JP2018105259A

JP2018105259A - 生コンクリート圧送ポンプ

Info

Publication number: JP2018105259A
Application number: JP2016253941A
Authority: JP
Inventors: 三ツ井　実; Minoru Mitsui; 実三ツ井; 智之須田; Tomoyuki Suda; 荘太片岡; Sota Kataoka
Original assignee: Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2018-07-05

Abstract

【課題】作動油の冷却効率を向上した生コンクリート圧送ポンプを提供する。【解決手段】生コンクリートを圧送できる一対のコンクリートシリンダに接続され、交互に伸縮する一対の駆動シリンダ２，２と、前記一対の駆動シリンダ２，２に送油方向を切り換えて作動油を供給できる可逆式油圧ポンプ３と、閉回路を構成するメイン油路４と、前記メイン油路４の外部にて作動油を貯留するオイルタンク５と、前記オイルタンク５の作動油を前記メイン油路４に対して供給するチャージポンプ６と、前記メイン油路４にある作動油の一部を前記オイルタンク５へと送るフラッシングバルブ７と、前記チャージポンプ６から送られた作動油のうち前記メイン油路４に流入しなかった分を前記オイルタンク５に戻す戻り油路８と、前記戻り油路８に設けられる冷却装置９と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば生コンクリートを高所に圧送する際に用いられるコンクリートポンプ車に装備される生コンクリート圧送ポンプに関するものである。

従来、閉回路である油圧回路に、交互に作動する一対の駆動シリンダが設けられた生コンクリート圧送ポンプが知られている。この生コンクリート圧送ポンプは例えば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の生コンクリート圧送ポンプでは、図５に示すように、供給ポンプ１０１により作動油を閉回路１０２において循環させつつ、シャトル弁１０３を介して低圧側（つまり、収縮する駆動シリンダ１０４の側）の油路をオイルタンク１０５に接続することで、閉回路内１０２の作動油の一部をオイルタンク１０５に排出している。この排出された作動油は、排出に係る油路１０６に設けられた冷却装置１０７を通されて冷却される。

ところが、前述した作動油の排出は、伸長する側の駆動シリンダ１０４が伸長端まで移動し終えて、作動油供給用のチャージポンプ１０８が閉回路１０２に作動油を供給することにより伴いなされる。このため、前記以外の場面では作動油の冷却がなされていない。このため、従来の生コンクリート圧送ポンプでは、作動油の冷却が十分になされないことから、作動油が過熱状態になる可能性があるという問題があった。

特表２００８−５３１９３３号公報

そこで本発明は、作動油の冷却効率を向上した生コンクリート圧送ポンプを提供することを課題とする。

本発明は、交互に伸縮する一対の駆動シリンダと、前記一対の駆動シリンダにそれぞれ連動するよう接続され、各駆動シリンダの伸長により生コンクリートを圧送できる一対のコンクリートシリンダと、前記一対の駆動シリンダに送油方向を切り換えて作動油を供給できる可逆式油圧ポンプと、前記一対の駆動シリンダと前記可逆式油圧ポンプとを結んだ閉回路を構成するメイン油路と、前記メイン油路の外部にて作動油を貯留するオイルタンクと、前記オイルタンクの作動油を前記メイン油路に対して供給するチャージポンプと、前記メイン油路にある作動油の一部を前記オイルタンクへと送るフラッシングバルブと、前記チャージポンプから送られた作動油のうち前記メイン油路に流入しなかった分を前記オイルタンクに戻す戻り油路と、前記戻り油路に設けられ、該戻り油路を通る作動油を冷却する冷却装置と、を備える生コンクリート圧送ポンプである。

前記構成によれば、フラッシングバルブからオイルタンクに排出される油量よりも通過油量の多い戻り油路に冷却装置を配置することで、効率よい作動油の冷却が可能である。

本発明は更に、前記メイン油路と前記オイルタンクとの間に、前記チャージポンプから送られた作動油のうち前記メイン油路に流入しなかった分の一部を通す、前記戻り油路とは別の油路である迂回油路を更に備え、前記迂回油路にはリリーフバルブが配置されているものとできる。

この構成によれば、外気温が低温であること等により冷却装置を通す必要のない作動油を、迂回油路を介してオイルタンクに戻すことができる。

本発明によると、フラッシングバルブからオイルタンクに排出される油量よりも通過油量の多い戻り油路に冷却装置を配置することで、効率よい作動油の冷却が可能である。よって、作動油の冷却効率を向上した生コンクリート圧送ポンプを提供できる。

本発明の一実施形態による生コンクリート圧送ポンプにおける油圧回路図である。同生コンクリート圧送ポンプにおける油圧回路とコンクリートシリンダとを示す概略図である。（Ａ）（Ｂ）共、同生コンクリート圧送ポンプにおける油圧回路における作動油の流れを示す説明図である。（Ａ）（Ｂ）共、同生コンクリート圧送ポンプにおける油圧回路における作動油の流れを示す説明図である。従来の生コンクリート圧送ポンプの一例における油圧回路図である。

次に、本発明につき一実施形態を取り上げて説明を行う。本実施形態の生コンクリート圧送ポンプは例えばコンクリートポンプ車に装備され、図２に示すように一対のコンクリートシリンダ１，１を備える。一対のコンクリートシリンダ１，１には、生コンクリートの吐出側流路（吐出ホース等）に対して選択的に連通できるバルブ機構１ｂが接続されている。一対のコンクリートシリンダ１，１は交互に伸縮でき、各コンクリートシリンダ１は伸長時に吐出側流路へと生コンクリートを圧送できる。つまり、一方のコンクリートシリンダ１が伸長動作（圧送動作）するときに、他方のコンクリートシリンダ１は収縮動作（吸入動作）する。これにより、いずれかのコンクリートシリンダ１から生コンクリートが圧送されるので、圧送にタイムラグ（生コンクリートの圧送がされない時間）が生じにくく、効率的な圧送が可能である。

前記コンクリートシリンダ１を動作させるための油圧機構として、本実施形態では主に、図１に示すように、駆動シリンダ２、可逆式油圧ポンプ３、メイン油路４、オイルタンク５、チャージポンプ６、フラッシングバルブ７、戻り油路８、冷却装置９、迂回油路１０、リリーフバルブ１１を備える。また、図示はしていないが、油圧機構を構成する各部は制御部によって制御される。以下、それぞれについて説明する。

駆動シリンダ２は、油圧によって交互に伸縮するように一対設けられている。各駆動シリンダ２は往復動するピストン２２を備えている。各駆動シリンダ２には基端側（図１における左側）と先端側（図１における右側）とから作動油を供給・排出できる。作動油が基端側から供給されて先端側から排出される場合には、駆動シリンダ２の本体２１からピストン２２が突出するように移動し、作動油が先端側から供給されて基端側から排出される場合には、駆動シリンダ２の本体２１にピストン２２が収納されるように移動する。図２に示すように、一対の駆動シリンダ２，２が備えるそれぞれのピストン２２，２２は、一対のコンクリートシリンダ１，１のそれぞれに対して連動するよう接続されている。

可逆式油圧ポンプ３は公知の構成を有するため詳細な説明は行わないが、シリンダブロックに対して角度可変の斜板を備えている。この斜板の角度に対応した方向に作動油を吐出できる。また、斜板の角度に応じて吐出量も増減できる。この可逆式油圧ポンプ３により、図２に黒矢印と白抜き矢印とで示したように、一対の駆動シリンダ２，２に送油方向を切り換えて作動油を供給できる。

メイン油路４は、前記一対の駆動シリンダ２，２と前記可逆式油圧ポンプ３とを結んでおり、図２に概略的に示すような閉回路を構成している。具体的に、メイン油路４は、可逆式油圧ポンプ３と一方の駆動シリンダ２の基端側とが接続され、一方の駆動シリンダ２の先端側と他方の駆動シリンダ２の先端側とが接続され、他方の駆動シリンダ２の基端側と可逆式油圧ポンプ３とが接続されて構成された油路である。メイン油路４は閉回路であるから、作動油は基本的に、一対の駆動シリンダ２，２と前記可逆式油圧ポンプ３との間を循環する。なお、循環方向は可逆式油圧ポンプ３により一方向と他方向とが可変となっている。メイン油路４を閉回路とすることで、開回路のように切替バルブが必要でないため故障が発生する可能性を低減できる。また、駆動シリンダ２の伸縮に関する切り換え応答性も良好である。また、一対のコンクリートシリンダ１，１における生コンクリートの吐出方向の切り換えに当たって、可逆式油圧ポンプ３により徐々に吐出流量が減少し、停止の後は徐々に吐出流量が増大することになるから、生コンクリート圧送ポンプの滑らかな起動と停止が可能である。

オイルタンク５は、メイン油路４の外部にて作動油を貯留する部分である。なお、図１では、説明の都合上２箇所に分かれてオイルタンク５が示されているが、実際には一体のタンクである。メイン油路４とオイルタンク５との間には、作動油を流通するための外部接続油路１２が形成されている。

チャージポンプ６は、オイルタンク５の作動油を外部接続油路１２経由でメイン油路４に対して供給するために用いられるポンプである。

フラッシングバルブ７は、閉回路であるメイン油路４を循環し続ける作動油を入れ替えることを目的とし、メイン油路４にある作動油の一部をオイルタンク５へと送って洗浄を行うためのバルブである。図１に示すように、メイン油路４のうちで可逆式油圧ポンプ３・一方の駆動シリンダ２間の部分と、可逆式油圧ポンプ３・他方の駆動シリンダ２間の部分との間がフラッシング油路１３で連結されており、このフラッシング油路１３にフラッシングバルブ７が設けられている。また、フラッシングバルブ７とオイルタンク５も油路で接続されている。各コンクリートシリンダ１を伸長させるために駆動シリンダ２に働く油圧（高圧）を損なわないようにするため、作動油の洗浄実施時においてフラッシングバルブ７は、メイン油路４のうちで低圧となっている方（収縮する駆動シリンダ２に接続されている方）をオイルタンク５に対して連通するように、連通方向が切り換わるように構成されている。

戻り油路８は、チャージポンプ６から送られた作動油のうち余剰分、つまり、メイン油路４に流入しなかった分をオイルタンク５に戻すため、外部接続油路１２とオイルタンク５とを結んでいる。

冷却装置９は戻り油路８に設けられ、戻り油路８を通る作動油を冷却する。本実施形態では、ファン９１の風が当てられることで作動油が空冷される。ここで前述のように、従来においては、閉回路内の作動油の一部をオイルタンクに排出する際に、排出された作動油を冷却していた（図５参照）。本実施形態においては、フラッシングバルブ７からオイルタンク５に排出される作動油がこれに相当する。本実施形態では従来の構成に対し、フラッシングバルブ７からオイルタンク５に排出される油量よりも通過油量の多い戻り油路８に冷却装置９を配置することで、効率よい作動油の冷却が可能となっている。

迂回油路１０は、メイン油路４とオイルタンク５との間に（外部接続油路１２を介して）、チャージポンプ６から送られた作動油のうちメイン油路４に流入しなかった分の一部を通す油路である。この迂回油路１０には圧力制御弁であるリリーフバルブ１１が配置されており、油圧が所定圧以上の場合、迂回油路１０に作動油を通すよう構成されている。この迂回油路１０の形成により、外気温が低温であること等により冷却装置９を通す必要のない（通すと過冷却となる）作動油を、迂回油路１０を介してオイルタンク５に戻すことができる。

なお、迂回油路１０及びリリーフバルブ１１は必須ではなく、油圧回路に設けないこともできる。また、リリーフバルブ１１の代わりにチェックバルブ（逆止弁）を設けることもできる。

次に、前述のように構成された油圧回路における作動油の流れに関して説明する。まず、可逆式油圧ポンプ３（の斜板）を制御して、図３（Ａ）に示すように、図示下方の駆動シリンダ２内の作動油を吸入(収縮方向)させ、図示上方の駆動シリンダ２内の作動油を吐出(伸長方向)させて、メイン油路４に流れＦ４を生じさせる。なおこの際、チャージポンプ６はコンクリートポンプ車のエンジンが始動されていることにより、既に吐出を開始している。

そして、図３（Ｂ）に示すように、前記チャージポンプ６により吐出（流れＦ６）された作動油の一部が低圧側のメイン油路４Ｌに供給され（流れＦ６１）、メイン油路４に負圧が生じないようにする。一方、高圧側メイン油路４Ｈの圧力により、フラッシングバルブ７は低圧側メイン油路４Ｌをオイルタンク５に対して連通した状態（破線で図示）となる。なおこの時点では、低圧側メイン油路４Ｌからオイルタンク５に戻る作動油（流れＦ７）は微量である。また、チャージポンプ６が吐出する作動油のうち余剰分は、戻り油路８及び冷却装置９を通って（流れＦ８）、オイルタンク５へと流れる。

そして、図４（Ａ）に示すように、図示上方の駆動シリンダ２が伸長端まで至る(このことは、センサまたはパイロット圧の検知手段等により検知される)と、可逆式油圧ポンプ３（の斜板）を制御して吐出を停止する。この吐出停止の際は、徐々に吐出流量が減少していく。これにより低圧側メイン油路４Ｌから吸入する作動油がなくなるため、チャージポンプ６が吐出した作動油の一部は低圧側メイン油路４Ｌに供給され（流れＦ６１）、フラッシングバルブ７を通ってオイルタンク５へと流れる。

そして、生コンクリートの吐出のため一対のコンクリートシリンダ１，１に選択的に連通させることのできるように設けられたバルブ機構（図２に符号「１ｂ」で示す）を、これから伸長する側のコンクリートシリンダ１に連通するように切り換え、切り換え完了後、図４（Ｂ）に示すように、可逆式油圧ポンプ３の吸入吐出方向を逆にする（メイン油路４における高圧側（４Ｈ）と低圧側（４Ｌ）が逆になる）。これらの動作が繰り返されることで、生コンクリートの吐出が継続される。

このように本実施形態では、冷却装置９が戻り油路８を通る作動油を冷却するため、効率よい作動油の冷却が可能である。よって、従来よりも作動油の冷却効率を向上できる。

以上、本発明につき一実施形態を取り上げて説明したが、本発明は前記実施形態のみに限定されないことは勿論であり、本発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。

１コンクリートシリンダ
２駆動シリンダ
３可逆式油圧ポンプ
４メイン油路
５オイルタンク
６チャージポンプ
７フラッシングバルブ
８戻り油路
９冷却装置

Claims

交互に伸縮する一対の駆動シリンダと、
前記一対の駆動シリンダにそれぞれ連動するよう接続され、各駆動シリンダの伸長により生コンクリートを圧送できる一対のコンクリートシリンダと、
前記一対の駆動シリンダに送油方向を切り換えて作動油を供給できる可逆式油圧ポンプと、
前記一対の駆動シリンダと前記可逆式油圧ポンプとを結んだ閉回路を構成するメイン油路と、
前記メイン油路の外部にて作動油を貯留するオイルタンクと、
前記オイルタンクの作動油を前記メイン油路に対して供給するチャージポンプと、
前記メイン油路にある作動油の一部を前記オイルタンクへと送るフラッシングバルブと、
前記チャージポンプから送られた作動油のうち前記メイン油路に流入しなかった分を前記オイルタンクに戻す戻り油路と、
前記戻り油路に設けられ、該戻り油路を通る作動油を冷却する冷却装置と、を備える生コンクリート圧送ポンプ。
前記メイン油路と前記オイルタンクとの間に、前記チャージポンプから送られた作動油のうち前記メイン油路に流入しなかった分の一部を通す、前記戻り油路とは別の油路である迂回油路を更に備え、
前記迂回油路にはリリーフバルブが配置されている、請求項１に記載の生コンクリート圧送ポンプ。