JP7391563B2 - Excavators and how to maintain them - Google Patents
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Description
本開示は、エンジンの排ガスを処理する処理剤が貯留される処理剤タンクを有するショベル及びショベルの保守方法に関する。 The present disclosure relates to a shovel having a treatment agent tank in which a treatment agent for treating engine exhaust gas is stored, and a method for maintaining the shovel.
建設機械としてのショベルには、動力源としてディーゼルエンジンが搭載されることが多い。近年、ディーゼルエンジンに対する高次の排ガス規制に対応した排ガス処理装置が開発されている。このような排ガス処理装置は、ディーゼルエンジンが搭載されたショベルにも搭載されている。 Excavators as construction equipment are often equipped with a diesel engine as a power source. In recent years, exhaust gas treatment devices that comply with high-level exhaust gas regulations for diesel engines have been developed. Such exhaust gas treatment devices are also installed on excavators equipped with diesel engines.
排ガス処理装置は、ディーゼルエンジンの排気系に設置され、ディーゼルエンジンの排ガスを処理して排ガス規制をクリアした排ガスに変換する。具体的には、例えば、ディーゼルエンジンからの排ガスは、排気管の下流側に設けられたNOx還元触媒を通って大気中に放出される。 Exhaust gas treatment equipment is installed in the exhaust system of a diesel engine and processes the exhaust gas from the diesel engine to convert it into exhaust gas that meets exhaust gas regulations. Specifically, for example, exhaust gas from a diesel engine passes through a NOx reduction catalyst provided downstream of an exhaust pipe and is released into the atmosphere.
上述の排ガス処理装置として、処理剤としての液体還元剤を用いた選択還元型のNOx処理装置が用いられることが多い。液体還元剤としての尿素水溶液(以下、「尿素水」とする。)は尿素水タンクに貯留され、尿素水タンクは供給パイプにより排気管に接続される。そして、尿素水タンク内の尿素水は、供給ポンプによりディーゼルエンジンの排気管に供給される。 As the above-mentioned exhaust gas treatment device, a selective reduction type NOx treatment device using a liquid reducing agent as a treatment agent is often used. A urea aqueous solution (hereinafter referred to as "urea water") as a liquid reducing agent is stored in a urea water tank, and the urea water tank is connected to an exhaust pipe by a supply pipe. Then, the urea water in the urea water tank is supplied to the exhaust pipe of the diesel engine by the supply pump.
しかしながら、尿素水タンクは上部旋回体に搭載されている。そのため、尿素水タンクに尿素水を補充する際に、作業者は、補充用の尿素水が入った容器を高い位置に持ち上げる必要がある。 However, the urea water tank is mounted on the upper revolving body. Therefore, when replenishing the urea water tank with urea water, the operator needs to lift the container containing the urea water for replenishment to a high position.
上述に鑑み、処理剤の補充をより容易にするショベルの保守方法を提供することが望ましい。 In view of the above, it would be desirable to provide a method for maintaining an excavator that makes replenishment of treatment chemicals easier.
本発明の実施形態に係るショベルの保守方法は、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載されたエンジンと、前記上部旋回体に搭載された、前記エンジンの排ガスを処理する処理剤が貯留される処理剤タンクと、前記処理剤タンクに補充される処理剤が入った容器を支持可能な支持部と、を備えるショベルの保守方法であって、前記支持部から吊り部材を介して前記容器を吊り下げて、前記容器を前記処理剤タンクよりも低い位置から高い位置に持ち上げるステップを有する。
A method for maintaining an excavator according to an embodiment of the present invention includes a lower traveling body, an upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body, an engine mounted on the upper rotating body, and an upper rotating body mounted on the upper rotating body. A method for maintaining an excavator, comprising: a treatment agent tank mounted thereon, in which a treatment agent for treating exhaust gas from the engine is stored; and a support section capable of supporting a container containing the treatment agent to be refilled in the treatment agent tank. The method further includes the step of suspending the container from the support portion via a hanging member and lifting the container from a position lower than the processing agent tank to a higher position.
上述の手段により、処理剤の補充をより容易にするショベルの保守方法を提供できる。 By means of the above-mentioned means, it is possible to provide a method for maintaining an excavator that makes it easier to replenish the treatment agent.
図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。図1は、一実施形態による建設機械の一例である掘削機(ショベル100)の右側面図である。建設機械はクレーンであってもよい。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a right side view of an excavator (shovel 100) that is an example of a construction machine according to an embodiment. The construction machine may be a crane.
図1に示すように、ショベル100は、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、及びキャブ10を有する。上部旋回体3は、旋回機構2を介して下部走行体1上に搭載されている。上部旋回体3の左側前部にはキャブ10が設けられている。上部旋回体3の前部中央にはブーム4の一端が回動可能に取り付けられている。ブーム4の先端部にはアーム(図示せず。)が回動可能に取り付けられ、アーム5の先端部にはエンドアタッチメントとしてのバケット(図示せず。)が回動可能に取り付けられている。ブーム4、アーム、及びバケットはアタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成している。バケットの代わりにブレーカ又は破砕機等の他のエンドアタッチメントがアームの先端部に取り付けられてもよい。
As shown in FIG. 1, the
図1の例では、ショベル100は、輸送姿勢の状態にある。輸送姿勢は、トレーラ等の荷台に載せられて運搬される際にショベル100が取る姿勢である。輸送姿勢は、典型的には、アーム及びバケットのそれぞれを最も閉じた状態で、且つ、アームの先端を荷台に接触させた状態である。すなわち、輸送姿勢は、アタッチメントが折り畳まれた姿勢である。
In the example of FIG. 1, the
図2は上部旋回体3の概略構成を示す平面図である。図2に示すように、上部旋回体3の後部にはエンジンルームERが形成されている。エンジンルームER内にはエンジン11(ディーゼルエンジン)が設置されている。エンジン11の上には、図1に示すように、SCRシステム110(選択還元触媒システム)が配置されている。SCRシステム110は排ガス処理装置110aを含む。SCRシステム110の下側には、油圧ポンプ21が配置されている。エンジン11には冷却ファン11aが設けられ、冷却ファン11aの隣には、ラジエータを含む熱交換器ユニット13が設置されている。
FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the upper revolving
熱交換器ユニット13の隣(前側)には、エアフィルタを含むエアクリーナ63が配置されている。エアクリーナ63は、吸気管64を介してエンジン11に接続されている。エアクリーナ63で濾過された空気は、吸気管64を通じてエンジン11に供給される。
An
エンジン11には、排ガスを放出するための排気管EPが接続されている。排気管EPの下流側の端部には、高次の排ガス規制に対応する排ガス処理装置110aが設置されている。本実施形態では、処理剤としての尿素水を用いた選択還元型のNOx処理装置が排ガス処理装置110aとして用いられる。
An exhaust pipe EP for discharging exhaust gas is connected to the
キャブ10は上部旋回体3の左側前部に配置される。上部旋回体3の「前部」は、上部旋回体3の中央から見てブーム4が取り付けられている側の部分である。「左側」は、上部旋回体3において前方(ブーム4が延在する方向)を向いたときに左となる部分である。
The
キャブ10の後方には油圧システムで用いられる作動油を貯蔵する作動油タンク120が配置されている。そして、作動油タンク120の後方には上述のエンジンルームERが配置されている。
A
一方、エンジンルームERの前側には軽油等のディーゼルエンジン燃料を貯蔵する燃料タンク19が配置されている。燃料タンク19に貯蔵されたディーゼルエンジン燃料は、燃料供給配管(図示せず)を介してエンジン11に供給される。
On the other hand, a
燃料タンク19の前側には排ガス処理装置110aが使用する処理剤(尿素水)を貯蔵する処理剤タンク(尿素水タンク20)が配置されている。尿素水タンク20に貯蔵された尿素水は、処理剤供給配管20pの途中に設けられた処理剤ポンプ20qにより排ガス処理装置110aに供給される。本実施形態では、処理剤ポンプ20qは、尿素水タンク20と排ガス処理装置110aとの間の略中間位置に配置されている。なお、液体還元剤として他の処理剤が用いられてもよく、他の処理方法が用いられてもよい。尿素水タンク20の前側には工具等を収納するためのスペース23が形成されている。
A processing agent tank (urea water tank 20) is arranged in front of the
ブーム4は、上部旋回体3の旋回フレームの前側中央部に強固に固定されたブーム支持フレーム17に回動可能に支持されている。具体的には、ブーム4は、ブーム支持フレーム17の右側フレーム17Rと左側フレーム17Lとの間に挟まれた状態で、右側フレーム17R、ブーム4、及び左側フレーム17Lを貫通して設けられるブームフートピンFPにより支持される。
The
次に、図3を参照して排ガス処理装置110aの詳細を説明する。図3は排ガス処理装置110aの構成例を示す図である。本実施形態では、排ガス処理装置110aはエンジン11から排出される排ガスを浄化する。エンジン11は、制御モジュール60により制御される。
Next, details of the exhaust
エンジン11から排出される排ガスは、ターボチャージャ61を通じて排気管EPに流れる。そして、排ガスは、排気管EPから排ガス処理装置110aに流入し、排ガス処理装置110aで浄化された後で大気に排出される。
Exhaust gas discharged from the
一方、エアクリーナ63を通じて吸気管64内に導入された吸入空気は、ターボチャージャ61及び熱交換器ユニット13に含まれるインタークーラ65を通過してエンジン11に供給される。
On the other hand, intake air introduced into the
排気管EPには第1排気処理部と第2排気処理部とが直列に設けられている。本実施形態では、第1排気処理部は排ガス中の粒子状物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ66である。第2排気処理部は排ガス中のNOxを還元除去する選択還元触媒67である。なお、第1排気処理部はディーゼル酸化触媒であってもよい。
A first exhaust treatment section and a second exhaust treatment section are provided in series in the exhaust pipe EP. In this embodiment, the first exhaust treatment section is a
選択還元触媒67は液体還元剤の供給を受けて排ガス中のNOxを連続的に還元することでNOxを除去する。本実施形態では取扱性の観点から、液体還元剤として尿素水が用いられる。しかし、NOxを連続的に還元することのできる処理剤であれば、尿素水以外の他の処理剤であってもよい。
The
排気管EPにおける選択還元触媒67の上流側には選択還元触媒67に尿素水を供給するための尿素水噴射弁68が設けられている。尿素水噴射弁68は尿素水供給ライン69を介して尿素水タンク20に接続されている。
A urea
尿素水供給ライン69には尿素水供給ポンプ70が設けられている。尿素水タンク20と尿素水供給ポンプ70との間にはフィルタ71が設けられている。尿素水タンク20内に貯留された尿素水は、尿素水供給ポンプ70により尿素水噴射弁68に供給される。そして、尿素水は、尿素水噴射弁68から排気管EPにおける選択還元触媒67の上流位置において排気管EP内に噴射される。
The urea
尿素水噴射弁68から噴射された尿素水は選択還元触媒67に供給される。供給された尿素水は選択還元触媒67内において加水分解されてアンモニアが生成される。生成されたアンモニアは選択還元触媒67内で排ガスに含まれるNOxを還元する。これによりエンジン11から排出された排ガスが浄化される。
The urea water injected from the urea
第1のNOxセンサ72は尿素水噴射弁68の上流側に設置されている。第2のNOxセンサ73は選択還元触媒67の下流側に設置されている。第1のNOxセンサ72及び第2のNOxセンサ73は、それぞれの設置位置における排ガスに含まれるNOxの濃度を検出する。
The
尿素水タンク20には尿素水残量センサ74が設置されている。尿素水残量センサ74は尿素水タンク20内の尿素水の残量を検出する。
A urea water remaining
第1のNOxセンサ72、第2のNOxセンサ73、尿素水残量センサ74、尿素水噴射弁68、及び尿素水供給ポンプ70は、排ガスコントローラ75に接続されている。排ガスコントローラ75は、第1のNOxセンサ72及び第2のNOxセンサ73のそれぞれで検出されるNOx濃度に基づき、尿素水噴射弁68及び尿素水供給ポンプ70によって適正量の尿素水が排気管EP内に噴射されるように尿素水の噴射量を制御する。
The
排ガスコントローラ75は、尿素水残量センサ74から出力される尿素水の残量に基づいて尿素水タンク20の全容積に対する尿素水の体積の割合を算出する。本実施形態では、尿素水タンク20の全容積に対する尿素水の体積の割合を尿素水残量比と定義する。例えば、尿素水残量比50%は、尿素水タンク20の容積の半分の体積の尿素水が尿素水タンク20内に残存していることを示す。
The
排ガスコントローラ75は、通信手段により、エンジン11の制御を行う制御モジュール60に接続されている。制御モジュール60は、通信手段により、コントローラ30に接続されている。
The
排ガスコントローラ75が有している排ガス処理装置110aの各種情報は、コントローラ30によって共有され得る。制御モジュール60、排ガスコントローラ75、及びコントローラ30のそれぞれは、CPU、揮発性記憶装置、不揮発性記憶装置、及び入出力ポート等を備えたコンピュータで構成されている。
Various information about the exhaust
コントローラ30には、モニター77(表示装置)が接続されている。モニター77には、警告及び運転条件等の情報が表示される。
A monitor 77 (display device) is connected to the
排ガス処理装置110aは、尿素水タンク20及び尿素水供給ライン69の凍結を防止する凍結防止機構を有する。本実施形態では、凍結防止機構は、配管80を通過するエンジン11のエンジン冷却水を利用する。具体的には、エンジン11を冷却した直後のエンジン冷却水は、比較的高い温度を維持しながら配管80の第1部分80aを通って第2部分80bに至る。第2部分80bは尿素水タンク20の外面に接する配管80の一部である。エンジン冷却水は、第2部分80bを流れるときに、尿素水タンク20及びその内部にある尿素水に熱を供給する。その後、エンジン冷却水は、尿素水供給ライン69に沿うように設置された配管80の第3部分80cを流れるときに、尿素水供給ライン69及びその内部にある尿素水に熱を供給する。その後、熱を放出して比較的低い温度となったエンジン冷却水は配管80の第4部分80dを通って熱交換器ユニット13(図2参照)に至る。このようにして、凍結防止機構は、エンジン冷却水を利用して尿素水タンク20及び尿素水供給ライン69に熱を供給し、尿素水タンク20及び尿素水供給ライン69の凍結を防止する。
The exhaust
次に、図4及び図5を参照し、作業者が尿素水タンク20に尿素水を補充する補充作業の一例について説明する。この例では、作業者は、支援装置200を用いてショベル100を遠隔操作して補充作業を行う。
Next, with reference to FIGS. 4 and 5, an example of a replenishment operation in which an operator replenishes the
支援装置200は、典型的には携帯端末装置であり、例えば、作業者が携帯できるノートPC、タブレットPC、スマートフォン、スマートウォッチ、又は携帯電話等である。但し、支援装置200は、固定端末装置であってもよい。
The
図4は、図1に示すショベル100の右側部の拡大図であり、上部旋回体3内に設置されている実際には不可視の尿素水タンク20を点線で示している。図4(A)は、尿素水の補充が開始される前のショベル100の状態を示し、図4(B)は、尿素水の補充が開始された後のショベル100の状態を示している。図5は、支援装置200が補充作業を支援する処理(以下、「支援処理」とする。)の一例のフローチャートである。支援装置200は、所定のアプリケーションソフトウェアの起動操作等の所定の操作が行われたときに、この支援処理を実行する。
FIG. 4 is an enlarged view of the right side of the
最初に、支援装置200は、尿素水の補充を開始するか否かを判定する(ステップST1)。本実施形態では、支援装置200は、「尿素水の補充を開始しますか?」といったテキストメッセージとともに、ソフトウェアボタンとしての「はい」ボタン及び「いいえ」ボタンを画面に表示し、作業者が補充作業を行うつもりであるか否かを確認する。
First, the
この場合、支援装置200は、作業者が「はい」ボタンを押したときに、作業者が尿素水の補充を開始すると判定し、作業者が「いいえ」ボタンを押したときに、作業者が尿素水の補充を開始しないと判定する。
In this case, the
作業者が尿素水の補充を開始しないと判定した場合(ステップST1のNO)、支援装置200は、今回の支援処理を終了させる。
If the operator determines not to start replenishing the urea solution (NO in step ST1), the
作業者が尿素水の補充を開始すると判定した場合(ステップST1のYES)、支援装置200は、尿素水タンク20の空き容積に余裕があるか否かを判定する(ステップST2)。本実施形態では、支援装置200は、付属の通信機能を利用してショベル100のキャブ10に取り付けられている通信装置T1と通信する。そして、支援装置200は、尿素水残量センサ74が検出した尿素水タンク20内の尿素水の残量に関する情報を取得する。そして、支援装置200は、尿素水の残量が所定値未満の場合に、尿素水タンク20の空き容積に余裕があると判定し、尿素水の残量が所定値以上の場合に、尿素水タンク20の空き容積に余裕がないと判定する。
If the operator determines to start replenishing the urea solution (YES in step ST1), the
尿素水タンク20の空き容積に余裕がないと判定した場合(ステップST2のNO)、すなわち、尿素水タンク20には十分な尿素水が残っているため尿素水の尿素水タンク20への補充は不要であると判定した場合、支援装置200は、「給液不要です」というメッセージを出力する(ステップST3)。その上で、支援装置200は、今回の支援処理を終了させる。
If it is determined that there is not enough free space in the urea water tank 20 (NO in step ST2), in other words, there is sufficient urea water remaining in the
本実施形態では、支援装置200は、「給液不要です」といったテキストメッセージを画面に表示させる。但し、支援装置200は、「給液不要です」といった音声メッセージを付属のスピーカから出力させてもよい。
In this embodiment, the
尿素水タンク20の空き容積に余裕があると判定した場合(ステップST2のYES)、すなわち、尿素水タンク20には十分な尿素水が残っていないため尿素水の尿素水タンク20への補充は必要であると判定した場合、支援装置200は、掘削アタッチメントが初期姿勢になっているか否かを判定する(ステップST4)。
If it is determined that there is enough free space in the urea water tank 20 (YES in step ST2), that is, there is not enough urea water left in the
本実施形態では、支援装置200は、通信機能を利用し、ショベル100に搭載されているブーム角度センサ、アーム角度センサ、及びバケット角度センサのそれぞれの検出値に関する情報を取得する。そして、支援装置200は、取得した情報に基づき、掘削アタッチメントの姿勢が初期姿勢としての輸送姿勢になっているか否かを判定する。
In this embodiment, the
掘削アタッチメントが初期姿勢になっていないと判定した場合(ステップST4のNO)、支援装置200は、「初期姿勢にしてください」というメッセージを出力する(ステップST5)。その上で、支援装置200は、今回の支援処理を終了させる。
If it is determined that the excavation attachment is not in the initial position (NO in step ST4), the
本実施形態では、支援装置200は、「初期姿勢にしてください」といったテキストメッセージを画面に表示させる。但し、支援装置200は、「初期姿勢にしてください」といった音声メッセージを付属のスピーカから出力させてもよい。
In this embodiment, the
このようなメッセージの通知を受けた作業者は、キャブ10内に乗り込み、掘削アタッチメントの姿勢が初期姿勢としての輸送姿勢になるように、ショベル100を手動で操作してもよい。
A worker who is notified of such a message may get into the
或いは、このようなメッセージの通知を受けた操作者は、支援装置200を利用し、掘削アタッチメントの姿勢が初期姿勢としての輸送姿勢になるように、ショベル100を遠隔操作してもよい。この場合、支援装置200は、例えば、「掘削アタッチメントを初期姿勢にしますか?」といったテキストメッセージとともに、ソフトウェアボタンとしての「はい」ボタン及び「いいえ」ボタンを画面に表示する。そして、支援装置200は、作業者が「はい」ボタンを押したときに、姿勢変更指令をショベル100に対して出力する。姿勢変更指令を受けたショベル100は、ブームシリンダ、アームシリンダ、及びバケットシリンダを自動的に伸縮させて掘削アタッチメントを輸送姿勢にする。なお、「自動的に伸縮させる」は、操作レバーの操作量とは無関係に伸縮させることを意味する。
Alternatively, the operator who has been notified of such a message may use the
そして、掘削アタッチメントが初期姿勢になっていると判定した場合(ステップST4のYES)、支援装置200は、ショベル100又は作業者にブーム上げを実行させる(ステップST6)。
If it is determined that the excavation attachment is in the initial position (YES in step ST4), the
本実施形態では、支援装置200は、「補充の準備が整っていますか?」といったテキストメッセージとともに、ソフトウェアボタンとしての「はい」ボタン及び「いいえ」ボタンを画面に表示し、尿素水を補充するための準備が整っているか否かを作業者に確認させる。この段階で、作業者は、尿素水を補充するための準備が整っているか否かの最終確認を行う。
In this embodiment, the
図4(A)に示すように、補充用の尿素水は、典型的には、略直方体の段ボール箱PKに収納された可撓性の容器に入った状態で提供される。可撓性の容器は、例えば、ビニールパックであり、ビニールパックの容量は、例えば、20リットルである。 As shown in FIG. 4(A), urea water for replenishment is typically provided in a flexible container housed in a substantially rectangular cardboard box PK. The flexible container is, for example, a vinyl pack, and the capacity of the vinyl pack is, for example, 20 liters.
尿素水の補充の準備を整えるために、作業者は、最初に、吊り部材HMの一部を段ボール箱PKに取り付け、吊り部材HMの別の一部を支持部FKに取り付ける。 In order to prepare for replenishment of urea water, the operator first attaches a part of the hanging member HM to the cardboard box PK, and then attaches another part of the hanging member HM to the support part FK.
吊り部材HMは、尿素水が入った容器を吊るための部材である。吊り部材HMは、例えば、紐、ロープ、ワイヤ、又はスリング等である。吊り部材HMは、吊りクランプ、ターンバックル、リング、定滑車、及び動滑車等の少なくとも1つを含んでいてもよい。 The hanging member HM is a member for hanging a container containing urea water. The hanging member HM is, for example, a string, rope, wire, or sling. The hanging member HM may include at least one of a hanging clamp, a turnbuckle, a ring, a fixed pulley, a movable pulley, and the like.
支持部FKは、補充用の尿素水が入った容器を支持する部材である。支持部FKは、吊り部材HMを介して容器を支持してもよく、吊り部材HMを介さずに容器を支持してもよい。すなわち、支持部FKは、尿素水が入った容器を直接的に支持してもよい。支持部FKは、アタッチメントに着脱可能に取り付けられてもよく、アタッチメントに着脱不能に取り付けられていてもよい。支持部FKは、例えば、フック又はアイボルト等である。支持部FKは、クランプ等の把持装置であってもよい。或いは、支持部FKは、作業者が吊り部材HMを引っ掛けることができる任意の構造であってもよい。例えば、支持部FKは、ブーム4の右側面から右側に突出している、ブームトップピンの軸支部7S等、ショベル100を構成する部材の一部であってもよい。
The support part FK is a member that supports a container containing urea water for replenishment. The support portion FK may support the container via the hanging member HM, or may support the container without using the hanging member HM. That is, the support portion FK may directly support a container containing urea water. The support portion FK may be detachably attached to the attachment, or may be attached to the attachment in a non-removable manner. The support part FK is, for example, a hook or an eye bolt. The support part FK may be a gripping device such as a clamp. Alternatively, the support portion FK may have any structure on which the worker can hang the hanging member HM. For example, the support portion FK may be a part of a member constituting the
図4の例では、作業者は、吊り部材HMとしての紐STで段ボール箱PKを括り、ブーム4の右側面に取り付けられた支持部FKとしてのフックに、紐STの一端に取り付けられたリングを引っ掛ける。その結果、段ボール箱PKは、図4(A)に示すように、支持部FKにぶら下がった状態となる。
In the example of FIG. 4, the worker ties the cardboard box PK with a string ST serving as a hanging member HM, and attaches a ring attached to one end of the string ST to a hook serving as a support part FK attached to the right side of the
その上で、作業者は、段ボール箱PK内に収納されているビニールパックの供給口と尿素水タンク20の給液口とをホースHSで繋ぐ。図4(A)は、尿素水を補充するための準備が整った状態を示す。なお、初期姿勢の掘削アタッチメント(図4の例ではブーム4)からぶら下がった状態にある段ボール箱PKに収納されているビニールパックの供給口は、尿素水タンク20の給液口よりも低い位置にある。そのため、この段階では、ビニールパック内の尿素水は、尿素水タンク20に流入しない。
Then, the operator connects the supply port of the vinyl pack housed in the cardboard box PK and the supply port of the
この段階で、作業者は、「補充の準備が整っていますか?」といったテキストメッセージとともに支援装置200の画面に表示された「はい」ボタンを押し、尿素水を補充するための準備が整っていることを支援装置200に知らせる。
At this stage, the operator presses the "Yes" button displayed on the screen of the
支援装置200は、「はい」ボタンが押されたことを検知すると、通信機能を利用し、ショベル100に対してブーム上げ指令を送信する。
When the
ブーム上げ指令を受信したショベル100は、ブームシリンダ7を自動的に伸張させることでブーム4を自動的に上昇させる。本実施形態では、ショベル100は、所定の伸張速度で所定の伸張量までブームシリンダ7を自動的に伸張させるように構成されている。ショベル100は、ブーム上げ指令を受信した時点で、エンジン11を始動させるように構成されていてもよい。図4(B)は、ブーム4が自動的に上昇させられたときのショベル100の状態を示している。具体的には、図4(B)は、ブーム4が上昇させられる前のブーム4、段ボール箱PK、及びホースHSの位置を点線で示し、ブーム4の位置の変化を矢印AR1で示し、段ボール箱PKの位置の変化を矢印AR2で示している。
The
図4(B)に示すように、ブーム4が上昇させられると、段ボール箱PKに収納されているビニールパックの供給口は、尿素水タンク20の給液口よりも高い位置に至る。そのため、ビニールパック内の尿素水は、尿素水タンク20に流入する。
As shown in FIG. 4(B), when the
その後、支援装置200は、尿素水タンクの空き容積に余裕があるか否かを判定する(ステップST7)。本実施形態では、支援装置200は、通信機能を利用し、尿素水残量センサ74が検出した尿素水タンク20内の尿素水の残量に関する情報を取得する。そして、支援装置200は、尿素水の残量が所定値未満の場合に、尿素水タンク20の空き容積に余裕があると判定し、尿素水の残量が所定値以上となった場合に、尿素水タンク20の空き容積に余裕がないと判定する。支援装置200は、尿素水の補充が行われている間、所定の制御周期で繰り返しこの判定を実行する。
After that, the
尿素水タンク20の空き容積に余裕があると判定した場合(ステップST7のYES)、すなわち、尿素水が尿素水タンク20に未だ十分には補充されていないと判定した場合、支援装置200は、尿素水タンク20内への尿素水の流入速度が所定値TH未満になったか否かを判定する(ステップST8)。
If it is determined that the
本実施形態では、支援装置200は、通信機能を利用し、尿素水残量センサ74が検出した尿素水タンク20内の尿素水の残量に関する情報を取得する。そして、支援装置200は、尿素水の残量の時間的推移に基づき、尿素水タンク20内への尿素水の流入速度を算出する。
In this embodiment, the
尿素水タンク20内への尿素水の流入速度が所定値THより大きいと判定した場合(ステップST8のNO)、支援装置200は、ビニールパックが未だ空になっていないと判定し、再びステップST7以降を実行する。所定値THは、例えば、ゼロであってもよい。
If it is determined that the flow rate of urea water into the
一方、尿素水タンク20内への尿素水の流入速度が所定値TH以下であると判定した場合(ステップST8のYES)、支援装置200は、ビニールパックが空になったと判定し、ショベル100又は作業者にブーム下げを実行させる(ステップST9)。
On the other hand, if it is determined that the inflow rate of urea water into the
本実施形態では、支援装置200は、通信機能を利用し、ショベル100に対してブーム下げ指令を送信する。ブーム下げ指令を受信したショベル100は、ブームシリンダ7を自動的に収縮させることでブーム4を自動的に下降させる。本実施形態では、ショベル100は、所定の収縮速度で所定の収縮量までブームシリンダ7を自動的に伸張させるように構成されている。その上で、支援装置200は、今回の支援処理を終了させる。
In this embodiment, the
ブーム4が下降させられると、段ボール箱PKに収納されているビニールパックの供給口は、再び尿素水タンク20の給液口よりも低い位置に至る。そのため、ビニールパックから尿素水タンク20への尿素水の流れは止まる。
When the
尿素水タンク20の空き容積に余裕がないと判定した場合にも(ステップST7のNO)、支援装置200は、尿素水タンク20が尿素水で満たされたと判定し、ショベル100又は作業者にブーム下げを実行させる(ステップST9)。
Even when it is determined that there is not enough free space in the urea water tank 20 (NO in step ST7), the
上述の例では、ステップST7及びステップST8のそれぞれにおける判定は、支援装置200で行われるように構成されているが、コントローラ30で行われるように構成されていてもよい。この場合、コントローラ30は、支援装置200からブーム下げ指令を受信することなく、ブーム4を下降させてもよい。
In the above example, the determination in each of step ST7 and step ST8 is configured to be performed by the
また、上述の例では、ショベル100は、支援装置200からのブーム上げ指令又はブーム下げ指令に応じて自動的に動作するように構成されているが、キャブ10内の操作レバーを用いた手動操作に応じて動作するように、すなわち、自動的には動作しないように構成されていてもよい。この構成では、支援装置200は、掘削アタッチメントが初期姿勢になっていると判定した場合(ステップST4のYES)、ショベル100の操作者にブーム上げの開始を指示するように構成されていてもよい。例えば、支援装置200は、支援装置200に搭載されているスピーカ、インジケータ、及びディスプレイ等の少なくとも1つを通じてショベル100の操作者にブーム上げの開始を指示してもよい。或いは、支援装置200は、キャブ10内に設置されているスピーカ、インジケータ、及びディスプレイを通じてショベル100の操作者にブーム上げの開始を指示してもよい。或いは、支援装置200は、ショベル100の操作者が携帯している別の支援装置に搭載されているスピーカ、インジケータ、及びディスプレイ等の少なくとも1つを通じてショベル100の操作者にブーム上げの開始を指示してもよい。
Further, in the above example, the
ブーム下げの開始についても同様である。例えば、支援装置200は、尿素水タンク20の空き容積に余裕がないと判定した場合(ステップST7のNO)、すなわち、尿素水タンク20が尿素水で満たされたと判定した場合に、ショベル100の操作者にブーム下げの開始を指示するように構成されていてもよい。或いは、支援装置200は、尿素水タンク20内への尿素水の流入速度が所定値TH以下であると判定した場合(ステップST8のYES)、すなわち、ビニールパックが空になったと判定した場合に、ショベル100の操作者にブーム下げの開始を指示するように構成されていてもよい。
The same applies to the start of lowering the boom. For example, when the
次に、図6を参照し、作業者が尿素水タンク20に尿素水を補充する補充作業の別の一例について説明する。
Next, with reference to FIG. 6, another example of the replenishment work in which the operator replenishes the
図6は、図1に示すショベル100の右側部の拡大図であり、上部旋回体3内に設置されている実際には不可視の尿素水タンク20を点線で示している。図6(A)は、尿素水の補充が開始される前のショベル100の状態を示し、図6(B)は、尿素水の補充が開始された後のショベル100の状態を示している。
FIG. 6 is an enlarged view of the right side of the
補充用の尿素水は、図4の場合と同様に、略直方体の段ボール箱PKに収納された可撓性の容器であるビニールパックに入った状態で提供される。 As in the case of FIG. 4, the replenishing urea water is provided in a vinyl pack, which is a flexible container housed in a substantially rectangular cardboard box PK.
図6の例では、吊り部材HMは、定滑車FB、動滑車RB、紐ST、及びロープRPを含む。作業者は、紐STで段ボール箱PKを括り、動滑車RBに取り付けられたフックに、紐STの一端に取り付けられたリングを引っ掛ける。そして、作業者は、矢印AR3で示す方向にロープRPを引っ張ることで、図6(A)に示すような位置まで動滑車RBを上昇させることができる。その結果、段ボール箱PKは、図6(A)に示すように、支持部FKにぶら下がった状態となる。支持部FKは、上部旋回体3に設置されている手摺りHRに取り付けられている。図6の例では、支持部FKはクランプである。但し、定滑車FBは、紐で手摺りHRに括り付けられていてもよい。
In the example of FIG. 6, the hanging member HM includes a fixed pulley FB, a movable pulley RB, a string ST, and a rope RP. The worker ties the cardboard box PK with the string ST, and hooks the ring attached to one end of the string ST onto the hook attached to the movable pulley RB. Then, the operator can raise the movable pulley RB to the position shown in FIG. 6(A) by pulling the rope RP in the direction shown by the arrow AR3. As a result, the cardboard box PK is suspended from the support portion FK, as shown in FIG. 6(A). The support part FK is attached to a handrail HR installed on the upper revolving
段ボール箱PK内に収納されているビニールパックの供給口と尿素水タンク20の給液口とは、典型的には、段ボール箱PKが持ち上げられる前に、ホースHSで繋がれる。図6(A)に示す段階では、段ボール箱PKに収納されているビニールパックの供給口と尿素水タンク20の給液口とホースHSで繋がれており、且つ、ビニールパックの供給口は、尿素水タンク20の給液口よりも低い位置にある。そのため、ビニールパック内の尿素水は、尿素水タンク20に流入しない。
The supply port of the vinyl pack housed in the cardboard box PK and the supply port of the
その後、作業者は、矢印AR3で示す方向にロープRPを更に引っ張ることで、図6(B)に示すような位置まで動滑車RB及び段ボール箱PKを上昇させることができる。図6(B)に示す段階では、段ボール箱PKに収納されているビニールパックの供給口は、尿素水タンク20の給液口よりも高い位置にある。そのため、ビニールパック内の尿素水は、ホースHSを通って尿素水タンク20に流入する。
After that, the operator can raise the movable pulley RB and the cardboard box PK to the position shown in FIG. 6(B) by further pulling the rope RP in the direction shown by the arrow AR3. At the stage shown in FIG. 6(B), the supply port of the vinyl pack housed in the cardboard box PK is located at a higher position than the supply port of the
その後、作業者は、図6(B)の矢印AR4で示す方向にロープRPを繰り出すことで、図6(A)に示すような位置まで動滑車RB及び段ボール箱PKを下降させることができる。そのため、作業者は、尿素水タンク20から尿素水が溢れ出す前に、段ボール箱PKを下降させることで尿素水の補充を中止できる。
Thereafter, the operator can lower the movable pulley RB and the cardboard box PK to the position shown in FIG. 6(A) by letting out the rope RP in the direction shown by arrow AR4 in FIG. 6(B). Therefore, the operator can stop replenishing the urea water by lowering the cardboard box PK before the urea water overflows from the
ショベル100は、動滑車RB及び段ボール箱PKを下降させるタイミングを作業者に知らせることができるように構成されていてもよい。例えば、ショベル100に搭載されているコントローラ30は、尿素水残量センサ74が検出した尿素水タンク20内の尿素水の残量に関する情報を取得する。そして、コントローラ30は、尿素水の残量が所定値以上となった場合に、尿素水タンク20が補充用の尿素水によってほぼ満たされたと判定し、その旨を作業者に知らせるようにする。例えば、コントローラ30は、ホーンを吹鳴させることで、尿素水タンク20が尿素水でほぼ満たされたことを作業者に知らせてもよい。ホーンの吹鳴を聞いた作業者は、図6(B)の矢印AR4で示す方向にロープRPを繰り出すことで、段ボール箱PKを直ちに下降させることができる。
The
上述のように、本発明の実施形態に係るショベル100は、下部走行体1と、下部走行体1に旋回可能に搭載された上部旋回体3と、上部旋回体3に搭載されたエンジン11と、上部旋回体3に搭載された、エンジン11の排ガスを処理する処理剤としての尿素水が貯留される処理剤タンクとしての尿素水タンク20と、尿素水タンク20に補充される尿素水が入った容器を支持する支持部FKと、を備えている。支持部FKは、尿素水の補充の際に、尿素水タンク20よりも高い位置に配置されている。
As described above, the
この構成により、ショベル100は、作業者がより容易に尿素水を尿素水タンク20に補充できるようにする。この構成では、作業者は、補充用の尿素水の入った容器を持ち上げた状態で保持する必要がないためである。また、この構成では、尿素水を尿素水タンク20に補充する際に給液ポンプが使用されることはない。そのため、作業者は、給液ポンプを駆動するための電源を用意する必要もない。
With this configuration, the
補充用の尿素水が入っている容器は、望ましくは、尿素水タンク20よりも高い位置まで持ち上げられる。容器に入っている補充用の尿素水が位置エネルギによって尿素水タンク20に流れ込むようにするためである。なお、補充用の尿素水が入っている容器は、吊り部材HMを介して支持部FKに支持されていてもよい。
The container containing the urea water for replenishment is desirably lifted to a higher position than the
支持部FKは、ブーム4に配置されていてもよい。この構成により、作業者は、例えば図4に示すようにブーム4を上昇させることで、支持部FKにぶら下げられた容器も上昇させることができる。すなわち、作業者は、補充用の尿素水の位置エネルギを容易に高めることができる。そのため、作業者の負荷は大幅に低減される。
The support part FK may be arranged on the
支持部FKは、上部旋回体3に設置された手摺りHRに配置されていてもよい。この構成により、作業者は、例えば図6に示すように、定滑車FB及び動滑車RBを含む吊り部材HMを操作することで、支持部FKにぶら下げられた容器を上昇させることができる。この構成においても、作業者は、補充用の尿素水の入った容器を持ち上げた状態で保持する必要がないため、補充用の尿素水の位置エネルギを容易に高めることができる。そのため、作業者の負荷は大幅に低減される。
The support part FK may be arranged on a handrail HR installed on the upper revolving
また、本発明の実施形態に係るショベル100の保守方法は、支持部FKを用いて、尿素水タンク20に補充される尿素水が入った容器を、尿素水タンク20よりも低い位置から高い位置に持ち上げるステップを有する。この保守方法により、作業者は、尿素水を尿素水タンク20により容易に補充できるようになる。
Furthermore, the method for maintaining the
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the embodiments described above. Various modifications or substitutions may be made to the embodiments described above without departing from the scope of the present invention. Furthermore, features described separately can be combined as long as no technical contradiction occurs.
例えば、上述の図4の例では、支援装置200は、段ボール箱PKを持ち上げるために、ブームシリンダ7を伸張させてブーム4を上昇させているが、ブームシリンダ7以外の他のアクチュエータを動作させて段ボール箱PKを上昇させてもよい。例えば、ショベル100がエレベータキャブを備える場合、支援装置200は、エレベータキャブを昇降させるための油圧シリンダを伸張させてエレベータキャブを上昇させることで、エレベータキャブにぶら下げられた段ボール箱PKを上昇させてもよい。
For example, in the example of FIG. 4 described above, the
1・・・下部走行体 2・・・旋回機構 3・・・上部旋回体 4・・・ブーム 5・・・アーム 6・・・バケット 10・・・キャブ 11・・・エンジン 11a・・・冷却ファン 13・・・熱交換器ユニット 17・・・ブーム支持フレーム 17L・・・左側フレーム 17R・・・右側フレーム 19・・・燃料タンク 20・・・尿素水タンク 21・・・油圧ポンプ 28・・・レベルゲージ 60・・・制御モジュール 61・・・ターボチャージャ 63・・・エアクリーナ 64・・・吸気管 65・・・インタークーラ 66・・・ディーゼルパティキュレートフィルタ 67・・・選択還元触媒 68・・・尿素水噴射弁 69・・・尿素水供給ライン 70・・・尿素水供給ポンプ 71・・・フィルタ 72、73・・・NOxセンサ 74・・・尿素水残量センサ 75・・・排ガスコントローラ 76・・・ショベルコントローラ 77・・・モニター 80・・・配管 80a・・・第1部分 80b・・・第2部分 80c・・・第3部分 80d・・・第4部分 82 複合配管 83・・・断熱材付きジョイント部 110・・・SCRシステム 110a・・・排ガス処理装置 120・・・作動油タンク EP・・・排気管 ER・・・エンジンルーム FP・・・ブームフートピン
1... Lower traveling
Claims (2)
前記支持部から吊り部材を介して前記容器を吊り下げて、前記容器を前記処理剤タンクよりも低い位置から高い位置に持ち上げるステップを有する、
ショベルの保守方法。 an undercarriage body, an upper revolving structure rotatably mounted on the lower revolving structure, an engine mounted on the upper revolving structure, and a treatment agent for treating exhaust gas from the engine mounted on the upper revolving structure. A method for maintaining an excavator, comprising: a processing agent tank in which the processing agent is stored; and a support portion capable of supporting a container containing the processing agent to be refilled in the processing agent tank.
suspending the container from the support part via a hanging member, and lifting the container from a position lower than the processing agent tank to a higher position;
How to maintain your excavator.
前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に搭載されたエンジンと、
前記上部旋回体に搭載された、前記エンジンの排ガスを処理する処理剤が貯留される処理剤タンクと、
前記処理剤タンクに補充される処理剤が入った容器を支持可能な支持部と、を備え、
前記支持部は、前記上部旋回体に設置された手摺りに配置され、且つ、前記容器を吊り下げる吊り部材を着脱可能な形状を有し、
前記手摺りは、前記処理剤タンクよりも高い位置に存在する、
ショベル。 a lower running body;
an upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body;
an engine mounted on the upper revolving body;
a processing agent tank mounted on the upper revolving body and storing a processing agent for treating exhaust gas from the engine;
a support part capable of supporting a container containing a processing agent to be replenished to the processing agent tank;
The support part is disposed on a handrail installed in the upper revolving body, and has a shape that allows a hanging member for suspending the container to be attached and detached,
The handrail is located at a higher position than the processing agent tank.
shovel.
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