JP6689525B2

JP6689525B2 - 油圧式作業機

Info

Publication number: JP6689525B2
Application number: JP2016058153A
Authority: JP
Inventors: 啓志武藤
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2036-03-23
Also published as: JP2017172658A

Description

本発明は、油圧式作業機に関し、詳しくは、エンジンや作業用の油圧ポンプに異常が発生して自走不可能となった際に、作業現場から脱出するための緊急脱出用ユニットを備えた油圧式作業機に関する。

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作業用の油圧ポンプから油圧回路を介して供給される作動油により作動する走行装置及び作業用油圧装置を備えた杭打機等の油圧式作業機が用いられている。通常、鉄道軌道内での作用は、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作業用の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退避できなくなった場合に備えて、油圧式作業機に予め緊急脱出用ユニットを搭載したものがあった。緊急脱出用ユニットとしては、作業用の油圧回路に接続して、走行装置や作業用油圧装置を作動させるための緊急脱出用の油圧回路と、該緊急脱出用の油圧回路に作動油を供給する緊急脱出用の油圧ポンプと、該緊急脱出用の油圧ポンプを駆動するモータとを備えたものがあった（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１５−１９７１６３号公報

しかし、上述の特許文献１のものでは、油圧式作業機のエンジンに何らかの原因で異常が発生した際に、エンジンの作動により回転する送風ファンが停止し、作動油の冷却を図るオイルクーラが機能しなくなることから、緊急脱出用ユニットを作動させた際に作動油を冷却することができなかった。また、暑熱時には油圧式作業機の本体に設けたオイルクーラだけでは、作動油がオーバーヒートする虞があった。

そこで本発明は、緊急脱出用ユニット用のオイルクーラを設けるとともに、暑熱時には緊急脱出用ユニット用のオイルクーラを本体用のオイルクーラとともに作動させて作動油がオーバーヒートすることを防止できる油圧式作業機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は、エンジンにより駆動される作業用の油圧ポンプから、作業用の油圧回路を介して供給される作動油により作動する走行装置及び作業用油圧装置を備え、前記エンジン又は前記作業用の油圧ポンプに異常が発生した際に、前記作業用の油圧回路に接続して前記走行装置及び前記作業用油圧装置を作動させるための緊急脱出用ユニットを、前記作業用油圧装置に搭載した油圧式作業機において、前記緊急脱出用ユニットに設けられた緊急脱出用の油圧回路に接続される前記作業用の油圧回路に、オイルタンクに向けて放出される作動油を冷却する緊急脱出用のオイルクーラを設けたことを特徴としている。

また、ファン用モータで回転し、前記緊急脱出用のオイルクーラに外気を供給する送風ファンを、ファン用スイッチにてＯＮ・ＯＦＦ可能に配置すると好適である。

本発明の油圧式作業機によれば、緊急脱出用ユニットを作動させる際には、緊急脱出用のオイルクーラを稼働させ作動油を冷却させることができる。また、暑熱時には油圧式作業機の本体に設けたオイルクーラと緊急脱出用のオイルクーラとを稼働させることにより、作動油を良好に冷却させることができる。

本発明の第１形態例を示す緊急脱出時の油圧回路の概略を示す回路図である。同じく油圧式作業機の側面図である。本発明の第２形態例を示す緊急脱出時の油圧回路の概略を示す回路図である。本発明の第３形態例を示す緊急脱出時の油圧回路の概略を示す回路図である。本発明の第４形態例を示す緊急脱出時の油圧回路の概略を示す回路図である。本発明の第５形態例を示す緊急脱出時の油圧回路の概略を示す回路図である。

図１及び図２は本発明を小型杭打機に適用した第１形態例を示している。この杭打機１１（本発明の油圧式作業機）は、下部走行体１２（本発明の走行装置）と、該下部走行体１２の上に旋回ベアリング１３を介して上部旋回体１４を旋回可能に設けたベースマシン１５（本発明の作業用油圧装置）とを備えている。ベースマシン１５は、上部旋回体１４の前部に起伏可能に設けられたリーダ１６と、該リーダ１６を後方から支持する起伏シリンダ１７と、上部旋回体１４の前後左右の４箇所にそれぞれ設けられたジャッキ１８と、上部旋回体１４の後端部に設けられたカウンタウエイト１９と、上部旋回体１４の後部上面に設けられた緊急脱出用ユニット２０とを備え、前記リーダ１６には、作業装置２１が昇降可能に設けられている。

緊急脱出用ユニット２０は、３台の緊急脱出用の油圧ポンプ２２，２３，２４と、パイロットポンプ２５と、油圧ポンプ２２，２３，２４及びパイロットポンプ２５を駆動するモータ２６と、作業用の油圧回路Ｌ１１に接続される緊急脱出用の油圧回路Ｌ１２とを備えている。

作業用の油圧回路Ｌ１１は、複数の作業用の油圧ポンプ２７，２８，２９，３０，３１と、緊急脱出用の油圧回路Ｌ１２から作業用の油圧ポンプ２７，２８，３０，３１への逆流を防止する逆止弁２７ａ，２８ａ，３０ａ，３１ａと、作業用の油圧ポンプ２７，２８，２９，３０，３１を駆動するためのエンジン３２と、油圧ポンプ２７，２８，２９，３０，３１から供給される作動油を所定の回路に切り換えるための複数のコントロールバルブ３３，３４，３５と、オイルタンク３６とを備えている。

油圧ポンプ２７により作動油が供給される回路Ｌ１３は、逆止弁２７ａを介してコントロールバルブ３３に接続され、コントロールバルブ３３から、例えば、上部旋回体１４を旋回させるための旋回用モータと、作業装置２１を昇降させる昇降用モータと、作業装置２１に設けた出力軸を回転駆動させる出力軸駆動用モータとに作動油が切替供給され、また、コントロールバルブ３３よりも下流側には、緊急脱出用のオイルクーラ３８が設けられている。油圧ポンプ２８により作動油が供給される回路Ｌ１４は、逆止弁２８ａを介してコントロールバルブ３４に接続され、コントロールバルブ３４から、例えば、リーダ１６を起伏させるリーダ起伏シリンダと、ジャッキ１８を伸縮させるジャッキシリンダと、下部走行体１２を走行させるための走行用モータとに作動油が切替供給される。油圧ポンプ３０により作動油が供給される回路Ｌ１５は、逆止弁３０ａを介してコントロールバルブ３５に接続され、コントロールバルブ３５から、制御系の各機器に作動油が切替供給されるとともに、コントロールバルブ３５よりも下流側に配置された本体用のオイルクーラ３７に作動油が供給される。油圧ポンプ２９は、回路Ｌ１６を介してオイルクーラ３７に作動油を供給し、油圧ポンプ３１は、パイロット回路Ｌ１７に作動油を供給する。

また、本体用のオイルクーラ３７の近傍には、エンジン３２の動力で駆動し、本体用のオイルクーラ３７に外気を供給する送風ファン３９が配置されている。さらに、緊急脱出用のオイルクーラ３８の近傍には、ファン用モータ４０で回転し、緊急脱出用のオイルクーラ３８に外気を供給する送風ファン４１が、電源回路Ｌ１８に設けられたファン用スイッチ４２にてＯＮ・ＯＦＦ可能に配置されている。

緊急脱出用の油圧回路Ｌ１２は、モータ２６によって駆動される油圧ポンプ２２により作動油が供給される回路Ｌ１９と、油圧ポンプ２３により作動油が供給される回路Ｌ２０と、油圧ポンプ２４により作動油が供給される回路Ｌ２１とを有している。回路Ｌ１９は、逆止弁２２ａを介して回路Ｌ１５に、回路Ｌ２０は、逆止弁２３ａを介して回路Ｌ１４に、回路Ｌ２１は、逆止弁２４ａを介して回路Ｌ１３にそれぞれ接続されている。また、パイロットポンプ２５により作動油が供給されるパイロット回路Ｌ２２は、パイロット回路Ｌ１７に逆止弁２５ａを介して接続されている。図１では、主な回路のみを図示し、コントロールバルブ３３，３４，３５から各機器に接続される回路や、各種機器からの戻り回路の図示は省略している。

上述のように形成された杭打機１１は、通常の作業を行う際には、作業用の油圧回路Ｌ１１を使用し、下部走行体１２により所定の位置に移動し、上部旋回体１４を所定の角度に旋回させ、ジャッキ１８を伸ばして接地させた後、リーダ１６の角度を調整して、昇降用モータを駆動させて作業装置２１を昇降させながら杭打ち作業を行う。また、作業中には、送風ファン３９によって供給される外気によってオイルクーラ３７が冷却され、作動油の温度上昇を抑制している。

作業中に、エンジン３２又は作業用の油圧ポンプ２２，２３，２４、パイロットポンプ２５に異常が発生し、杭打機１１が通常の操作で作業場所から所定の退避場所まで移動できなくなった場合は、例えば、作業現場の照明などに使用されている可搬式の発電機Ｇ１とモータ２６とを繋ぐとともに、ファン用スイッチ４２をＯＮにして、緊急脱出用ユニット２０を稼働させる。

モータ２６を作動させることにより、オイルタンク３６から吸入された作動油は油圧ポンプ２２を介して、回路Ｌ１９に供給され、回路Ｌ１９が回路Ｌ１５に接続されていることから、コントロールバルブ３５を介して、制御系の各機器に作動油が供給される。また、オイルタンク３６から吸入された作動油は油圧ポンプ２３を介して、回路Ｌ２０に供給され、回路Ｌ２０が回路Ｌ１４に接続されていることから、コントロールバルブ３４を介して、リーダ１６を起伏させるリーダ起伏シリンダと、ジャッキ１８を伸縮させるジャッキシリンダと、下部走行体１２を走行させるための走行用モータとに作動油が供給される。さらに、オイルタンク３６から吸入された作動油は油圧ポンプ２４を介して、回路Ｌ２１に供給され、回路Ｌ２１が回路Ｌ１３に接続されていることから、コントロールバルブ３３を介して、上部旋回体１４を旋回させるための旋回用モータと、作業装置２１を昇降させる昇降用モータと、作業装置２１に設けた出力軸を回転駆動させる出力軸駆動用モータとに作動油が供給されるとともに、ファン用モータ４０で回転する送風ファン４１によって緊急用のオイルクーラ３８に外気が供給され、作動油が冷却される。また、オイルタンク３６から吸入された作動油はパイロットポンプ２５を介してパイロット回路Ｌ２２に供給され、パイロット回路Ｌ２２がパイロット回路Ｌ１７に接続されていることから、パイロットポンプ２５に作動油が供給される。

これにより、杭打ち作業中の杭打機１１でエンジン３２や作業用の油圧ポンプ２７，２８，２９，３０，３１に異常が発生した場合でも、緊急脱出用ユニット２０を発電機Ｇ１に接続させることにより、杭打機１１を走行可能な状態にすることができるだけでなく、杭打機１１で杭打ち作業を行うことができるので、中途半端な状態で杭打ち作業を終えることなく、所定の段階まで作業を行ってから退避、脱出することができる。また、緊急脱出用ユニット２０を作動させるとともに、ファン用スイッチ４２をＯＮにすることにより、ファン用モータ４０で回転する送風ファン４１によって緊急用のオイルクーラ３８に外気が供給され、作動油を冷却することができる。さらに、暑熱時の杭打ち作業時には、本体用のオイルクーラ３７とともに、緊急用のオイルクーラ３８を作動させることにより、作動油がオーバーヒートする虞がない。

図３は、本発明の第２形態例を示すもので、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号をそれぞれ付して、その詳細な説明は省略する。本形態例では、回路Ｌ１４のコントロールバルブ３４より下流側にも緊急脱出用のオイルクーラ４３が設けられ、緊急脱出用のオイルクーラ４３の近傍には、ファン用モータ４４で回転し、緊急脱出用のオイルクーラ４３に外気を供給する送風ファン４５が、電源回路Ｌ２３に設けられたファン用スイッチ４６にてＯＮ・ＯＦＦ可能に配置されている。

図４乃至図６は、本発明の第３形態例〜第５形態例を示すもので、第１形態例及び第２形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号をそれぞれ付して、その詳細な説明は省略する。

図４は、本形態例の第３形態例を示すもので、回路Ｌ１３のコントロールバルブ３３よりも下流側に、切換弁４７を介してオイルクーラ３８が接続され、切換弁４７のレバー４７ａを操作することにより、作動油をオイルクーラ３８に導入する回路Ｌ２４と、オイルタンク３６に放出する回路Ｌ２５とに切り換える。さらに、回路Ｌ１４のコントロールバルブ３４よりも下流側に、切換弁４８を介してオイルクーラ４３が接続され、切換弁４８のレバー４８ａを操作することにより、作動油をオイルクーラ４３に導入する回路Ｌ２６と、オイルタンク３６に放出する回路Ｌ２７とに切り換える。これにより、ファン用スイッチ４２及び切換弁４７をＯＮとすることにより、オイルクーラ３８を通過する作動油が冷却され、ファン用スイッチ４６及び切換弁４８をＯＮとすることによりオイルクーラ４３を通過する作動油が冷却される。

図５は、本発明の第４形態例を示すもので、ファン用モータ４０に電流を供給する電源回路Ｌ１８が回路Ｌ１３に油温スイッチ４９を介して接続されるとともに、ファン用モータ４４に電流を供給する電源回路Ｌ２３が回路Ｌ１４に油温スイッチ５０を介して接続されている。これにより、回路Ｌ１３に作動油が供給されると、油温スイッチ４９がＯＮとなり、ファン用モータ４０に電流が供給されて送風ファン４１が作動し、オイルクーラ３８を通過する作動油が冷却される。また、回路Ｌ１４に作動油が供給されると、油温スイッチ５０がＯＮとなり、ファン用モータ４４に電流が供給されて送風ファン４５が作動し、オイルクーラ４３を通過する作動油が冷却される。

図６は、本発明の第５形態例を示すもので、コントロールバルブ３３の下流側には、オイルクーラ３８への作動油の給排を切り換えるソレノイドバルブ５１が設けられ、ファン用モータ４０を作動させる電源回路Ｌ１８に、ソレノイドバルブ５１を作動させる電源回路が設けられている。また、電源回路Ｌ１８は、回路Ｌ１３に油温スイッチ４９を介して接続されている。さらに、コントロールバルブ３４の下流側に、オイルクーラ４３への作動油の給排を切り換えるソレノイドバルブ５２が設けられ、ファン用モータ４４を作動させる電源回路Ｌ２３に、ソレノイドバルブ５２を作動させる電源回路が設けられている。また、電源回路Ｌ２３は、回路Ｌ１４に油温スイッチ５０を介して接続されている。これにより、回路Ｌ１３に作動油が供給されると、油温スイッチ４９がＯＮとなり、ファン用モータ４０に電流が供給されて送風ファン４１が作動するとともに、ソレノイドバルブ５１が切換わってオイルクーラ３８に作動油が供給され、オイルクーラ３８を通過する作動油が冷却される。また、回路Ｌ１４に作動油が供給されると、油温スイッチ５０がＯＮとなり、ファン用モータ４４に電流が供給されて送風ファン４５が作動するとともに、ソレノイドバルブ５２が切換わってオイルクーラ４３に作動油が供給され、オイルクーラ４３を通過する作動油が冷却される。

なお、本発明の油圧式作業機は、杭打機に限定されるものではなく、クレーンや油圧ショベルなどの自走式の油圧式作業機に広く適用することができる。また、作業用の油圧ポンプや、緊急脱出用の油圧ポンプや、コントロールバルブの数は上述の各形態例に限るものではなく、油圧回路も任意であり、切換弁も適宜設ければよい。

１１…杭打機、１２…下部走行体、１３…旋回ベアリング、１４…上部旋回体、１５…ベースマシン、１６…リーダ、１７…起伏シリンダ、１８…ジャッキ、１９…カウンタウエイト、２０…緊急脱出用ユニット、２１…作業装置、２２，２３，２４…油圧ポンプ、２２ａ，２３ａ，２４ａ…逆止弁、２５…パイロットポンプ、２６…モータ、２７，２８，２９，３０，３１…油圧ポンプ、２７ａ，２８ａ，３０ａ，３１ａ…逆止弁、３２…エンジン、３３，３４，３５…コントロールバルブ、３６…オイルタンク、３７，３８…オイルクーラ、３９…送風ファン、４０…ファン用モータ、４１…送風ファン、４２…ファン用スイッチ、４３…オイルクーラ、４４…ファン用モータ、４５…送風ファン、４６…ファン用スイッチ、４７，４８…切換弁、４９，５０…油温スイッチ、５１，５２…ソレノイドバルブ

Claims

エンジンにより駆動される作業用の油圧ポンプから、作業用の油圧回路を介して供給される作動油により作動する走行装置及び作業用油圧装置を備え、前記エンジン又は前記作業用の油圧ポンプに異常が発生した際に、前記作業用の油圧回路に接続して前記走行装置及び前記作業用油圧装置を作動させるための緊急脱出用ユニットを、前記作業用油圧装置に搭載した油圧式作業機において、前記緊急脱出用ユニットに設けられた緊急脱出用の油圧回路に接続される前記作業用の油圧回路に、オイルタンクに向けて放出される作動油を冷却する緊急脱出用のオイルクーラを設けたことを特徴とする油圧式作業機。
ファン用モータで回転し、前記緊急脱出用のオイルクーラに外気を供給する送風ファンを、ファン用スイッチにてＯＮ・ＯＦＦ可能に配置したことを特徴とする請求項１記載の油圧式作業機。