができる。   In this embodiment as well, as in the above-described embodiment, the working oil can be reliably cooled regardless of the presence or absence of the heating operation while using the working oil as a heat source of the heating device. Moreover, in this embodiment, overcooling can be prevented.

なお、以上においては、油圧パイロット方式の操作装置31を例にとって説明したが、これに限られず、電気レバー方式(詳細には、操作レバー又は操作ペダルの操作量をポテンショメータやセンサ等の検出手段で検出して電気操作信号として出力する方式)の操作装置であってもよい。また、本発明の適用対象として、キャノピータイプの運転室7を備えた電動式ショベルを例にとって説明したが、これに限られず、キャブタイプの運転室を備えた電動式ショベルに適用してもよい。また、本発明の適用対象として、バッテリ搭載型の電動式ショベルを例にとって説明したが、これに限られず、例えば外部の電源設備(商用電源)からの電力供給が可能な電動式ショベル等に適用してもよい。   In the above description, the hydraulic pilot type operation device 31 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the electric lever type (specifically, the operation amount of the operation lever or the operation pedal is detected by a detection means such as a potentiometer or a sensor. It is also possible to use an operation device that detects and outputs an electric operation signal. Further, as an application object of the present invention, an electric excavator provided with a canopy type cab 7 has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and may be applied to an electric excavator provided with a cab type cab. . Further, as an application object of the present invention, a battery-mounted electric excavator has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and for example, the present invention is applied to an electric excavator capable of supplying power from an external power supply facility (commercial power supply). May be.

25 電動モータ
26 油圧ポンプ
28 オイルタンク
29 油圧アクチュエータ
30 コントロールバルブ
31 操作装置(操作手段)
34 戻りライン
35 バイパスライン
36 切替弁
37 オイルクーラ(第1オイルクーラ)
38 ブロアファン
39 オイルクーラ(第2オイルクーラ)
40 暖房運転スイッチ(暖房運転指示手段)
42 コントローラ(弁制御手段)
42A コントローラ(弁制御手段)
43 油温センサ
25 Electric motor 26 Hydraulic pump 28 Oil tank 29 Hydraulic actuator 30 Control valve 31 Operating device (operating means)
34 Return line 35 Bypass line 36 Switching valve 37 Oil cooler (first oil cooler)
38 Blower fan 39 Oil cooler (second oil cooler)
40 Heating operation switch (heating operation instruction means)
42 Controller (valve control means)
42A controller (valve control means)
43 Oil temperature sensor

Claims (2)

電動モータと、前記電動モータによって駆動する油圧ポンプと、複数の油圧アクチュエータと、操作手段の操作に応じて前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへの作動油の流れをそれぞれ制御する複数のコントロールバルブと、前記複数のコントロールバルブからオイルタンクへ作動油を戻す戻りラインとを備えた電動式ショベルの作動油回路において、
前記戻りラインの上流側から分岐して前記戻りラインの下流側に接続するバイパスラインと、
前記戻りラインにおける前記バイパスラインの分岐点に設けられ、前記戻りライン側及び前記バイパスライン側のうちの一方に切替えて作動油を流出する切替弁と、
前記バイパスラインに設けられて作動油を冷却する第1オイルクーラと、
前記第1オイルクーラで作動油との熱交換によって暖められた空気を運転室に送り込むブロアファンと、
前記戻りラインにおける前記バイパスラインの接続点より下流側に設けられて作動油を冷却する第2オイルクーラと、
暖房運転の開始・終了を指示可能な暖房運転指示手段と、
前記暖房運転指示手段の指示に応じて前記切替弁を制御する弁制御手段とを備えたことを特徴とする電動式ショベルの作動油回路。
An electric motor, a hydraulic pump driven by the electric motor, a plurality of hydraulic actuators, and a plurality of control valves that respectively control the flow of hydraulic oil from the hydraulic pump to the plurality of hydraulic actuators according to operation of an operating means And a hydraulic oil circuit of an electric excavator provided with a return line for returning hydraulic oil from the plurality of control valves to the oil tank,
A bypass line branched from the upstream side of the return line and connected to the downstream side of the return line;
A switching valve that is provided at a branch point of the bypass line in the return line, and switches to one of the return line side and the bypass line side to discharge hydraulic oil;
A first oil cooler provided in the bypass line for cooling the hydraulic oil;
A blower fan for sending air warmed by heat exchange with hydraulic oil in the first oil cooler to the cab;
A second oil cooler that is provided downstream of the connection point of the bypass line in the return line and cools hydraulic oil;
Heating operation instruction means capable of instructing the start / end of heating operation;
A hydraulic oil circuit for an electric excavator, comprising: valve control means for controlling the switching valve in accordance with an instruction from the heating operation instruction means.
請求項1記載の電動式ショベルの作動油回路において、作動油の温度を検出する油温センサをさらに備え、前記弁制御手段は、前記暖房運転指示手段による暖房運転開始の指示があって前記油温センサで検出された作動油の温度が予め設定された閾値より大きい場合、前記切替弁を前記バイパスライン側に切替え、前記暖房運転指示手段による暖房運転開始の指示があって前記油温センサで検出された作動油の温度が前記閾値以下である場合、前記切替弁を前記戻りライン側に切替えることを特徴とする電動式ショベルの作動油回路。   2. The hydraulic oil circuit for an electric excavator according to claim 1, further comprising an oil temperature sensor for detecting a temperature of the hydraulic oil, wherein the valve control means is instructed to start a heating operation by the heating operation instruction means, and When the temperature of the hydraulic oil detected by the temperature sensor is larger than a preset threshold value, the switching valve is switched to the bypass line side, and there is an instruction to start the heating operation by the heating operation instruction means, and the oil temperature sensor The hydraulic oil circuit for an electric excavator, wherein when the detected temperature of the hydraulic oil is equal to or lower than the threshold value, the switching valve is switched to the return line side.
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