JP4042907B2

JP4042907B2 - Work equipment front device and work equipment

Info

Publication number: JP4042907B2
Application number: JP2003154808A
Authority: JP
Inventors: 昭稲元; 淳志星野; 弘谷川; 基寛石井
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004353396A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業機本体に装着され、建築物の解体作業等に用いられる作業機用のフロント装置と、このフロント装置を備えた作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築物は高層化が進むとともに地階を備えたものが増加している。一方、都市の再開発や老朽化した建築物の建て替えのために、これらのこれら建築物を解体することが行われている。
【０００３】
近年、この建築物の解体作業は、作業者の作業環境改善、安全性、迅速化などの観点から機械化されており、その機械化された装置の一例として特許文献１に記載の作業機が用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
実公平７−５２１８４公報
この特許文献１記載の作業機は、クローラ式の走行体を有しその上部に運転室を備えた旋回体を備え、この旋回体に破砕機等のアタッチメントを備えた多関節のフロント装置を備えたものである。このフロント装置は、長尺の構造物でなり複数に分割可能なブームとブーム先端に回動自在に設けられるアームと、アーム先端に設けられる破砕機等の作業具とからなるものである。そしてブームは、油圧ショベルをベースマシンとした本体に装着される短尺ブームをメインブームとし、掘削作業を行う場合は、このメインブームに掘削作業用のブームを装着し、解体作業を行う場合は、解体作業用のブームを装着することで、フロント装置を一部共通化して、フロント装置の部品稼働率を向上させるとともに、組替えの手間を省くようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
建築物の解体は、地上部分のみならず、地階および基礎等の地下部分も行う必要がある。地上部分の解体は、前述したブームを長尺化してアタッチメントの到達高さを稼ぐことで数十ｍ程度の建築物の解体が可能である。一方、地下部分の解体は、上述した作業機で長尺ブームに代えて、短尺の掘削作業用ブームを装着し、これに解体作業用のアタッチメントを装着して作業を行うことが可能であるが、地階および基礎等の構造物は、地上部分の高層化および耐震強度確保のため強固な構造を有し、かつその深度が深いが、特許文献１に記載のような作業機では、掘削作業用ブームを装着したときのブーム形状等により、アタッチメントの到達位置が作業機本体から離れた位置となり、手前位置を目視にて確認しながら作業を行うことが難しく、またあまり深い深度の作業を行うことができない。
【０００６】
さらにメインブームに装着される解体作業用ブームおよびそれに装着されるアーム、アタッチメント、掘削作業用ブームおよびそれに装着されるアーム、アタチメントとが長尺化、大型化するため、それらを個々に分割して組み替え、輸送する必要があり、作業性が良くない。
【０００７】
本発明の作業機用フロント装置と作業機は、上述した課題を解決し、地上部分の解体はもちろん、地下部分の解体作業性を向上させ、さらにフロント装置の組替性、輸送性を向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の作業機用フロント装置は、作業機本体に回動自在に装着可能なブームと、
前記ブームの先端に回動可能に設けられる第１アームと、前記第１アーム先端に回動可能に装着され、先端に作業用アタッチメントを装着可能な第２アームとからなる作業機用フロント装置において、前記ブームは、前記作業機本体への装着部となる本体装着部、前記作業機本体との間に設けられるブーム起伏用油圧シリンダが装着されるシリンダ装着部、および前記本体装着部とは反対側端部の左右両側それぞれに設けられる２枚の板材と前記板材の先端に設けられる鉤部からなる上ブーム連結部を有する基ブームと、前記第１アームを回動自在に装着する第１アーム装着部、前記第１アームとの間に配設される第１アーム起伏用油圧シリンダが装着されるシリンダ装着部、前記第１アーム装着部とは反対側端部の左右両側にそれぞれ突出して設けられる板材からなる基ブーム連結部、および両側面に突設され前記鉤部に係合されるピンを有し、前記基ブームの先端に着脱可能に設けられる上ブームとを備え、前記基ブームと前記上ブームとの連結部は、前記上ブーム連結部の２枚の板材間に前記基ブーム連結部を挿入して構成し、これら左右の連結部をそれぞれ別のピンにより連結したこと特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、前記第１アーム起伏用油圧シリンダを並列に２本装着したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、走行体と、前記走行体上に旋回可能に設けられる旋回体と、前記旋回体に設けられる作業機用フロント装置とを備えた作業機に適用され、前記作業機用フロント装置は、請求項１または２に記載の構成を有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の作業機用フロント装置および作業機について、図１〜図１０により説明する。
【００１２】
図１は本発明のフロント装置を装着した作業機の全体図、図２は図１に示す基ブームの拡大図、図３は図２のＡ断面図、図４は図１に示す上ブームの拡大図、図５は図４の平面図、図６は図４のＢ断面図、図７は、図１に示す第１アームの拡大図、図８は図７のＣ断面図、図９は図７のＤ断面図、図１０は図７のＥ断面図である。
【００１３】
図１において、１は履帯式の走行体、２は走行体１上に旋回装置３を介して旋回可能に設けられた旋回体、４は旋回体２上に設けられた運転室、５は旋回体２上に設けられ運転室４の後方に設けられた機械室で、この機械室５には動力源としてのエンジン、油圧機器等が収容されている。この１〜５から作業機本体が構成される。６は旋回体２に起伏動可能に設けられたフロント装置で、このフロント装置６は運転室４内に設けられる不図示の操作装置により操作される。
【００１４】
フロント装置６は、旋回体２に回動可能に設けられたブーム１００、ブーム１００の先端に回動可能に設けられた第１アーム２００、第１アーム２００の先端に回動可能に設けられた第２アーム３００および、この第２アーム３００の先端に回動可能に設けられた作業アタッチメントとしての破砕機４００とから大略構成される。また、ブーム１００と旋回体２との間には旋回体２に対してブーム１００を起伏動させるブーム起伏用油圧シリンダ７が設けられ、ブーム１００と第１アーム２００との間にはブーム１００に対して第１アーム２００を起伏動させる第１アーム起伏用油圧シリンダ８が設けられ、第１アーム２００と第２アーム３００との間には、第１アーム２００に対して第２アーム３００を起伏動する第２アーム起伏用油圧シリンダ９が設けられ、第２アーム３００と破砕機４００との間には、第２アーム３００に対して破砕機４００を回動駆動させる作業アタチメント回動用油圧シリンダ１０が設けられる。破砕機４００は、破砕爪を不図示の油圧シリンダにより近接、離反させて破砕爪間で被破砕物を圧砕するものであり、既知のものが用いられる。また、第２アーム３００は、既知の油圧ショベルに使用されているアームとほぼ同様の構造を有している。
【００１５】
ブーム１００は、基端側が旋回体２に回動可能に装着される基ブーム１０１と、基ブーム１０１の先端部に着脱可能に装着される上ブーム１５０から構成される。
【００１６】
基ブーム１０１は、図２、図３に詳細に示すような構成を有する。図で１０２は箱状に構成されたブーム主構造体、１０３はブーム主構造体１０２の基端部に設けられ旋回体２にピン連結されるボス（本体装着部）、１０４はブーム主構造体１０２の両側部（一方側のみ図示）の先端寄りにそれぞれ設けられ、ブーム起伏用油圧シリンダ７の先端側が取付けられるシリンダ装着部、１０５はブーム主構造体１０２の先端部に設けられた上ブーム連結部で、この上ブーム連結部１０５は、ブーム主構造体１０２の両側部からそれぞれ所定の間隔ｌをもって延設される２枚の板材１０６、１０６（図３において一側部のみ図示、以下同様）と、この板材１０６、１０６の上下２箇所にそれぞれ穿設される孔からなるピン連結部１０７、１０７と、板材１０６の先端に設けられる鉤部１０８とからなる。そして、この２枚の板材１０６、１０６間に図３の二点鎖線に示すように後述する上ブーム１５０の基端部（基ブーム連結部１５２）を挿入し、鍔付きのピン１０９をピン連結部１０７、１０７間に挿入することで基ブーム１０１に上ブーム１５０を装着し、ピン１０９をピン連結部１０７、１０７から取り外すことで、基ブーム１０１から上ブーム１５０を取り外すことができる。なお、図中１１０は、鍔付きピン１０９の鍔部１０９ａを板材１０６に固定するための固定部材である。
【００１７】
この上ブーム連結部１０５は、ブーム主構造体１０２の両側部にそれぞれ設けられ、各上ブーム連結部１０５を２枚の板材１０６、１０６によって構成し、それらに設けるピン連結部１０７、１０７間に比較的短い長さのピン１０９をそれぞれ挿入することで、基ブーム１０１と上ブーム１５０とを着脱する構成であるため、ピン１０９の重量を軽減でき、ピン１０９の扱いが容易に行え、ピン１０９および基ブーム１０１と上ブーム１５０との着脱作業を容易に行うことができる。
【００１８】
また、この基ブーム１０１と上ブーム１５０との着脱作業において、上ブーム連結部１０５に設けられる鉤部１０８を用いることで、その作業を容易に行うことができる。すなわち、基ブーム１０１のピン連結部１０７と上ブーム１５０の基ブーム連結部（１５２）とは、鉤部１０８を上ブーム１５０の基端部に設けたピン１６０（詳細は後述）と係合させた際に、このピン１６０を中心とした回動軌跡上に存在するように構成されていて、鉤部１０８を上ブーム１５０のピン１６０に係合させて基ブーム１０１をブーム起伏用油圧シリンダ７により起伏動させることで、上下のピン連結部１０７と上ブーム１５０の基ブーム連結部（１５２）のピン孔とを合致させることができ、これによって基ブーム１０１と上ブーム１５０の連結部同士の位置合わせを容易に行うことができる。
【００１９】
上ブーム１５０は、図４、図５、図６に示すように構成されている。図で、１５１は、略台形状箱体として構成される上ブーム主構造体、１５２は上ブーム主構造体１５１の基端部に設けられた基ブーム１０１との連結部となる基ブーム連結部で、この基ブーム連結部１５２は、上ブーム主構造体１５１の両側部からそれぞれ突出し上下にピン孔を有する板材でなり、上述したように基ブーム１０１の上ブーム連結部１０５の２枚の板材１０６、１０６間に挿入されて上ブーム連結部１０５に連結される。また基ブーム連結部１５２は、図５に示すように上ブーム主構造体１５１の側面を構成する側板材１５１ａと側面方向に段差のない同一面となるように設けられる。これによって、基ブーム連結部１５２と上ブーム主構造体１５１との接合部は、基ブーム１０１と連結した際に作用する応力が低減されて強い強度が得られ、接合部の簡素化および板材の厚さを低減することが可能となる。１５３は上ブーム主構造体１５１の先端部に設けられた第１アーム連結部であり、前述した基ブーム連結部１５２同様、上ブーム主構造体１５１の両側部からそれぞれ突出した板材でなり、この板材間に第１アーム２００の基端部を挿入してピンによって両者を連結する。１５４は上ブーム主構造体１５１の下面の基ブーム連結部１５２寄りに設けられ、第１アーム起伏用油圧シリンダ８の基端側を装着するシリンダ装着部であり、このシリンダ装着部１５４は、図６に示すように２本のシリンダを並列に装着する構造を有しており、上ブーム主構造体１５１の下面両側部からそれぞれ立設されたピン孔を有する支持ブラケット１５５、１５５と、支持ブラケット１５５、１５５間の中央部に位置し、上ブーム主構造体１５１の下面から立設される支持部材１５６、１５６により支持されるボス１５７とにより構成される。支持ブラケット１５５、１５５は、上ブーム主構造体１５１の側面を構成する側板材１５１ａと側面方向に段差のない同一面となるように設けられる。これによって、支持ブラケット１５５、１５５と上ブーム主構造体１５１との接合部に作用する応力が低減されて強い強度が得られ、接合部の簡素化およびは板材の厚さを低減することが可能となる。この支持ブラケット１５５、１５５とボス１５７との間にそれぞれ第１アーム起伏用油圧シリンダ８を挿入し、ピン１５８、１５８をそれぞれ支持ブラケット１５５、油圧シリンダ８およびボス１５７に挿入して、油圧シリンダ８をシリンダ装着部１５４に連結する。なお、ピン１５８、１５８は鍔付きピンであり、鍔１５９、１５９を支持ブラケット１５５、１５５の外側面にボルトによって固定することにより、ピン１５８が抜止めされる。また、ボス１５７は、孔の径が両端開口部寄りの内径ａと中心部の内径ｂとが異なる寸法関係ａ＜ｂを有する。これによりシリンダ装着部１５４の製作の際に、支持ブラケット１５５とボス１５７との孔中心に若干のずれ（芯ずれ）が生じた場合でも、ピン１５８を両者へ挿入することが可能となり、さらにボス１５８が軽量化される。１６０は、上ブーム主構造体１５１の両側板材１５１ａ、１５１ａからそれぞれ突設されたピンであり、このピン１６０は、基ブーム連結部１５２寄りに設けられて、前述したように基ブーム１０１と上ブーム１５０との着脱作業時に基ブーム１０１の鉤部１０８に係合されて、ピン孔同士の位置合わせに用いられる。
【００２０】
なお上記のように第１アーム起伏用油圧シリンダ８を２本並列に装着する構成とすることで、シリンダ１本当たりの径を細くすることができ、軽量化が図れ、シリンダ装着部１５４へのシリンダ着脱作業の労力、時間を低減でき、作業性を向上できる。
【００２１】
また、上ブーム１５０は、基ブーム連結部１５２、第１アーム連結部１５３を含む全長が、基ブームの全長の半分よりも短く構成される。これによって、地下部分の作業においてフロント装置６の先端を作業機本体の近傍まで近づけることができる。
【００２２】
また、上ブーム１５０は、ブーム主構造体１５１、基ブーム連結部１５２および第１アーム連結部１５３を含む側面視形状（図４参照）がほぼ三角形状（略二等辺三角形）をなし、この三角形状を構成するブーム主構造体１５１の上下面の各構成部材が基ブーム連結部１５２の上下の各ピン孔に向けて伸びる構成（ブーム主構造体１５１の上下面の各構成部材と基ブーム連結部１５２の上下の各ピン孔とが一直線状に配置される）とすることにより外観的にシンプルな形状となり、基ブーム１０１と連結した際に、基ブーム１０１と一体感が得られ美観が向上する。
【００２３】
第１アーム２００は、図７、図８、図９、図１０に示すように構成されている。図で、２０１は上面が湾曲しない平坦面に形成され下面のほぼ中央部に頂角部を有する箱状に形成されたアーム主構造体、２０２はアーム主構造体２０１の基端側に設けられ、上ブーム１５０に設けられる第１アーム連結部１５３、１５３間に挿入されてピン結合されるボス、２０３はアーム主構造体２０１の先端側に設けられた第２アーム連結部で、この第２アーム連結部２０３はアーム主構造体２０１の両側面側からそれぞれ突出した板材によって構成され、この板材間に第２アーム３００を挿入して両者をピンにより連結する構成をなす。この第２アーム連結部２０３は、図８に示すようにアーム主構造体２０１の左右側板と段差のない略同一面上に延設され、これによって前述と同様、第２アーム３００と連結した際に、この第２アーム連結部２０３および第２アーム連結部２０３とアーム主構造体２０１との接合部分に作用する応力が低減され強い強度が得られる。
【００２４】
２０４は、アーム主構造体２０１の上面で、ボス２０２寄りに設けられた第２アーム起伏用油圧シリンダ９を装着するためのシリンダ装着部で、このシリンダ装着部２０４は、ピン孔を有し所定の間隔をもって立設された２枚の板状の支持ブラケット２０５、２０５によって構成される。そして、この支持ブラケット２０５、２０５間に第２アーム起伏用油圧シリンダ９の基端部を挿入し、両者にピン２０６を挿入してそれらを連結する。なお、このピン２０６は鍔付きピンであり、鍔２０７をボルトにより支持ブラケット２０５に固定することでピン２０６が抜止めされる。２０８は、アーム主構造体２０１の下面中央部（アーム主構造体２０１の頂角部）に設けられた第１アーム起伏用油圧シリンダ８の他端部を連結するためのシリンダ装着部で、このシリンダ装着部２０８は、上ブーム１５０のシリンダ装着部１５４とほぼ同様の構成を有する。すなわち、シリンダ装着部２０８は、２本のシリンダを並列に装着する構造を有しており、図１０では一方側のみ図示するが、アーム主構造体２０１の下面両側部からそれぞれ立設される支持ブラケット２０９と、両支持ブラケット２０９間の中央部に位置し、アーム主構造体２０１の下面から立設される支持部材２１０により支持されるボス２１１とにより構成される。この支持ブラケット２０９とボス２１１との間にそれぞれ第１アーム起伏用油圧シリンダ８を挿入し、ピン２１２をそれぞれ支持ブラケット２０９、油圧シリンダ８およびボス２１１に挿入して、油圧シリンダ８をシリンダ装着部２０８に連結する。
【００２５】
なお、ピン２１２は鍔付きピンであり、鍔２１３を支持ブラケット２０９の外側面にボルトによって固定することにで、ピン２１２が抜止めされる。また、ボス２１１は、ボス１５７同様、その孔径が両端部の内径ａと中心部の内径ｂとで異なる寸法関係ａ＜ｂを有する。これによりシリンダ装着部２０８の製作の際に支持ブラケット２０９とボス２１１の両者の孔中心に若干の芯ずれが生じた場合でも、ピン２１２を両者への挿入することが可能となり、さらにボス２１１が軽量化される。また、支持ブラケット２０９は、図１０に示すようにアーム主構造体２０１の側面を構成する側板材２０１ａと側面方向に段差を生じない同一面となるように設けられる。これによって、支持ブラケット２０９とアーム主構造体２０１との接合部に作用する応力が低減されて強い強度が得られ、接合部の簡素化およびは板材の厚さを低減することが可能となる。
【００２６】
また、第１アーム２００の上面を湾曲しない平坦面に形成したから、シリンダ装着部２０５をボス２０２の近傍に設けることができ（第２アーム起伏用油圧シリンダ９の基端部を第１アーム２００の基端部に近づけられる）、第２アーム起伏用油圧シリンダ９をストローク長の長い仕様のもの（例えば、シリンダ収縮時の長さが第１アーム２００の全長の半分以上の長さもの）が装着可能となり、後述の第２アーム３００の振れ角度（起伏角度）、アーム力を向上することが可能となる。
【００２７】
第２アーム３００は、従来油圧ショベル等に使用されているアームとほぼ同様の構造を有するものであり、箱状に形成されるアーム主構造体３０１と、第１アーム２００の第２アーム連結部２０３、２０３間に挿入され、第１アーム２００との連結部となる第１アーム連結部３０２と、第２アーム起伏用油圧シリンダ９の先端部が装着されるシリンダ装着部３０３と、作業アタッチメント回動用油圧シリンダ１０の基端部の装着部となるシリンダ装着部３０４と、油圧シリンダ１０の先端部をリンクを介して連結するシリンダ連結部３０５と、破砕機４００を回動自在装着するボス３０６から構成される。
【００２８】
破砕機４００は、装備される油圧シリンダにより破砕爪を近接、離反させて破砕作業を行うものであり、既知のものである。
【００２９】
次に以上のように構成される基ブーム１０１、上ブーム１５０、第１アーム２００、第２アーム３００などからなる作業機用フロント装置およびそれを備えた作業機にあっては、次のような効果を奏する。
【００３０】
（１）基ブーム１０１に上ブーム１５０を着脱可能に装着し、上ブーム１５０とそれに連結される第１アーム２００との間に第１アーム起伏用油圧シリンダ８を装着するようにしたので、基ブーム１０１を備えた作業機本体と、上ブーム１５０、第１アーム２００および第２アーム３００および油圧シリンダ８、９、１０とを備えたフロントとに分離して輸送することができ、輸送に際して油圧シリンダの取付け、取外し作業を無くすることができる。
【００３１】
（２）上ブーム１５０の全長を基ブーム１０１の全長の半分以下に設定することで、地下構造物の解体作業時に、フロント装置６の先端（破砕機４００）を作業機本体の近傍まで近づけることができ、破砕機４００を目視にて確認しながら作業を行うことができる。
【００３２】
（３）上ブーム１５０の全長を基ブーム１０１の全長の半分以下に設定することで、基ブーム１０１を除くフロント装置６の全長を短くすることができ、運搬時に上記（１）の状態で輸送することができる。
【００３３】
（４）上述したような軽量化により大型の破砕機を装着可能になり、より強固な建築構造物の破砕が可能になる。
【００３４】
なお、上述したフロント装置６では、図１に示すように最大高さ姿勢を示す姿勢Ａから最大深さ姿勢を示す姿勢Ｂの範囲で駆動可能であり、このフロント装置６を駆動して、建築物の地上部分を解体する場合には、姿勢Ａから建築物の高さに応じてフロント装置６を駆動して破砕作業を行い、地下部分を解体する場合には、地下の構造物の形状、深さに応じて姿勢Ｂまでの範囲で解体作業を行うことができる。
【００３５】
また、より高い建築構造物を解体する場合には、上ブーム１５０と基ブーム１０１との間に所定長さの繋ブームを単数または複数装着してフロント装置の全長を長くすることで行うことができ、掘削作業を行う場合は、上ブーム１５０、第１アーム２００に代えて、基ブーム１０１に対して所定の角度をもって装着される掘削用上ブームと、この掘削用上ブームに装着される第２アーム３００同等のアーム、バケットを装着することで行うことができ、種々の作業形態に応じて用意されたブーム、アームを基ブームに選択的に装着することで作業機本体および基ブームを共通的に使用しながら、各種作業に対応することができる。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１、３の発明によれば、フロント装置の組替性、輸送性を向上することができ作業性を向上できる。また、基ブームの上ブーム連結部は、基ブームの両側部にそれぞれ設けられ、各上ブーム連結部を２枚の板材によって構成し、それらに設けるピン連結部間に比較的短い長さのピンをそれぞれ挿入することで、基ブームと上ブームとを着脱する構成であるため、ピンの重量を軽減でき、ピンの扱いが容易に行え、ピンおよび基ブームと上ブームとの着脱作業を容易に行うことができる。
請求項２の発明によれば、第１アーム起伏用油圧シリンダを２本並列に装着する構成としたので、シリンダ１本当たりの径を細くすることができ、軽量化が図れ、シリンダ装着部へのシリンダ着脱作業の労力、時間を低減でき、作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の作業機用フロント装置を備えた作業機の全体図である。
【図２】図１に示す基ブームの拡大図である。
【図３】図２のＡ断面図である。
【図４】図１に示す上ブームの拡大図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】図４のＢ断面図である。
【図７】図１に示す第１アームの拡大図である。
【図８】図７のＣ断面図である
【図９】図７のＤ断面図である。
【図１０】図７のＥ断面図である。
【符号の説明】
１；走行体、２；旋回体、６；フロント装置、７；ブーム起伏用油圧シリンダ、８；第１アーム起伏用油圧シリンダ、９；第２アーム起伏用油圧シリンダ、１０；作業アタッチメント回動用油圧シリンダ、１００；ブーム、１０１；基ブーム、１０３、２０２；ボス、１０４、１５４、２０４、；シリンダ装着部、１０５；上ブーム連結部、１５０；上ブーム、１５２；基ブーム連結部、１５３；第１アーム連結部、２００；第１アーム、２０３；第２アーム連結部、３００；第２アーム、４００；破砕機。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a front device for a work machine that is mounted on a work machine body and is used for dismantling work of a building and the like, and a work machine including the front device.
[0002]
[Prior art]
The number of buildings with a basement is increasing as the number of buildings rises. On the other hand, these buildings are being demolished in order to redevelop cities and rebuild old buildings.
[0003]
In recent years, this building demolition work has been mechanized from the viewpoint of improving the working environment of workers, safety, speeding up, etc., and the working machine described in Patent Document 1 is used as an example of the mechanized apparatus. ing.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 7-52184 The working machine described in Patent Document 1 includes a crawler-type traveling body having a swivel body having a driver's cab on the top, and the swivel body having an attachment such as a crusher. It is equipped with a joint front device. This front device is composed of a long structure, a boom that can be divided into a plurality of parts, an arm that is rotatably provided at the tip of the boom, and a work tool such as a crusher provided at the tip of the arm. The boom is a main boom that is a short boom mounted on the main body with a hydraulic excavator as a base machine.When excavation work is performed, a boom for excavation work is attached to this main boom, By mounting a boom for dismantling work, a part of the front device is made common, so that the component operating rate of the front device is improved, and the labor of rearrangement is saved.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
It is necessary to dismantle the building not only on the ground, but also on the basement and basement. The dismantling of the above-ground part can dismantle a building of about several tens of meters by elongating the above-mentioned boom and earning the arrival height of the attachment. On the other hand, the dismantling of the underground part can be performed by attaching a short excavation work boom to the dismantling work attachment in place of the long boom with the work machine described above. The structure such as the basement and the foundation has a strong structure for increasing the height of the ground part and ensuring seismic strength, and has a deep depth. However, in the working machine described in Patent Document 1, Due to the shape of the boom when the boom is mounted, the position where the attachment arrives is away from the work implement body, making it difficult to work while visually checking the front position, and working at a very deep depth. I can't.
[0006]
In addition, the dismantling boom that is attached to the main boom and the arm, attachment, and excavation boom that are attached to the main boom, and the arm and attachment that are attached to the boom are lengthened and increased in size. It is necessary to rearrange and transport, and workability is not good.
[0007]
The work machine front device and work machine of the present invention solve the above-mentioned problems, improve the dismantling workability of the underground part as well as the dismantling of the ground part, and further improve the recombination property and transportability of the front device. For the purpose.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a front device for a work machine according to the present invention includes a boom that can be rotatably mounted on a work machine main body,
A work machine front device comprising: a first arm rotatably provided at a tip of the boom; and a second arm rotatably attached to the tip of the first arm and capable of attaching a work attachment to the tip. The boom is opposite to the main body mounting portion to be a mounting portion to the work implement main body, the cylinder mounting portion to which the boom hoisting hydraulic cylinder provided between the boom and the work implement main body is mounted , and the main body mounting portion. A base boom having an upper boom connecting portion composed of two plate members provided on the left and right sides of the side end portion and a flange portion provided at the tip of the plate member, and a first arm for rotatably mounting the first arm A mounting part, a cylinder mounting part to which a hydraulic cylinder for raising and lowering a first arm arranged between the first arm and a left and right both sides of the end part opposite to the first arm mounting part are projected. A base boom connecting portion made of a plate material provided on the upper side of the base boom and a pin that protrudes from both sides and engages with the flange, and is detachably provided at the tip of the base boom. The connecting portion between the boom and the upper boom is formed by inserting the base boom connecting portion between two plate members of the upper boom connecting portion, and these left and right connecting portions are connected by separate pins. And
[0009]
The invention according to claim 2 is characterized in that two hydraulic cylinders for raising and lowering the first arm are mounted in parallel .
[0010]
The invention of claim 3 is applied to a working machine including a traveling body, a swiveling body provided on the traveling body so as to be turnable, and a work machine front device provided on the swiveling body. The front apparatus has the configuration described in claim 1 or 2 .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The front device for a working machine and the working machine according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0012]
1 is an overall view of a work machine equipped with the front device of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a base boom shown in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 5 is a plan view of FIG. 4, FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 4B, FIG. 7 is an enlarged view of the first arm shown in FIG. 1, FIG. 8 is a cross-sectional view of FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line D in FIG. 7, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line E in FIG.
[0013]
In FIG. 1, 1 is a crawler type traveling body, 2 is a revolving body provided on the traveling body 1 through a turning device 3 so as to be able to turn, 4 is a cab provided on the revolving body 2, and 5 is a turning body. A machine room provided on the body 2 and behind the cab 4, and the machine room 5 accommodates an engine as a power source, hydraulic equipment, and the like. The work machine main body is composed of these 1 to 5. Reference numeral 6 denotes a front device provided on the swivel body 2 so as to be able to move up and down. The front device 6 is operated by an operating device (not shown) provided in the cab 4.
[0014]
The front device 6 is provided at the tip of the boom 100, which is provided at the tip of the boom 100, and at the tip of the first arm 200. It is mainly comprised from the 2nd arm 300 and the crusher 400 as a work attachment rotatably provided in the front-end | tip of this 2nd arm 300. As shown in FIG. Further, a boom raising / lowering hydraulic cylinder 7 for raising and lowering the boom 100 relative to the swing body 2 is provided between the boom 100 and the swing body 2, and the boom 100 is disposed between the boom 100 and the first arm 200. A first arm raising / lowering hydraulic cylinder 8 for raising and lowering the first arm 200 is provided, and the second arm 300 is raised and lowered with respect to the first arm 200 between the first arm 200 and the second arm 300. A moving second arm hoisting hydraulic cylinder 9 is provided, and between the second arm 300 and the crusher 400, a work attachment rotation hydraulic cylinder 10 that drives the crusher 400 to rotate with respect to the second arm 300. Is provided. The crushing machine 400 crushes the object to be crushed between crushing claws by bringing the claw claw closer and away by a hydraulic cylinder (not shown), and a known crusher 400 is used. The second arm 300 has substantially the same structure as an arm used in a known hydraulic excavator.
[0015]
The boom 100 includes a base boom 101 whose base end side is rotatably attached to the revolving body 2 and an upper boom 150 that is detachably attached to a distal end portion of the base boom 101.
[0016]
The base boom 101 has a configuration as shown in detail in FIGS. In the figure, 102 is a boom main structure configured in a box shape, 103 is a boss (main body mounting portion) that is provided at the base end of the boom main structure 102 and is pin-connected to the revolving structure 2, and 104 is a boom main structure. Cylinder mounting portion provided near the tip of both side portions (only one side is shown) of 102 and to which the tip side of boom hoisting hydraulic cylinder 7 is attached, 105 is an upper boom connection provided at the tip portion of boom main structure 102 The upper boom connecting portion 105 is formed of two plate members 106 and 106 extending from both sides of the boom main structure 102 with a predetermined interval l (only one side portion is shown in FIG. And pin connecting portions 107 and 107 each having a hole drilled in two places above and below the plate members 106 and 106, and a flange portion 108 provided at the tip of the plate member 106. Then, as shown by a two-dot chain line in FIG. 3, a base end portion (base boom connecting portion 152) of the upper boom 150 described later is inserted between the two plate members 106, 106, and the hooked pin 109 is pin-connected. The upper boom 150 can be detached from the base boom 101 by inserting the upper boom 150 into the base boom 101 by inserting it between the portions 107 and 107 and removing the pin 109 from the pin connecting portions 107 and 107. In the figure, reference numeral 110 denotes a fixing member for fixing the flange portion 109 a of the pin 109 with the flange to the plate member 106.
[0017]
The upper boom connecting portions 105 are provided on both sides of the boom main structure 102, and each upper boom connecting portion 105 is constituted by two plates 106, 106, and between the pin connecting portions 107, 107 provided on them. Since the base boom 101 and the upper boom 150 are configured to be attached and detached by inserting the pins 109 having relatively short lengths, the weight of the pins 109 can be reduced and the pins 109 can be easily handled. In addition, the attaching / detaching operation of the base boom 101 and the upper boom 150 can be easily performed.
[0018]
Further, in the attaching / detaching operation of the base boom 101 and the upper boom 150, the operation can be easily performed by using the flange portion 108 provided in the upper boom connecting portion 105. That is, the pin connecting portion 107 of the base boom 101 and the base boom connecting portion (152) of the upper boom 150 are engaged with the pin 160 (details will be described later) provided on the base end portion of the upper boom 150. When the base boom 101 is engaged with the pin 160 of the upper boom 150 so that the base boom 101 is engaged with the boom hoisting hydraulic cylinder 7. By moving up and down, the upper and lower pin connecting portions 107 and the pin holes of the base boom connecting portion (152) of the upper boom 150 can be matched, thereby connecting the connecting portions of the base boom 101 and the upper boom 150 to each other. Positioning can be performed easily.
[0019]
The upper boom 150 is configured as shown in FIGS. 4, 5, and 6. In the figure, reference numeral 151 denotes an upper boom main structure configured as a substantially trapezoidal box, and reference numeral 152 denotes a base boom connecting portion that serves as a connecting portion with the base boom 101 provided at the base end of the upper boom main structure 151. Thus, the base boom connecting portion 152 is a plate material that protrudes from both side portions of the upper boom main structure 151 and has pin holes on the upper and lower sides, and as described above, the two plate materials of the upper boom connecting portion 105 of the base boom 101. It is inserted between 106 and 106 and connected to the upper boom connecting portion 105. Further, as shown in FIG. 5, the base boom connecting portion 152 is provided so as to be on the same surface as the side plate material 151 a constituting the side surface of the upper boom main structure 151 without any step in the side surface direction. As a result, the joint portion between the base boom connecting portion 152 and the upper boom main structure 151 is reduced in stress acting when it is connected to the base boom 101 to obtain a strong strength. It is possible to reduce the thickness. Reference numeral 153 denotes a first arm connecting portion provided at the front end portion of the upper boom main structure 151. Like the base boom connecting portion 152 described above, 153 is a plate material protruding from both sides of the upper boom main structure 151. The base end portion of the first arm 200 is inserted between the plate members, and both are connected by a pin. Reference numeral 154 denotes a cylinder mounting portion which is provided near the base boom connecting portion 152 on the lower surface of the upper boom main structure 151 and mounts the proximal end side of the first arm raising / lowering hydraulic cylinder 8, and this cylinder mounting portion 154 is shown in FIG. 6, support brackets 155 and 155 having a structure in which two cylinders are mounted in parallel and having pin holes standing from both sides of the lower surface of the upper boom main structure 151; The boss 157 is located at the central portion between 155 and 155 and is supported by support members 156 and 156 erected from the lower surface of the upper boom main structure 151. The support brackets 155 and 155 are provided so as to be on the same plane as the side plate material 151a constituting the side surface of the upper boom main structure 151 without any step in the side surface direction. As a result, the stress acting on the joint between the support brackets 155 and 155 and the upper boom main structure 151 is reduced to obtain a strong strength, and the joint can be simplified and the thickness of the plate can be reduced. It becomes. A hydraulic cylinder 8 for raising and lowering the first arm is inserted between the support brackets 155 and 155 and the boss 157, and pins 158 and 158 are inserted into the support bracket 155, the hydraulic cylinder 8 and the boss 157, respectively. Are connected to the cylinder mounting portion 154. Incidentally, the pin 158, 158 is a flanged pin, by fixing by bolts flange 159, 159 on the outer surface of the support bracket 155, 155, pins 158 are fit retaining. The boss 157 has a dimensional relationship a <b in which the hole diameter is different between the inner diameter a near the opening at both ends and the inner diameter b at the center. As a result, when the cylinder mounting portion 154 is manufactured, even if a slight deviation (center misalignment) occurs in the center of the hole between the support bracket 155 and the boss 157, the pin 158 can be inserted into the both. 158 is reduced in weight. Reference numeral 160 denotes a pin protruding from both side plates 151a and 151a of the upper boom main structure 151. The pin 160 is provided near the base boom connecting portion 152, and as described above, It is engaged with the flange portion 108 of the base boom 101 at the time of attaching and detaching work with the boom 150, and used for alignment of the pin holes.
[0020]
In addition, by setting it as the structure which mounts the 1st arm raising / lowering hydraulic cylinder 8 in parallel as mentioned above, the diameter per cylinder can be made thin, weight reduction can be achieved, and the cylinder mounting part 154 can be reduced. It is possible to reduce labor and time for cylinder attachment / detachment work, and to improve workability.
[0021]
Further, the upper boom 150 is configured such that the total length including the base boom connection portion 152 and the first arm connection portion 153 is shorter than half of the total length of the base boom. Thereby, the tip of the front device 6 can be brought close to the vicinity of the work machine main body in work in the underground portion.
[0022]
Further, the upper boom 150 has a substantially triangular shape (substantially isosceles triangle) in a side view shape (see FIG. 4) including the boom main structure 151, the base boom connection portion 152, and the first arm connection portion 153. A configuration in which the constituent members on the upper and lower surfaces of the boom main structure 151 constituting the shape extend toward the upper and lower pin holes of the base boom connecting portion 152 (the constituent members on the upper and lower surfaces of the boom main structure 151 and the base boom connection) And the pin holes on the top and bottom of the portion 152 are arranged in a straight line), and when connected to the base boom 101, a sense of unity with the base boom 101 is obtained and the appearance is improved. To do.
[0023]
The first arm 200 is configured as shown in FIGS. 7, 8, 9, and 10. In the figure, 201 is an arm main structure formed in a box shape with a top surface formed on a flat surface whose upper surface is not curved and having an apex portion at substantially the center of the lower surface, and 202 is provided on the base end side of the arm main structure 201. , A boss inserted between the first arm connecting portions 153 and 153 provided on the upper boom 150 and pin-coupled, 203 is a second arm connecting portion provided on the distal end side of the arm main structure 201, and this second The arm connecting portion 203 is configured by a plate material that protrudes from both side surfaces of the arm main structure 201, and the second arm 300 is inserted between the plate materials to connect them with pins. As shown in FIG. 8, the second arm connecting portion 203 extends substantially on the same plane as the left and right side plates of the arm main structure 201, and when connected to the second arm 300, as described above. Furthermore, the stress acting on the second arm connecting portion 203 and the joint portion between the second arm connecting portion 203 and the arm main structure 201 is reduced, and a strong strength is obtained.
[0024]
Reference numeral 204 denotes an upper surface of the arm main structure 201, and a cylinder mounting portion for mounting the second arm hoisting hydraulic cylinder 9 provided near the boss 202. This cylinder mounting portion 204 has a pin hole and has a predetermined hole. It is comprised by the two plate-shaped support brackets 205 and 205 standingly arranged by the space | interval. And the base end part of the hydraulic cylinder 9 for raising and lowering the second arm is inserted between the support brackets 205 and 205, and the pins 206 are inserted into both to connect them. The pin 206 is a pin with a hook, and the pin 206 is prevented from being pulled out by fixing the hook 207 to the support bracket 205 with a bolt. 208 is a cylinder mounting portion for connecting the other end of the hydraulic cylinder 8 for raising and lowering the first arm provided at the center of the lower surface of the arm main structure 201 (vertical corner portion of the arm main structure 201). The cylinder mounting part 208 has substantially the same configuration as the cylinder mounting part 154 of the upper boom 150. That is, the cylinder mounting portion 208 has a structure in which two cylinders are mounted in parallel. Although only one side is shown in FIG. The bracket 209 and a boss 211 that is positioned at the center portion between the two support brackets 209 and supported by a support member 210 erected from the lower surface of the arm main structure 201 are configured. The first arm raising / lowering hydraulic cylinder 8 is inserted between the support bracket 209 and the boss 211, and the pins 212 are inserted into the support bracket 209, the hydraulic cylinder 8 and the boss 211, respectively. Connect to 208.
[0025]
The pin 212 is a pin with a hook, and the pin 212 is prevented from being pulled out by fixing the hook 213 to the outer surface of the support bracket 209 with a bolt. Further, like the boss 157, the boss 211 has a dimensional relationship a <b in which the hole diameter differs between the inner diameter a at both ends and the inner diameter b at the center. As a result, even when a slight misalignment occurs in the hole centers of both the support bracket 209 and the boss 211 during the manufacture of the cylinder mounting portion 208, the pin 212 can be inserted into the both. Reduced weight. Further, as shown in FIG. 10, the support bracket 209 is provided so as to be on the same plane as the side plate member 201 a constituting the side surface of the arm main structure 201 without causing a step in the side surface direction. As a result, the stress acting on the joint between the support bracket 209 and the arm main structure 201 is reduced to obtain a strong strength, and the joint can be simplified and the thickness of the plate can be reduced.
[0026]
Further, since the upper surface of the first arm 200 is formed as a flat surface that is not curved, the cylinder mounting portion 205 can be provided in the vicinity of the boss 202 (the base end portion of the second arm hoisting hydraulic cylinder 9 is the first arm 200). The second arm hoisting hydraulic cylinder 9 has a long stroke length specification (for example, the length when the cylinder contracts is more than half of the total length of the first arm 200). It becomes possible to mount, and it becomes possible to improve the swing angle (undulation angle) and arm force of the second arm 300 described later.
[0027]
The second arm 300 has substantially the same structure as an arm conventionally used in a hydraulic excavator or the like, and has an arm main structure 301 formed in a box shape and a second arm connecting portion of the first arm 200. The first arm connecting portion 302 that is inserted between 203 and 203 and serves as a connecting portion with the first arm 200, the cylinder mounting portion 303 to which the tip of the second arm hoisting hydraulic cylinder 9 is mounted, and the work attachment rotation From a cylinder mounting portion 304 serving as a mounting portion for the base end portion of the dynamic hydraulic cylinder 10, a cylinder connecting portion 305 for connecting the distal end portion of the hydraulic cylinder 10 via a link, and a boss 306 for rotatably mounting the crusher 400 Composed.
[0028]
The crusher 400 is a known crusher that performs crushing work by bringing the claw claw close to and away from the mounted hydraulic cylinder.
[0029]
Next, in the working machine front device including the base boom 101, the upper boom 150, the first arm 200, the second arm 300, and the like configured as described above, and the working machine including the same, the following There is an effect.
[0030]
(1) Since the upper boom 150 is detachably attached to the base boom 101, and the first arm raising / lowering hydraulic cylinder 8 is attached between the upper boom 150 and the first arm 200 connected thereto, The work machine main body provided with the boom 101 and the front provided with the upper boom 150, the first arm 200 and the second arm 300, and the hydraulic cylinders 8, 9, 10 can be transported separately. Installation and removal of cylinders can be eliminated.
[0031]
(2) By setting the total length of the upper boom 150 to be half or less of the total length of the base boom 101, the tip of the front device 6 (the crusher 400) is brought close to the vicinity of the work machine main body when the underground structure is dismantled. The operation can be performed while visually confirming the crusher 400.
[0032]
(3) By setting the total length of the upper boom 150 to less than half the total length of the base boom 101, the total length of the front device 6 excluding the base boom 101 can be shortened, and transported in the state of (1) above during transportation. can do.
[0033]
(4) A large crusher can be mounted by weight reduction as described above, and a stronger building structure can be crushed.
[0034]
The above-described front device 6 can be driven in a range from a posture A indicating the maximum height posture to a posture B indicating the maximum depth posture as shown in FIG. When dismantling the ground part of an object, the front device 6 is driven according to the height of the building from the posture A to perform the crushing work. When dismantling the underground part, the shape of the underground structure, The dismantling work can be performed in the range up to the posture B according to the depth.
[0035]
Further, when dismantling a higher building structure, it may be performed by attaching one or more connecting booms having a predetermined length between the upper boom 150 and the base boom 101 to increase the total length of the front device. When excavation work is performed, instead of the upper boom 150 and the first arm 200, an excavation upper boom that is attached to the base boom 101 at a predetermined angle, and an excavation upper boom that is attached to the excavation upper boom. It can be done by attaching an arm and bucket equivalent to two arms 300, and the work implement main body and the base boom are shared by selectively attaching the boom and arm prepared according to various work modes to the base boom It is possible to cope with various work while using it efficiently.
[0036]
【The invention's effect】
According to the first and third aspects of the invention, it is possible to improve recombination and transportability of the front device and improve workability. Further, the upper boom connecting portions of the base boom are provided on both sides of the base boom, each upper boom connecting portion is constituted by two plate members, and a pin having a relatively short length between the pin connecting portions provided on the upper boom connecting portions. Since the base boom and the upper boom can be attached and detached by inserting each, the weight of the pin can be reduced, the pin can be handled easily, and the pin and the base boom can be easily attached and detached. It can be carried out.
According to the second aspect of the present invention, since the two hydraulic cylinders for raising and lowering the first arm are mounted in parallel, the diameter per cylinder can be reduced, the weight can be reduced, and the cylinder mounting portion can be achieved. This can reduce the labor and time required for attaching and detaching the cylinder and improve workability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a work machine including a work machine front device according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the base boom shown in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line A in FIG.
4 is an enlarged view of the upper boom shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a plan view of FIG. 4;
6 is a B cross-sectional view of FIG. 4;
7 is an enlarged view of the first arm shown in FIG. 1. FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line C in FIG. 7. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line D in FIG.
10 is a cross-sectional view taken along the line E in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Traveling body, 2; Revolving body, 6: Front apparatus, 7: Boom raising / lowering hydraulic cylinder, 8: 1st arm raising / lowering hydraulic cylinder, 9: 2nd arm raising / lowering hydraulic cylinder, 10; Cylinder, 100; Boom, 101; Base boom, 103, 202; Boss, 104, 154, 204; Cylinder mounting portion, 105; Upper boom connection portion, 150; Upper boom, 152; Base boom connection portion, 153; 1 arm connection part, 200; 1st arm, 203; 2nd arm connection part, 300; 2nd arm, 400;

Claims

A boom that can be pivotally attached to the work implement body;
A work machine front device comprising: a first arm rotatably provided at a tip of the boom; and a second arm rotatably attached to the tip of the first arm and capable of attaching a work attachment to the tip. ,
The boom has a main body mounting portion serving as a mounting portion for the work implement main body, a cylinder mounting portion to which a boom hoisting hydraulic cylinder provided between the work implement main body and a main body mounting portion is opposite. A base boom having an upper boom connecting portion composed of two plate members provided on each of the left and right sides of the end portion and a flange portion provided at the tip of the plate member ;
The first arm mounting portion for mounting the first arm rotatably, a cylinder mounting portion first arm pivoting hydraulic cylinder disposed is mounted between the first arm, the first arm attachment portion There are a base boom connecting portion made of a plate material that protrudes on both the left and right sides of the opposite end, and a pin that protrudes on both side surfaces and engages with the flange, and is attached to and detached from the tip of the base boom An upper boom that can be provided,
The connecting portion between the base boom and the upper boom is configured by inserting the base boom connecting portion between two plate members of the upper boom connecting portion, and these left and right connecting portions are connected by separate pins, respectively. A working machine front device.

2. The work machine front device according to claim 1, wherein two first arm raising and lowering hydraulic cylinders are mounted in parallel .

A working machine comprising: a traveling body; a swiveling body provided on the traveling body so as to be turnable; and a work machine front device provided on the swiveling body,
The working device having the configuration according to claim 1 or 2 .