JP3017385B2 - 旋回式掘削作業機 - Google Patents

旋回式掘削作業機

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JP3017385B2
JP3017385B2 JP5329311A JP32931193A JP3017385B2 JP 3017385 B2 JP3017385 B2 JP 3017385B2 JP 5329311 A JP5329311 A JP 5329311A JP 32931193 A JP32931193 A JP 32931193A JP 3017385 B2 JP3017385 B2 JP 3017385B2
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pressure oil
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卓蔵 河村
正美 近藤
正晃 山下
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バックホー等の旋回式
掘削作業機において、油圧機構の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、旋回式掘削作業機の油圧回路
に関する技術は公知とされているのである。例えば、特
開昭63−233127号公報に記載の技術の如くであ
る。また、図17から図20に示す如く、従来技術は構
成されていた。図17は従来の別置切換バルブ29を付
設した構成の斜視図、図18は別置切換バルブ29を介
装した従来技術の油圧回路図、図19は別置切換バルブ
29が別に配置された掘削作業機用コントロールバルブ
CV 'の平面図、図20は従来の掘削作業機用コントロ
ールバルブCV 'の圧油の流れを示す平面図である。図
17に示す如く、従来技術においては、別に圧油の量と
アンロードの有無を切換える為の別置切換バルブ29を
設置していたのである。この為に、別置切換バルブ29
を別置とした掘削作業機用コントロールバルブCV 'の
スペースを大きくとる必要があり、またコントロールバ
ルブCV 'と切換バルブ29を接続するホース39が必
要であり、このホース39のコストが高くなるという不
具合があったのである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、旋回式掘削
作業機において、種々の作業機を装着可能とする為に、
通常の作業機シリンダ以外に、ブレーカやチルトバケッ
トやグラップル等のオプション作業機を装着するのであ
るが、それぞれの作業機毎に圧油の供給状態が相違する
のである。特にアンロードの必要性の有無や、単動や複
動の相違等である。これらの種々の状態に応じられるよ
うに切換バルブが設けられているのであるが、本発明は
この切換バルブを切換セクションSとして、バルブの列
に組み込んで、簡略したものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明が解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。請求項1においては、掘削作業機用
コントロールバルブCVに、アタッチメント作業機用の
オプションバルブ35と切換セクションSを内蔵させ、
該オプションバルブ35によりアタッチメント作業機へ
の圧油の切換操作を可能とし、前記切換セクションSの
操作により、『単流・アンロード無・複動』と『単流・
アンロード有・単動』と『合流・アンロード有・単動』
の3位置を切換え可能とし、該切換セクションSにより
複数のポンプからの圧油の合流の切換えと、アタッチメ
ント作業機からの圧油戻し回路の圧油をオプションバル
ブ35を通過させることなく作動油タンクTに直接に戻
すアンロード作用の切換えを行うように構成したもので
ある。
【0005】請求項2においては、請求項1記載の旋回
式掘削作業機において、アタッチメント作業機を操作す
るオプションバルブ35とアタッチメント作業機用の切
換セクションSとを隣接してコントロールバルブCVに
配置したものである。
【0006】
【作用】請求項1では、コントロールバルブCVの列の
中に、オプション作業機用のオプションバルブ35と、
その為の切換セクションSを組み込むことが出来たの
で、従来の如く、別に別置切換バルブ29を取り付ける
スペースを旋回フレームFの上に配置する必要が無くな
ったのである。また切換セクションSとコントロールバ
ルブCVとはパイプで連結する必要がないので、連結パ
イプの取付本数を減少させることが出来る。
【0007】請求項2では、アタッチメント作業機を操
作するオプションバルブ35とアタッチメント作業機用
の切換セクションSとを隣接してコントロールバルブC
Vに配置したので、従来は別置きに構成していた別置切
換バルブ29を配置することなく、掘削作業機用コント
ロールバルブCVに対して、スペーサー3を介装する空
間だけ長くすることにより、バルブ構成を簡潔にするこ
とが出来た。
【0008】
【実施例】次に実施例を説明する。図1は本発明の旋回
式掘削作業機の中でバックホーの全体側面図、図2は同
じく旋回フレームFの内部の油圧機器の配置を示す正面
図、図3は旋回式掘削作業機の全ての油圧機器の回路
図、図4は本発明のコントロールバルブCVにおける各
バルブの配置順を示す平面図、図5は同じく本発明のコ
ントロールバルブCVにおける油圧ポンプP1・P2・
P3からの圧油の流れを示す図面、図6はスペーサー3
の側面図と断面図、図7は切換セクションSによる各種
の作業機の為に圧油系統を切換えた状態を示す図面、図
8は『単流・アンロード無・複動』の場合の旋回バルブ
31と切換セクションSとスペーサー3とオプションバ
ルブ35の部分の圧油の流れを示す断面図である。
【0009】図9は『単流・アンロード有・単動』の場
合の旋回バルブ31と切換セクションSとスペーサー3
とオプションバルブ35の部分の圧油の流れを示す断面
図、図10は『合流・アンロード有・単動』の場合の旋
回バルブ31と切換セクションSとスペーサー3とオプ
ションバルブ35の部分の圧油の流れを示す断面図、図
11は『単流・アンロード無・複動』の場合の切換セク
ションSのスプール8の位置を示す断面図、図12は
『単流・アンロード・単動』の場合の切換セクション
Sのスプール8の状態を示す断面図、図13は『合流・
アンロード有・単動』の場合の切換セクションSのスプ
ール8の位置を示す断面図、図14は切換セクションS
のロードチェック部の断面図、図15はオプションバル
ブ35の断面図、図16はオプションバルブ35のロー
ドチェック部の断面図である。
【0010】図1において、バックホーの全体構成を説
明する。クローラ式走行装置14の上に旋回台軸受16
を配置し、該旋回台軸受16の上に旋回フレームFを配
置している。該旋回フレームFの前部にブーム枢支体1
9を配置し、該ブーム枢支体19にブーム18の基部を
枢支している。該ブーム18の先端にバケットアーム1
7を枢支し、該バケットアーム17の前端にバケット1
0を枢支している。また旋回フレームFの上で、ブーム
枢支体19の後方にコラムガイド杆26と操作コラム2
5を立設し、該操作コラム25より、作業機を操作する
操作レバー27を立設している。
【0011】また、操作コラム25の左右に操作ペダル
28を配置している。エンジンEを被覆するボンネット
22の上に、把手23を設け、また座席15を配置して
いる。該座席15の左側方にシートガイド24を立設し
ている。またボンネット22の上面に、キャノピー11
のキャノピー基部12を立設している。13は排土ブレ
ードである。1は旋回モーターである。
【0012】次に、図2において、旋回フレームFの内
部に配置した油圧機構構成部品について説明する。旋回
フレームFの後部に右側をやや前部に出して斜めにエン
ジンEを配置している。該エンジンEの左側にクランク
軸により回転すべく油圧ポンプP1・P2・P3・P4
を固設している。またエンジンEの右側にはラジエータ
RAが固設されており、該ラジエータRAの上部に燃料
タンクFTが配置され、該ラジエータRAの前部の位置
に作動油タンクTが配置されている。また前述のエンジ
ンEの左側で油圧ポンプPの前部には、リモコンバルブ
Rを構成するロータリーマルチバルブRVが配置されて
いる。
【0013】該リモコンバルブRを構成するロータリー
マルチバルブRVは、操作コラム25の先端の操作レバ
ー27・27により、リモコンバルブRを操作する場合
に、該左右の操作レバー27・27の操作方向と操作位
置を変更する場合に使用する切換バルブである。該ロー
タリーマルチバルブRVを回転することにより、左右の
操作レバー27の操作作業機と操作方向を変更すること
が出来るのである。またロータリーマルチバルブRVの
前部に、本発明の掘削作業機用コントロールバルブCV
を配置しており、該掘削作業機用コントロールバルブC
Vの前部に操作コラム25が立設されている。また操作
コラム25の右側の後部に旋回モータ1が配置されてお
り、該旋回モータ1の後部にスイベルジョイント20が
配置されている。
【0014】旋回フレームFの内部で、ブーム枢支体1
9の方向へスィングシリンダ21が配置されている。本
発明は、図17・図18・図19・図20の従来の油圧
回路に図示されていた別置切換バルブ29に該当するも
のを、アタッチメント作業機用の切換セクションSとし
て構成し、切換セクションSをコントロールバルブCV
の間に介装配置したものである。従来のコントロールバ
ルブCV 'は、図19・図20に示す如く、左から圧油
ポート体40・ブレードバルブ30・旋回バルブ31・
圧油ポート体4・バケットバルブ32・左走行バルブ3
3・ブームバルブ34・PTOポート体5・オプション
バルブ35・スイングバルブ36・アームバルブ37・
右走行バルブ38・圧油ポート体41の13個が一体的
に構成されている。従来はこのコントロールバルブCV
'の他に、別置切換バルブ29として配置していたので
ある。
【0015】本発明においては、図4と図5に示す如
く、別置切換バルブ29を切換セクションSとして構成
し、コントロールバルブCVの列の内部に介装配置した
のである。このように掘削作業機用コントロールバルブ
CVの内部に切換セクションSを介装可能とする為に、
各バルブの順序を変更している。即ち、左から圧油ポー
ト体40・ブレードバルブ30・旋回バルブ31は同じ
であるが、次に切換セクションSを介装し、次にスペー
サー3を介装し、次にオプションバルブ35・スイング
バルブ36・アームバルブ37・左走行バルブ33・圧
油ポート体7・右走行バルブ38・ブームバルブ34・
バケットバルブ32・圧油ポート体41の順に配置して
いる。
【0016】このように、本発明は従来の掘削作業機用
コントロールバルブCV 'の配置から、各バルブの順序
を換えて、旋回バルブ31とオプションバルブ35を隣
接して配置し、その間で旋回バルブ31の側に切換セク
ションSを入れ、オプションバルブ35と隣接させ、該
切換セクションSとオプションバルブ35との間にスペ
ーサー3を入れて締結している。
【0017】図5において示す如く、エンジンEに付設
された油圧ポンプP1・P2・P3・P4の中の、P1
・P2・P3の圧油が、コントロールバルブCVに供給
されて、それぞれのシリンダに供給される。圧油ポート
体40の部分に油圧ポンプP3の圧油が供給され、圧油
ポート体7に油圧ポンプP2の圧油が供給され、圧油ポ
ート体41に油圧ポンプP1の圧油が供給される。従来
の技術である図19と図20においては、PTOポート
体5として、オプションバルブ35の制御後の圧油が吐
出されるポート体が介装されていたが、本発明において
は、その代わりに左走行バルブ33と右走行バルブ38
の間に、圧油ポート体7を介装し、この部分に油圧ポン
プP2の圧油を供給し、左方向に左走行バルブ33とア
ームバルブ37とスイングバルブ36を通過してオプシ
ョンバルブ35に供給している。また、左端の圧油ポー
ト体40に供給された油圧ポンプP3の圧油も、右方向
へブレードバルブ30と旋回バルブ31を経て、切換セ
クションSからスペーサー3を介してオプションバルブ
35に供給されている。
【0018】次に、図7において、切換セクションSの
3位置の切換えを説明する。切換セクションSは、『単
流・アンロード無・複動』と『単流・アンロード・単
動』と『合流・アンロード有・単動』の3位置を切換え
る。図8と図11と図15に示す『単流・アンロード無
・複動』は、作業機としてチルトバケットやグラップル
等を使用する場合である。この作業機の場合には、シリ
ンダの伸縮と共に圧油を供給する複動シリンダに圧油を
供給する場合である。油圧ポンプP3からの圧油は、切
換セクションSにおいて、図11の如く、切換セクショ
ンSのスプール8が切換えられるので、スペーサー3の
ドレーン回路3aに切換え連通されて作動油タンクTに
戻る。故に油圧ポンプP3の圧油は作業機へは供給され
ない。
【0019】そして、油圧ポンプP2の圧油は、オプシ
ョンバルブ35に至り、該オプションバルブ35におい
て、作業機の複動シリンダの2つの油室に供給されるべ
く切換えられる。該オプションバルブ35のスプール9
の切換状態が、図15に示す状態であり、複動シリンダ
の両油室へポートa・bから交互に供給される。この
『単流・アンロード無・複動』の場合には、複動である
からブレーカの場合の如く、戻り油の回路を速くドレー
ン回路に開放するアンロード操作は行わない。アンロー
ド操作とは、作業機の先端に装着して使用するアタッチ
メントの中で、コンクリートの建物の破壊等に用いるブ
レーカの如く、圧油の流れが1方向のみの回路で、圧油
戻し回路で圧力損失が発生するのを嫌う場合に使用する
回路であり、圧油戻し回路の圧油をコントロールバルブ
の操作スプール内を通過させることなく、作動油タンク
Tに直接に戻す操作を総称する。
【0020】次に、図9と図12の『単流・アンロード
有・単動』の場合を説明する。この場合には、作業機と
して小容量のブレーカー等を使用する場合である。この
場合には、小容量のブレーカであるから、油圧ポンプP
2の側の圧油のみをブレーカに供給するので、油圧ポン
プP3からの圧油は、切換セクションSにおいて、図9
と図12において図示する如く、スペーサー3のドレー
ン回路3aを通過して作動油タンクTに戻す。
【0021】そして、油圧ポンプP2からの圧油を、図
15と図16に示すオプションバルブ35により、ポー
トa・bに切換えて、ブレーカの単動油室に供給するの
である。ポートbがブレーカの単動シリンダへの油路で
ある。そして、この際にポートaに切換えた場合に、圧
油が長い油路を経由してドレーン回路から作動油タンク
Tに戻る際に圧力損失が発生するのを阻止する為に、図
3に示す分岐点Aの地点から、直ぐにパイプBを経て、
切換セクションSのポートdに戻し、切換セクションS
のアンロード油路6から、スペーサー3のドレーン回路
3aを通過して作動油タンクTに最短距離を戻すように
構成している。このアンロードの状態が図15において
鎖線で示されている。該鎖線がパイプBであり、ポート
aからの分岐点がAである。
【0022】次に、図10と図13と図14において、
『合流・アンロード有・単動』の場合を説明する。切換
セクションSをこの位置に切換えて使用するのは、大容
量ブレーカである。ブレーカである点は同じであるが、
厚いコンクリート塊を破砕する機械であり、この為に、
油圧ポンプP3と油圧ポンプP2の両方の圧油を、ブレ
ーカに供給するのである。この場合には、切換セクショ
ンSを図10と図13と図14の位置にすることによ
り、油圧ポンプP3の圧油も、オプションバルブ35の
ポンプポートに入り、オプションバルブ35により、図
15・図16に示すポートa・bに切換えられる。該ポ
ートbがブレーカの単動シリンダへのポートである。そ
してポートaの場合には、前記の『単流・アンロード有
・単動』の場合と同じく、長いパイプを通過して作動油
タンクTに戻すと圧力損失が発生するので、図3に示す
分岐点AからパイプBを通過して、図14に図示する切
換セクションSのポートdに戻し、図11・図12・図
13に図示する切換セクションSの内部のアンロード油
路6から、スペーサー3のドレーン回路3aを通過し
て、作動油タンクTに最短距離で戻すのである。図14
は切換セクションSのロードチェック部の断面図、図1
6はオプションバルブ35のロードチェック部の断面図
である。
【0023】図21は操作レバー27により操作するリ
モコンバルブRと該リモコンバルブRへ圧油を供給する
為の油圧ポンプP4と、カットオフバルブ・走行増速切
換バルブKを一体化したバックホーの旋回フレームF部
の平面図、図22は油圧ポンプP4とカットオフバルブ
・走行増速切換バルブKを一体化した状態の正面図、図
23は同じく図22の側面図、図24は同じく油圧ポン
プP4とカットオフバルブ・走行増速切換バルブKを一
体化した油圧回路図、図25は従来のカットオフバルブ
・走行増速切換バルブKと油圧ポンプP4が別体に構成
された油圧機構の斜視図、図26は従来の油圧ポンプP
4とカットオフバルブ・走行増速切換バルブKが別体と
した構成された油圧機構の平面図である。
【0024】油圧ポンプP4は、他の油圧ポンプP1・
P2・P3と同様にエンジンEのフライホイール側のク
ランク軸の部分に固定されている。特に油圧ポンプP4
は油圧ポンプP1・P2・P3の先端部分に固定されて
いる場合が多い。そして、従来は図25と図26に示す
如く、カットオフバルブ・走行増速切換バルブKは油圧
ポンプP4とは別体に構成されていたのである。油圧ポ
ンプP4は回路的には、コントロールバルブCVを操作
するリモコンバルブRに圧油を供給するポンプであり、
該リモコンバルブRの回路の途中にカットオフバルブを
設けて、機体を停止しオペレータが座席から離れる場合
に、操作レバー27による操作が不可能な状態にロック
するものである。
【0025】また、走行増速切換バルブは、走行油圧モ
ータの斜板の角度を急緩に切換えることにより、走行速
度を2段に変速するバルブである。どちらも油圧ポンプ
P4の圧油により操作すべく構成しているので、該油圧
ポンプP4からの油圧回路であれば、何処にでも配置で
きるのである。本実施例においては、該カットオフバル
ブと走行増速切換バルブを一体化してKとし、これを、
エンジンEに付設した油圧ポンプP4の上部に更に付設
したものである。
【0026】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。請求項1の如く構成した
ので、コントロールバルブCVの列の中に、オプション
作業機用のオプションバルブ35と、その為の切換セク
ションSを組み込むことが出来たので、従来の如く、別
に別置切換バルブ29を取り付けるスペースを旋回フレ
ームFの上に配置する必要が無くなったのである。また
切換セクションSとコントロールバルブCVとはパイプ
で連結する必要がないので、連結パイプの取付本数を減
少させることが出来たのである。また、切換セクション
Sの切換えにより、複数のポンプからの圧油の合流の切
換えと、アタッチメント作業機からの圧油戻し回路の圧
油をオプションバルブ35を通過させることなく作動油
タンクTに直接に戻すアンロード作用の切換えを同時に
行うことが可能となり、バルブの煩雑な切換操作を考慮
する必要がなくなったのである。
【0027】請求項2の如く、アタッチメント作業機を
操作するオプションバルブ35とアタッチメント作業機
用の切換セクションSとを隣接してコントロールバルブ
CVに配置したので、従来は別置きに構成していた別置
切換バルブ29を配置することなく、掘削作業機用コン
トロールバルブCVに対して、スペーサー3を介装する
空間だけ長くすることにより、バルブ構成を簡潔にする
ことが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の旋回式掘削作業機の中でバックホーの
全体側面図。
【図2】同じく旋回フレームFの内部の油圧機器の配置
を示す正面図。
【図3】本発明の油圧装置の全てを示す油圧回路図。
【図4】本発明のコントロールバルブCVにおける各バ
ルブの配置順を示す平面図。
【図5】同じく本発明のコントロールバルブCVにおけ
る油圧ポンプP1・P2・P3からの圧油の流れを示す
図面。
【図6】スペーサー3の側面図と断面図。
【図7】切換セクションSにより各種の作業機の為に圧
油系統を切換えた状態を示す図面。
【図8】『単流・アンロード無・複動』の場合の旋回バ
ルブ31と切換セクションSとスペーサー3とオプショ
ンバルブ35の部分の圧油の流れを示す断面図。
【図9】『単流・アンロード有・単動』の場合の旋回バ
ルブ31と切換セクションSとスペーサー3とオプショ
ンバルブ35の部分の圧油の流れを示す断面図。
【図10】『合流・アンロード有・単動』の場合の旋回
バルブ31と切換セクションSとスペーサー3とオプシ
ョンバルブ35の部分の圧油の流れを示す断面図。
【図11】『単流・アンロード無・複動』の場合の切換
セクションSのスプール8の位置を示す断面図。
【図12】『単流・アンロード無・単動』の場合の切換
セクションSのスプール8の状態を示す断面図。
【図13】『合流・アンロード有・単動』の場合の切換
セクションSのスプール8の位置を示す断面図。
【図14】切換セクションSのロードチェック部の断面
図。
【図15】オプションバルブ35の断面図。
【図16】オプションバルブ35のロードチェック部の
断面図。
【図17】従来の別置切換バルブ29を付設した構成の
斜視図。
【図18】別置切換バルブ29を介装した従来技術の油
圧回路図。
【図19】別置切換バルブ29が別に配置された掘削作
業機用コントロールバルブCV 'の平面図。
【図20】従来の掘削作業機用コントロールバルブCV
'の圧油の流れを示す平面図。
【図21】操作レバー27により操作するリモコンバル
ブRと該リモコンバルブRへ圧油を供給する為の油圧ポ
ンプP4と、カットオフバルブ・走行増速切換バルブK
を一体化したバックホーの旋回フレームF部の平面図。
【図22】油圧ポンプP4とカットオフバルブ・走行増
速切換バルブKを一体化した状態の正面図。
【図23】同じく図22の側面図。
【図24】同じく油圧ポンプP4とカットオフバルブ・
走行増速切換バルブKを一体化した油圧回路図。
【図25】従来のカットオフバルブ・走行増速切換バル
ブKと油圧ポンプP4が別体に構成された油圧機構の斜
視図。
【図26】従来の油圧ポンプP4とカットオフバルブ・
走行増速切換バルブKが別体とした構成された油圧機構
の平面図。
【符号の説明】
S 切換セクション CV コントロールバルブ P1・P2・P3・P4 油圧ポンプ T 作動油タンク 3 スペーサー 4 圧油ポート体 5 PTOポート体 6 アンロード油路 7 圧油ポート体 8 切換セクションのスプール 9 オプションバルブのスプール 35 オプションバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−220889(JP,A) 実開 平2−112753(JP,U) 実開 平4−61154(JP,U) 実開 平4−137273(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02F 9/20,3/43

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掘削作業機用コントロールバルブCV
    に、アタッチメント作業機用のオプションバルブ35と
    切換セクションSを内蔵させ、該オプションバルブ35
    によりアタッチメント作業機への圧油の切換操作を可能
    とし、前記切換セクションSの操作により、『単流・ア
    ンロード無・複動』と『単流・アンロード有・単動』と
    『合流・アンロード有・単動』の3位置を切換え可能と
    し、該切換セクションSにより複数のポンプからの圧油
    の合流の切換えと、アタッチメント作業機からの圧油戻
    し回路の圧油をオプションバルブ35を通過させること
    なく作動油タンクTに直接に戻すアンロード作用の切換
    えを行うように構成したことを特徴とする旋回式掘削作
    業機。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の旋回式掘削作業機におい
    て、アタッチメント作業機を操作するオプションバルブ
    35とアタッチメント作業機用の切換セクションSとを
    隣接してコントロールバルブCVに配置したことを特徴
    とする旋回式掘削作業機。
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