JP5463046B2

JP5463046B2 - 油圧式作業機の緊急脱出装置

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Publication number: JP5463046B2
Application number: JP2009022410A
Authority: JP
Inventors: 隆明磯貝; 俊郎寺西
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2029-02-03
Also published as: JP2010180540A

Description

本発明は、油圧式作業機の緊急脱出装置に関し、詳しくは、エンジンや油圧ポンプに異常が発生して自走不可能となった油圧式作業機を作業場所から安全な場所に脱出させるための油圧式作業機の緊急脱出装置に関する。

鉄道軌道の敷設作業や保守作業、周辺施設の整備作業などに、エンジンにより駆動される油圧ポンプから油圧回路を介して供給される圧油により作動する走行装置及び作業装置を備えた油圧式作業機が用いられている。通常、鉄道軌道内での作業は、最終列車が通過した後、始発列車が運転を開始する前までの間に行われており、作業終了後は速やかに鉄道軌道内から待避する必要がある。

また、架線下や跨線橋下、トンネル内などの鉄道軌道内で作業を行う際には、何らかの原因で油圧式作業機のエンジンや油圧ポンプに異常が発生して走行装置などに圧油を供給できなくなり、油圧式作業機が鉄道軌道内から待避できなくなった場合に備えて、油圧式作業機を外部から作動させて油圧式作業機を鉄道軌道内から脱出させるための緊急脱出装置を待機させておくことが行われている。

前記緊急脱出装置として、原動機、油圧ポンプ及び作動油タンクからなる油圧源ユニットと、前記油圧源ユニットによって発生される圧油によって駆動される油圧モータと、この油圧モータによって駆動され、異常が発生した油圧式作業機の油圧回路に接続可能な油圧ポンプとからなるモータユニットとを備えた脱出装置が提案されており、さらに、前記油圧源ユニットとして、別の油圧作業機の油圧ポンプを利用することも提案されている（例えば、特許文献１参照。）

特開平１１−１４８１４８号公報

しかし、前記特許文献１では、油圧源ユニットからの圧油によってモータユニットの油圧ポンプを駆動し、このモータユニットの油圧ポンプで発生した圧油を異常が発生した油圧式作業機の油圧回路に供給するようにしているため、油圧源ユニットとなる別の油圧作業機とモータユニットとの間、モータユニットと異常が発生した油圧式作業機との間を、巻回した状態で別途保管していた油圧ホースを取り出してそれぞれ接続する必要があり、重くて太い油圧ホースを長く引き出して手作業で運んで接続しなければならないことから、非常に手間が掛かり、作業時間も長く掛かるという問題があった。

そこで本発明は、エンジンや油圧ポンプに異常が発生して自走不可能となった油圧式作業機を鉄道軌道内などの作業場所から安全な場所に脱出させる作業を容易に行うことができる油圧式作業機の緊急脱出装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の油圧式作業機の緊急脱出装置は、エンジンにより駆動される油圧ポンプから油圧回路を介して供給される圧油により作動する走行装置を備えた油圧式作業機における前記エンジン又は前記油圧ポンプに異常が発生した際に、前記油圧式作業機を作業場所から脱出させるための緊急脱出装置において、該緊急脱出装置は、前記油圧式作業機の前記エンジンとは別のエンジンと、該別のエンジンにより駆動される、前記油圧式作業機の前記油圧ポンプとは別の油圧ポンプと、該別の油圧ポンプから、前記油圧式作業機の前記油圧回路とは別の油圧回路を介して供給される圧油を前記油圧式作業機に供給するための圧油供給装置とを備え、該圧油供給装置は、前記緊急脱出装置の前記油圧回路と前記油圧式作業機の前記油圧回路とを接続する油圧ホースと、該油圧ホースを巻き取るホースリールとを備え、前記油圧ホースは、前記油圧式作業機のエンジン又は前記油圧ポンプに異常が発生した際に、前記ホースリールから引き出されて、前記油圧式作業機の前記油圧回路に接続することにより、前記緊急脱出装置の前記油圧回路と前記油圧作業機の前記油圧回路とを接続し、前記油圧作業機のコントロール弁を操作して前記走行装置の走行用油圧モータを作動させることを特徴としている。

さらに、本発明の油圧式作業機の緊急脱出装置は、前記ホースリールを回転させる油圧モータを備えていること、前記ホースリールを回転させる前記油圧モータに圧油を供給する回路は、前記ホースリールの回転を巻取回転状態と自由回転状態とに切り換えるための回転状態切換手段を備えるとともに、ホースリールの回転トルクを切り換えるトルク切換手段を備えていることを特徴としている。

本発明の油圧式作業機の緊急脱出装置は、ホースリールに油圧ホースを巻回した状態の圧油供給装置を備えているので、エンジン又は油圧ポンプに異常が発生して自走不可能となった緊急時の油圧式作業機の近くまで緊急脱出装置を移動させた後、油圧ホースをホースリールから引き出して油圧式作業機の油圧回路に接続することができる。したがって、巻回した状態で別途保管していた油圧ホースを取り出して用意する必要はなく、さらに、両油圧回路を油圧ホースで接続するときに取り扱う油圧ホースの長さを短くできるので、油圧ホースの接続作業を容易に行うことができる。また、ホースリールに油圧モータを設けておくことにより、油圧ホースの巻き取りも容易に行うことができる。さらに、回転状態切換手段及びトルク切換手段を設けておくことにより、ホースリールからの油圧ホースの引き出しと巻き取りとを容易に行うことができるとともに、使用中に油圧ホースが弛んで地面に接触したり、油圧ホースに大きな張力が作用することを防止できる。

本発明の緊急脱出装置の一形態例を示す側面図である。同じく平面図である。緊急脱出装置の油圧回路の一例を示す回路図である。緊急脱出装置の使用例を示す説明図である。

本形態例に示す油圧式作業機の緊急脱出装置１１は、エンジン、油圧ポンプ、油圧回路、燃料タンクなどを収納した本体部１２と、該本体部１２の前部に設けられた圧油供給装置１３とを備えている。

圧油供給装置１３は、架台１４の上に４台のホースリール１５を並列に設けたものであって、架台１４の後端部には、前記本体部１２に連結するための連結部１６が設けられている。各ホースリール１５は、回転軸線を本体部１２の幅方向に向けて配置されており、回転軸の端部にはスイベルジョイントを有する油圧回路連結部１７がそれぞれ設けられるとともに、各ホースリールを回転させるための油圧モータ１８がチェーンを介してそれぞれ接続されている。前記各ホースリール１５には、基端が前記油圧回路連結部１７にそれぞれ連通する油圧ホース１９がそれぞれ巻回されている。各油圧ホース１９の先端には、異常が発生した油圧式作業機の油圧回路に接続するためのカプラ１９ａがそれぞれ設けられており、待機時は架台１４の前端部にカプラ１９ａを保持させている。

本体部１２に設けられている油圧回路２１は、５台の油圧ポンプ２２と、該油圧ポンプ２２を駆動するエンジン２３とを備えており、５台の油圧ポンプ２２のうち、２台の油圧ポンプに走行用油圧回路２４が、１台の油圧ポンプにホースリール用油圧回路２５が、他の１台の油圧ポンプに制御用油圧回路２６が、更に他の１台の油圧ポンプに冷却用油圧回路２７が、それぞれ接続されている。

前記ホースリール用油圧回路２５には、ホースリール１５の回転を巻取回転状態と自由回転状態とに切り換えるための回転状態切換手段２８と、ホースリール１５の回転トルクを切り換えるトルク切換手段２９とが設けられている。

回転状態切換手段２８は、前記ホースリール駆動用の油圧モータ１８に圧油を供給する供給側回路２５ａと油圧モータ１８から圧油が戻る戻り側回路２５ｂとを非連通状態と連通状態とに切り換える切換弁が用いられており、供給側回路と戻り側回路とを図に示す非連通状態にすることにより、油圧ポンプ２２からホースリール用油圧回路２５の供給側回路２５ａに供給される圧油が各油圧モータ１８にそれぞれ供給され、油圧モータ１８によって各ホースリールが油圧ホース１９を巻き取る方向に回転し、油圧ホース１９をホースリール１５にそれぞれ巻き取っていく。各油圧モータ１８から出た圧油は、戻り側回路２５ｂを通り、最終的には油圧回路２１内の作動油タンクに戻る。

回転状態切換手段２８にてホースリール用油圧回路２５の供給側回路２５ａと戻り側回路２５ｂとを連通状態にすることにより、供給側回路２５ａと戻り側回路２５ｂとの間を作動油が自由に流通できる状態になることから、各油圧モータ１８が自由に回転できる状態になり、ホースリール１５が自由回転状態となる。このホースリール１５の自由回転状態は、ホースリール１５から油圧ホース１９を引き出すとき、即ちホースリール１５を油圧ホース１９の巻取方向と逆方向に回転させるときに用いられる。

また、トルク切換手段２９は、リリーフ弁２９ａと切換弁２９ｂとを組み合わせて形成されており、リリーフ弁２９ａの設定圧は、油圧ホース１９を巻き取ることができる範囲で十分に低い回転トルクをホースリール１５（油圧モータ１８）に与えることができる圧力に設定されている。切換弁２９ｂは、ホースリール用油圧回路２５の供給側回路２５ａと戻り側回路２５ｂとをリリーフ弁２９ａを介して連通させる低トルク位置と、供給側回路２５ａと戻り側回路２５ｂとを遮断する高トルク位置とを有しており、切換弁２９ｂを高トルク位置に設定すると、供給側回路２５ａに供給される圧油が各油圧モータ１８にそれぞれ供給され、油圧ポンプ２２からの供給圧力に応じた圧力で油圧モータ１８を作動させ、油圧ホース１９を巻き取る方向にホースリール１５を高トルクで回転させる。

切換弁２９ｂを低トルク位置に設定すると、油圧モータ１８への圧油の供給圧力がリリーフ弁２９ａの設定圧以下のときには、その設定圧以下の圧力でホースリールを低トルクで回転させ、供給圧力がリリーフ弁２９ａの設定圧を超えるとリリーフ弁２９ａが開いて供給側回路２５ａと戻り側回路２５ｂとが連通状態になり、供給側回路２５ａと戻り側回路２５ｂとの間を作動油が自由に流通できる状態になってホースリール１５が自由回転状態となる。このように、あらかじめ設定したトルク以上でホースリール１５が巻取方向に回転しないように形成することにより、油圧ホース１９の巻き取り時に油圧ホース１９に大きな引張荷重が作用することを防止でき、油圧ホース１９を保護することができる。

一方、図４に示すように、鉄道軌道内で作業を行う油圧式作業機、本形態例では短尺のリーダ３１を装着した鉄道軌道内作業用の杭打機３２は、通常の杭打機と同様に、クローラを備えた走行装置３３と、該走行装置３３上に旋回可能に設けられた上部旋回体３４と、該上部旋回体３４の前部に設けられた前記リーダ３１と、該リーダ３１を後方から支持する起伏シリンダ３５と、前記リーダ３１に沿って昇降する作業装置であるオーガ駆動装置３６と、オーガ駆動装置３６をリーダ３１に沿って昇降させるための昇降手段３７と、吊り上げ用のウインチ３８などが設けられるとともに、これらを作動させるための油圧回路４１が設けられている。

杭打機３２の油圧回路４１は、図３に示すように、複数の油圧ポンプ４２と、該油圧ポンプ４２を駆動するエンジン４３と、油圧ポンプ４２から供給される圧油を所定の回路に切換供給するための複数のコントロール弁４４と、該複数のコントロール弁４４によって切り換えられる機器作動用の回路とを備えている。機器作動用の回路は、各コントロール弁４４から、走行装置３３を作動させるための左右一対の走行用油圧モータ３３Ｍ、上部旋回体３４を旋回させるための旋回用油圧モータ３４Ｍ、前記起伏シリンダ３５、オーガ駆動装置３６のオーガ用油圧モータ３６Ｍ、昇降手段３７の昇降用油圧モータ３７Ｍ、ウインチ３８のウインチ用油圧モータ３８Ｍにそれぞれ接続されている。さらに、鉄道軌道内で作業を行うための油圧式作業機として、外部の油圧回路を接続するための外部回路接続部４５と、油圧回路４１内で各機器から導出した作動油を外部回路接続部４５側に切り換えるための戻り回路切換弁４６とが設けられている。外部回路接続部４５には、前記油圧ホース１９の先端に設けられたカプラ１９ａに対応したカプラ受け４５ａが設けられている。このカプラ受け４５ａとカプラ１９ａは、非接続時には逆止弁によって閉じ状態となっており、両者を接続したときに自動的に開弁して連通状態になる構造のものが用いられている。

この杭打機３２は、通常時には、前記戻り回路切換弁４６を油圧回路４１内の作動油タンク４７側に切り換えて自機の油圧回路４１を使用し、走行装置３３により鉄道軌道内の所定の位置に移動し、上部旋回体３４を所定の角度に旋回させた状態で、起伏シリンダ３５などでリーダ３１の角度を調整し、昇降手段３７によりオーガ駆動装置３６を昇降させるとともに、オーガ駆動装置３６を作動させて杭打作業を行う。このとき、緊急脱出装置１１は、所定の待機位置にて待機している。

作業中にエンジン４３又は油圧ポンプ４２に異常が発生して杭打機３２が自力で作業場所から所定の待避場所まで移動できなくなった場合、架線下ではクレーンを使用できないため、図４に示すように、緊急脱出装置１１を適当な移送手段、例えばトラック５１に積載して待機場所から鉄道軌道内に進入させ、異常が発生した杭打機３２の直近まで移動させる。そして、回転状態切換手段２８をホースリール１５の自由回転状態に切り換えて各ホースリール１５から油圧ホース１９をそれぞれ引き出し、杭打機３２の外部回路接続部４５に油圧ホース１９をそれぞれ対応させて接続する。このとき、緊急脱出装置１１を杭打機３２の直近まで、例えば１乃至数ｍ近くまで接近させることにより、ホースリール１５から引き出して接続する油圧ホース１９の長さを数ｍ程度にすることができ、重くて太い油圧ホース１９の接続作業を短時間で容易に行うことができる。また、油圧ホース接続後は、杭打機３２の油圧回路４１における前記戻り回路切換弁４６を、外部回路接続部４５側に切り換えておく。

油圧ホース接続後の状態で、緊急脱出装置１１の油圧回路２１の油圧ポンプ２２で昇圧した作動油を杭打機３２の油圧回路４１に供給する状態とし、杭打機３２を後退させるとともにトラック５１を前進させ、杭打機３２を所定の位置まで走行させ、杭打機３２を待避場所に待避させて鉄道軌道内から脱出させるとともに、緊急脱出装置１１を積載したトラック５１も鉄道軌道内から待避させることにより、鉄道軌道を列車が走行可能な状態にすることができる。

すなわち、油圧ポンプ２２から走行用油圧回路２４に所定圧力、所定流量で供給された作動油（圧油）は、この走行用油圧回路２４に接続された供給側の油圧ホース１９から外部回路接続部４５を通って杭打機３２の油圧回路４１における油圧ポンプ４２の吐出側回路４２ａに供給される。これにより、制御用油圧回路２６から供給される制御用の圧油を用いて杭打機３２にて通常時と同様の後退方向への走行操作を行うことにより、所定のコントロール弁４４から後退側回路３３ａを通って左右の走行用油圧モータ３３Ｍに圧油がそれぞれ供給され、走行装置３３を後退方向に作動させる。

各走行用油圧モータ３３Ｍから出た作動油は、図示しない戻り側回路（前進側回路）から所定のコントロール弁４４に戻り、回路４６ａ、戻り回路切換弁４６、回路４６ｂを通り、更に、外部回路接続部４５を経て戻り側の油圧ホース１９から油圧回路２１の戻り回路２１ａを通り、油圧回路２１の作動油タンク２１ｂに回収される。

このとき、前記回転状態切換手段２８を非連通状態とし、トルク切換手段２９を低トルク位置としておくことにより、杭打機３２の走行速度と緊急脱出装置１１の移動速度とが異なっていても、油圧ホース１９を適度な緊張状態に保つことができ、油圧ホース１９が軌道などに接触して破損したり、油圧ホース１９に大きな引張力が作用して油圧ホース１９やカプラ１９ａなどが破損したりすることを防止できる。

また、前記緊急脱出装置１１の油圧回路２１を杭打機３２の油圧回路４１における油圧ポンプ４２の吐出側回路に対応させてそれぞれ接続することにより、杭打機３２では、通常時と同じ杭打作業などを行うことも可能である。例えば、緊急脱出装置１１の油圧回路２１から圧油供給装置１６及び外部回路接続部４５を介して杭打機３２の油圧回路４１に供給された圧油を、所定のコントロール弁４４から所定の回路を介してオーガ駆動装置３６のオーガ用油圧モータ３６Ｍや昇降手段３７の昇降用油圧モータ３７Ｍ、あるいは、旋回用油圧モータ３４Ｍに供給することにより、杭打機３２での杭打ち作業、上部旋回体３４の旋回操作が可能となり、同様に、起伏シリンダ３５の伸縮、ウインチ３８の操作、フロントジャッキ及びリアジャッキの操作なども行うことができる。

したがって、杭打作業中の杭打機３２でエンジン４３や油圧ポンプ４２に異常が発生した場合でも、杭打機３２を鉄道軌道内で走行可能な状態にすることができるだけでなく、緊急脱出装置１１の油圧回路２１を接続することにより、杭打機３２では通常時と同様に杭打作業を行うことができるので、中途半端な状態で杭打作業を終えることなく、列車が走行可能な状態になるまで作業を行ってから待避、脱出することができる。

なお、前記形態例では、緊急脱出装置を使用して脱出させる油圧式作業機として、鉄道軌道内で杭打作業を行う杭打機を例示したが、本発明の緊急脱出装置は、エンジンにより駆動される油圧ポンプから油圧回路を介して供給される圧油により作動する走行装置を備えたクレーン、ショベルをはじめとする各種油圧式作業機に対応可能である。また、脱出させる油圧式作業機の作業場所も特に限定されるものではなく、架線下や橋梁下、トンネル内などのクレーンを使用できない場所で作業する油圧作業機の脱出に好適にであるが、他の様々な場所で作業を行う油圧作業機の脱出にも同様にして使用することができ、脱出以外の油圧供給装置としての使用も可能である。

また、緊急脱出装置を移動させる移送手段は、油圧作業機の作業場所に応じて適宜選択することができ、鉄道軌道内ではトロッコや貨車に積載してモーターカーなどで移動させることもできる。

１１…緊急脱出装置、１２…本体部、１３…圧油供給装置、１４…架台、１５…ホースリール、１６…連結部、１７…油圧回路連結部、１８…油圧モータ、１９…油圧ホース、１９ａ…カプラ、２１…油圧回路、２１ａ…戻り回路、２１ｂ…作動油タンク、２２…油圧ポンプ、２３…エンジン、２４…走行用油圧回路、２５…ホースリール用油圧回路、２５ａ…供給側回路、２５ｂ…戻り側回路、２６…制御用油圧回路、２７…冷却用油圧回路、２８…回転状態切換手段、２９…トルク切換手段、２９ａ…リリーフ弁、２９ｂ…切換弁、３１…リーダ、３２…杭打機、３３…走行装置、３３Ｍ…走行用油圧モータ、３４…上部旋回体、３４Ｍ…旋回用油圧モータ、３５…起伏シリンダ、３６…オーガ駆動装置、３６Ｍ…オーガ用油圧モータ、３７…昇降手段、３７Ｍ…昇降用油圧モータ、３８…ウインチ、３８Ｍ…ウインチ用油圧モータ、４１…油圧回路、４２…油圧ポンプ、４２ａ…吐出側回路、４３…エンジン、４４…コントロール弁、４５…外部回路接続部、４５ａ…カプラ受け、４６…戻り回路切換弁、４７…作動油タンク、５１…トラック

Claims

エンジンにより駆動される油圧ポンプから油圧回路を介して供給される圧油により作動する走行装置を備えた油圧式作業機における前記エンジン又は前記油圧ポンプに異常が発生した際に、前記油圧式作業機を作業場所から脱出させるための緊急脱出装置において、
該緊急脱出装置は、前記油圧式作業機の前記エンジンとは別のエンジンと、該別のエンジンにより駆動される、前記油圧式作業機の前記油圧ポンプとは別の油圧ポンプと、該別の油圧ポンプから、前記油圧式作業機の前記油圧回路とは別の油圧回路を介して供給される圧油を前記油圧式作業機に供給するための圧油供給装置とを備え、
該圧油供給装置は、前記別の油圧回路と前記油圧式作業機の前記油圧回路とを接続する油圧ホースと、該油圧ホースを巻き取るホースリールとを備え、
前記油圧ホースは、前記油圧式作業機のエンジン又は前記油圧ポンプに異常が発生した際に、前記ホースリールから引き出されて、前記油圧式作業機の前記油圧回路に接続することにより、前記別の油圧回路と前記油圧作業機の前記油圧回路とを接続し、前記油圧作業機のコントロール弁を操作して前記走行装置の走行用油圧モータを作動させることを特徴とする油圧式作業機の緊急脱出装置。
前記ホースリールを回転させる油圧モータを備えていることを特徴とする請求項１記載の油圧式作業機の緊急脱出装置。
前記ホースリールを回転させる前記油圧モータに圧油を供給する回路は、前記ホースリールの回転を巻取回転状態と自由回転状態とに切り換えるための回転状態切換手段を備えるとともに、ホースリールの回転トルクを切り換えるトルク切換手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の油圧式作業機の緊急脱出装置。