JPH11229443A - 建設機械の油圧回路 - Google Patents
建設機械の油圧回路Info
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- JPH11229443A JPH11229443A JP10032886A JP3288698A JPH11229443A JP H11229443 A JPH11229443 A JP H11229443A JP 10032886 A JP10032886 A JP 10032886A JP 3288698 A JP3288698 A JP 3288698A JP H11229443 A JPH11229443 A JP H11229443A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
済性の高い建設機械の油圧回路を提供する。 【解決手段】 油圧駆動式のアクチュエータ(作業機シ
リンダ4および旋回モータ6など)を備える建設機械の
油圧回路において、それら作業機シリンダ4および旋回
モータ6などのアクチュエータから油槽2へのリターン
回路7と別個にオイルクーラー回路20を設け、このオ
イルクーラー回路20には定流量ポンプ21を配設して
常時一定流量のオイルを循環させて、熱交換効率を高め
るように構成されている。
Description
に用いられる負荷の大きなアクチュエータの駆動を制御
する油圧回路に係り、詳しくはアクチュエータからのリ
ターンオイルを全量オイルクーラー回路を経由させるこ
となく、リターン回路と別個にオイルクーラー回路を設
けて、圧力損失の低減や熱交換効率の向上などを図り、
経済性を高めた建設機械の油圧回路に関するものであ
る。
る建設機械においては、アクチュエータの駆動を油圧駆
動型とされ、その駆動を制御する油圧回路にあっては、
一般にリターン回路中にオイルクーラーを配置して戻り
オイルの冷却処理がなされている。
におけるアクチュエータへの油圧回路の実施の一例であ
り、油槽2から作動圧油を供給するメインポンプ1によ
って作業機シリンダ4、或いは旋回モータ6への給油管
路3中に方向切換弁5または方向切換弁5’が設けら
れ、それらアクチュエータ(作業機シリンダ4、旋回モ
ータ6)から油槽へのリターン回路7中にオイルクーラ
ー9およびフィルター11が設けられている。そして、
旋回モータ6による旋回操作での急停止時などにおける
キャビテーションの発生を防止する手段としてリターン
回路7にリフトチェック弁8を設けるとともに、そのリ
ターン回路7から旋回モータ6の給油管路中に戻り油の
吸込管路7aを接続するようにされている。図中符号1
0は、オイルクーラー9に対するチェック弁、13はス
トレーナーである。
旋回装置など慣性負荷の大きいアクチュエータの駆動を
制御する油圧回路にあっては、アクチュエータの急停止
時に発生するキャビテーションを防止するための先行技
術として、例えば特開平2−212603号公報、ある
いは特開平2−217529号公報などによって提案さ
れている。
公報に開示されるものでは、旋回モータの負圧側にメイ
クアップ弁を配置して、戻り油を吸入させるようにする
ことで、急激な変動圧の発生を防止することが開示され
ている。また、特開平2−217529号公報に開示さ
れるものでは、オーバーランによるキャビテーションの
発生防止のために、リターン回路に絞り弁を設けてモー
ター部での背圧を高めるようにしてオイルクーラーを通
してタンクに戻すようにすることが開示されている。
従来技術や先行技術として開示されているものでは次の
ような問題点がある。 a)図12にて説明の従来技術では、アクチュエータか
らのリターンオイルが全量リフトチェック弁を経由して
油槽に戻され、このリターン回路中にオイルクーラやフ
ィルターが設置されているので、これらの機器による圧
力損失が大きくなる。特に、背圧を必要とするのは、旋
回運動によって発生するキャビテーションを防止するた
めであり、その他の機器(アクチュエータ)の戻り側を
背圧が作用するように構成する必要がない。したがっ
て、無駄なエネルギーを消費することになり、経済的で
ない。 b)また、アクチュエータからのリターンオイルが全量
リターン回路を通過させることになるので、流量変化が
大き過ぎる(変動が大である)から、熱交換効率が悪
い。そのために、大容量のオイルクーラが必要になり、
配管径も大きくなる、などの機器構成面でも問題があ
る。 c)特開平2−212603号公報や特開平2−217
529号公報に開示されるものでは、アクチュエータに
よる旋回運動に付帯して発生するキャビテーションを防
止することについては示されているが、より経済性を求
めることに関しては何ら追求されるに至っていない。
ことに鑑みて、より簡単な構成でもって合理的で有効
な、かつ経済性の高い建設機械の油圧回路を提供するこ
とを目的とするものである。
うな目的を達成するためになされた本発明に係る建設機
械の油圧回路の第1は、油圧駆動式のアクチュエータを
備える建設機械の油圧回路において、前記アクチュエー
タから油槽へのリターン回路と別個にオイルクーラー回
路を設けることを特徴とするものである。
回運動に伴う慣性負荷の大きなアクチュエータの駆動を
制御する油圧回路として、その慣性負荷の大きくなる部
位に対してと通常の運動をする部位に対する対応を別個
に行わせ得るようにリターン回路と別個にオイルクーラ
ー回路を設けるようにしたことで、油圧回路を構成する
機器を最小限のものとすることが可能になり、余分なエ
ネルギーの消費をも低減できて経済効果を著しく向上さ
せ得るという効果を奏するものになる。
は、油槽から定流量ポンプにて定量のオイルを流動させ
るようにするとともに、その管路を分岐して負荷変動の
大きいアクチュエータの負圧側にチェック弁を介して接
続されるように構成されるのがよい。こうすると、通常
時は一定量のオイルをオイルクーラーを通して循環冷却
させ、高負荷が作用して圧力変動が発生する状態になる
と、直ちにそのアクチュエータ側にオイルクーラー回路
と繋がる管路のオイルが吸入されて、圧力変動を抑える
ことができ、キャビテーションなどの発生を防止できる
ことになる。また、併せて過剰なオイルを流さずに常時
冷却処理されるので、熱交換効率も高くなり、小型化で
きるという効果も奏するのである。
から定流量ポンプにて定量のオイルを流動するようにさ
れ、その下流を前記リターン回路に接続される構成とす
るのがよい。こうすると、リターン回路をコンパクトに
纏められて全体的に小型化できる利点がある。
回路における油槽への戻り側にリフトチェック弁を設け
るようにすることで、前述の負荷変動の大きいアクチュ
エータに対する背圧の掛け方が不足してキャビテーショ
ンの防止処置が十分に行えない場合でも、そのリフトチ
ェック弁によってオイルクーラー回路を流れる全量を直
ちに対応させて速やかに正常化させ得る効果が期待でき
るのである。
ラー回路には油槽から定流量ポンプにて定量のオイルを
流動させるとともに、そのオイルクーラーの上流側にオ
イルクーラーの冷却ファンを回転させる油圧モータが設
けられ、この油圧モータを検知される油温に応じて駆動
制御するコントローラが付設されるようにするのがよ
い。こうすると、オイルクーラーの冷却ファンを駆動す
る油圧モータの回転操作を油温に応じて制御できるの
で、適正な温度を保ってアクチュエータを作動させるこ
とができ、かつ、過度な冷却や温度上昇を防止できて油
圧駆動部での経済的な運転が行えることになる。
前記リターン回路中にリターンフィルターが設けられて
いるのがよい。こうすると、アクチュエータからの戻り
油は全量フィルターを通過させて油槽へのダストの流入
を防止するのに役立てえる。また、フィルターは、前述
のようにリターン回路と別個にオイルクーラー回路を設
ける形式にあって、そのオイルクーラー回路における定
流量ポンプのサクション側もしくは吐出側に設けるよう
にするのがよい。こうすると、定流量で流れる管路中に
フィルターが配されることになって、フィルトレーショ
ンが向上するという効果を奏するのである。
圧回路の具体的な実施の形態について、図面を参照しつ
つ説明する。
の代表的なものを表す回路図が、図2には第1実施例の
別例油圧回路図が、図3には第2実施例としてアクチュ
エータからのリターン回路と切り離してオイルクーラー
回路を設ける場合の油圧回路図が、図4乃至図7にはい
ずれも第2実施例の別例油圧回路図が、図8には第3実
施例の油圧回路図が、図9および図10にはいずれも第
3実施例の別例油圧回路図が、図11には第4実施例と
してアクチュエータからのリターン回路と切り離して設
けられるオイルクーラー回路にオイルクーラー冷却ファ
ンを駆動する油圧モータとその制御手段を組み込んだ場
合の油圧回路図が、それぞれ示されている。
設機械の油圧回路は、直線運動を行わせる駆動部に用い
られる少なくとも1個の作業機シリンダ4と旋回運動を
行わせる旋回機構の旋回モータ6とが制御される場合の
代表的なものである。この油圧回路における前記作業機
シリンダ4と前記旋回モータ6の各作動を制御する方向
切替弁5並びに方向切替弁5’に対する油槽2からメイ
ンポンプ1による給油(給油管路3,3)については、
従来のものと同様であるが、それらアクチュエータ(作
業機シリンダ4,旋回モータ6)からのリターン回路7
に対してオイルクーラー回路20を別個に設けて定流量
ポンプ21によって油槽2に戻されるオイルを冷却する
ようにされ、このオイルクーラー回路20から旋回吸い
込み管路23を分岐して旋回モータ6の作動停止時にお
ける背圧の変動に対応できるように構成されている。
らオイルクーラー9を通り油槽2に戻る循環回路にさ
れ、このオイルクーラー回路20における油槽2からオ
イルクーラー9までの管路中に定流量ポンプ21を配置
して、常時一定量のオイルを循環させるようにされてい
る。なお、このオイルクーラー回路20の戻り部20a
は、前記アクチュエータからのリターン回路7に接続さ
れて、冷却されたオイルが油槽2に戻されるようになさ
れている。そして、そのリターン回路7には、前記オイ
ルクーラー9からの戻り管路20aが接続された後に、
フィルター11を設けてリターンオイルとともに濾過さ
れて油槽2に戻されるようになっている。
路23は、前記定流量ポンプ21の吐出側から分岐さ
れ、停止時に旋回モータ6の作動背後側に定流量で常時
流動するオイルがいずれか一方のチェック弁12を介し
て吸入されるように接続されている。なお、図中で示さ
れている符号について、従来の油圧回路において用いら
れているものと同じ機器については同一の符号を付し、
その詳細な説明を省略している(以下同様)。
では、図示されない機体に搭載されて作動する作業機シ
リンダ4に対する作動油の供給制御については、従来と
同様に方向切替弁5を切換操作して、その作業機シリン
ダ4のロッドを進退させて作業を行わせることができ
る。作業の状況により旋回駆動を行うには、方向切替弁
5’を切換操作して機体搭載の旋回機構を所要の方向に
旋回させる。この際、旋回動作を停止させたとき、慣性
によってその旋回方向に更に回動しようとする現象が生
じ、この状態で旋回方向には給油管路が閉じているの
で、その内部にて加圧されて油圧が高まる反面、背後側
では既に管路が閉じているので負圧となり、その結果旋
回モータ6部において圧力変動が生じるため、キャビテ
ーションが発生するのを、前述のように、オイルクーラ
ー回路20において定流量ポンプ21によって定流量で
循環しているオイルが、旋回吸い込み管路23を通じて
旋回モータ6の負圧側に直ちに吸入され、圧力変動の発
生を防止する。
のようにアクチュエータ(作業機シリンダ4や旋回モー
タ6)のリターン回路7を通るリターンオイルは常にそ
のままフィルター11を通って油槽2に戻され、油槽2
内の油温は常時一定量循環されているオイルクーラー回
路20中のオイルクーラー9によって冷却されるように
構成されているので、過度に温度上昇することなく、運
転させることができる。したがって、設定流量に応じた
小型のオイルクーラーで全てを賄うことができて、オイ
ルクーラー9の熱交換効率を向上させることができ、し
かも油圧制御部全体を小型化することが可能になる。
別例油圧回路図であって、前記実施例と異なる点は、オ
イルクーラー回路20におけるオイルクーラー9からの
戻り管路20aがリターン回路7に接続されず、直接メ
インポンプ1のサクション管路15に接続される構成に
なっている。
実施例ではオイルクーラー9によって冷却されたオイル
が温度の高い油槽内で混じってメインポンプ1へのサク
ション管路15に高温油が供給され、オイルの冷却効果
が有効に作用しない点が改善される。すなわち、オイル
クーラー回路20においてオイルクーラー9により冷却
されたオイルが、直接メインポンプ1のサクション管1
5に送られることになり、不足量だけ油槽2から吸入す
ればよいので、給油の冷却効果を合理的に高めることが
できる。
回路は、前記実施例と異なる点はアクチュエータ(作業
機シリンダ4や旋回モータ6)のリターン回路7がその
まま油槽2に繋がれて、フィルター11がリターン回路
7から除かれている。また、オイルクーラー回路20A
には、定流量ポンプ21のサクション側もしくは吐出側
にフィルター22を設け、定流量で流れる冷却オイルを
濾過するようにされている。なお、オイルクーラー9か
ら油槽2内に戻される戻り管路20bの先端をメインポ
ンプ1のサクション管15部に設けられるストレーナ1
3に近接するように配して、できるだけ冷却されて清浄
なオイルが給油されるように配慮されている。なお、旋
回モータ6に対する旋回吸い込み管路23は、前記実施
例と同様に、定流量ポンプ21の吐出側から分岐され、
停止時に旋回モータ6の作動背後側に定流量で常時流動
するオイルがいずれか一方のチェック弁12を介して吸
入されるように接続されている。
環させているオイルクーラー回路20Aでの一定流量を
フィルター22によって濾過させるようにすることで、
フィルター面を通過するオイルの流動状態を定常に保つ
ことにより、微細なダストまで取り除くことが可能とな
る効果が得られるのである。しかも、前述のように旋回
モータ6に対する背圧の利用については同様に作用させ
て円滑な運転を可能にすることができる。
例油圧回路図であって、前記実施例と異なる点は、オイ
ルクーラー回路20Aに設けられるフィルター22をオ
イルクーラー9からの戻り管路20bに配設された構成
である。このようにオイルクーラー回路20A中に設け
られるフィルター22は、定流量ポンプ21の吐出側に
位置しても前記第2実施例と同様の作用効果が得られ
る。
例の別例油圧回路図であって、前記実施例2と異なる点
は、オイルクーラー回路20Aの戻り管路20bをメイ
ンポンプ1のサクション管15に直接接続させたもので
ある。こうすることで、前述の第1実施例における別例
として図2で例示されたものと同様にオイルクーラー9
により冷却されたオイルを直接メインポンプ1のサクシ
ョン管15に送り、フィルター22によって清浄にされ
た冷却オイルを供給できて、給油の冷却効果を合理的に
高めることができる。
例の別例油圧回路図であって、前記実施例2と異なる点
は、オイルクーラー回路20Aの戻り管路20bを油槽
2内でメインポンプ1のサクション管15部に合流させ
るように接続させたものである。こうすると、冷却され
たオイルと油槽2内のオイルとをメインポンプ1の給油
状態に応じて有効に吸い込まれ、給油の温度上昇を低減
させる効果を呈するのである。
施例の別例油圧回路図であって、前記実施例2と異なる
点は、油槽2内にバッフルプレート2aを設けて槽内を
仕切り、アクチュエータ(作業機シリンダ4や旋回モー
タ6)からの熱い戻り油とオイルクーラー回路20Aか
らの冷却された戻り油とが直ちに混ざり合わないように
構成されている。こうすると、メインポンプのサクショ
ン側に熱い戻り油が直接吸入されることがなく、給油の
温度上昇を阻止できる効果が得られることになる。
回路は、アクチュエータ(作業機シリンダ4や旋回モー
タ6)のリターン回路7がそのまま油槽2に繋がれて、
フィルターがリターン回路7から除かれている点で前記
第2実施例と同様であるが、オイルクーラー回路20B
において先の実施例の油圧回路とは異なる構成になって
いる。
ーラー回路20Bにおけるオイルクーラー9から油槽2
への戻り管路20aにリフトチェック弁8を設け、この
リフトチェック弁8の上流側で旋回モータ6に対する旋
回吸い込み管路24を分岐させている。なお、オイルク
ーラー9から油槽2への戻り管路20c端は第2実施例
と同様に給油管路に繋がるメインポンプ1のサクション
部のストレーナ13近傍まで延長させておくのが清浄な
オイルを供給できて好適である。
路では、常時循環させているオイルクーラー回路20B
での一定流量をフィルター22によって濾過させるよう
にようにして冷却されるオイルの清浄化(フィルトレー
ション)の向上を図るとともに、旋回モータ6の作動停
止時において前記第2実施例のように、このオイルクー
ラー回路20Bから分岐される旋回吸い込み管路24か
らの背圧付与動作だけでは圧力変動が収まらないような
場合、リフトチェック弁8を戻り管路20aに介在させ
ておくことで、オイルクーラー回路の戻り管路20aの
内圧を増加させ、旋回モータ6においてキャビテーショ
ンが発生するのを防止することができる。
駆動させない作業時に、前述のようにしてアクチュエー
タ(作業機シリンダ4)のリターン回路7にて戻り油は
そのまま油槽2に戻され、オイルクーラー回路20Bに
て定常の油量を冷却させるので、全体的に見て合理的に
処理できることになる。したがって、前記同様にクーラ
ーを小型にして熱交換効率を向上させ、フィルトレーシ
ョンの向上も併せ得られる経済的な装置とすることがで
きる。
例油圧回路図であって、前記実施例3と異なる点は、オ
イルクーラー回路20B中の定流量ポンプ21の吐出側
にフィルタ22を設けた構成である。こうすることによ
っても、前記第3実施例におけるものと同様にフィルト
レーションの向上を図ることができる。
別例油圧回路図であって、前記実施例3と異なる点は、
オイルクーラー回路20Bの戻り管路20cをメインポ
ンプ1のサクション管15に接続して冷却されたオイル
を給油側に直接供給できるように構成されたものであ
る。こうすると、不足量だけ油槽2から吸入すればよい
ので、給油の冷却効果を合理的に高めることができる。
4実施例の油圧回路であって、前記第3実施例において
説明したオイルクーラー回路に、そのオイルクーラー9
の冷却ファンを制御する冷却制御機構30を付加した構
成である。この油圧回路における冷却制御機構30は、
オイルクーラー回路20Cにおける定流量ポンプ21か
らオイルクーラー9までの間に、ファンレギュレータ3
1を介して油圧モータ32を設け、この油圧モータ32
によってエンジンのラジエーター26に併設されるオイ
ルクーラー9の冷却ファン33を駆動するようにされて
いる。しかも、その油圧モーター32の駆動について、
前記ラジエーター26における水温を検知する水温セン
サ26aと、前記オイルクーラー9における油温を検知
する油温センサ9aとを、コントローラー34に接続し
て、このコントローラー34により前記ファンレギュレ
ータ31を制御してそれらラジエーター26の水温やオ
イルクーラー9における油温に応じて油圧モーター32
による冷却ファン33の回転を制御し、過冷却あるいは
冷却不足を修正できるようにされている。
すれば、予め最適な油温や水温をコントローラー34に
おいて設定しておくことにより、最も好適な冷却処理が
可能になり、エネルギー損失を低減することが可能にな
る。
を油圧駆動式の建設機械、特に旋回駆動を伴う形式の建
設機械に組み込むことにより、その油圧駆動装置をコン
パクトにまとめてエネルギー損失の低減を図る経済性の
高いものとすることが可能となる。
表的な実施例のものを表す油圧回路図である。
のリターン回路と切り離してオイルクーラー回路を設け
る場合の油圧回路図である。
る。
からのリターン回路と切り離して設けられるオイルクー
ラー回路にオイルクーラー冷却ファンを駆動する油圧モ
ータとその制御機構を組み込んだ場合の油圧回路図であ
る。
エータの制御を行う油圧回路を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 油圧駆動式のアクチュエータを備える建
設機械の油圧回路において、前記アクチュエータから油
槽へのリターン回路と別個にオイルクーラー回路を設け
ることを特徴とする建設機械の油圧回路。 - 【請求項2】 前記オイルクーラー回路には油槽から定
流量ポンプにて定量のオイルを流動させるようにすると
ともに、その管路を分岐してアクチュエータの負圧側に
チェック弁を介して接続されるように構成されることを
特徴とする請求項1に記載の建設機械の油圧回路。 - 【請求項3】 前記オイルクーラー回路には油槽から定
流量ポンプにて定量のオイルが流動するようにされ、そ
の下流を前記リターン回路に接続されている請求項1ま
たは2に記載の建設機械の油圧回路。 - 【請求項4】 請求項2に記載のオイルクーラー回路に
おける油槽への戻り側にリフトチェック弁を設けること
を特徴とする建設機械の油圧回路。 - 【請求項5】 前記オイルクーラー回路には油槽から定
流量ポンプにて定量のオイルを流動させるとともに、そ
のオイルクーラーの上流側にオイルクーラーの冷却ファ
ンを回転させる油圧モータが設けられ、この油圧モータ
を検知される油温に応じて駆動制御するコントローラが
付設されている請求項1〜4のうちのいずれかに記載の
建設機械の油圧回路。 - 【請求項6】 前記リターン回路中にリターンフィルタ
ーが設けられている請求項1に記載の建設機械の油圧回
路。 - 【請求項7】 前記オイルクーラー回路における定流量
ポンプのサクション側もしくは吐出側にフィルターが設
けられている請求項2〜5のうちのいずれかに記載の建
設機械の油圧回路。
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---|---|---|---|
JP03288698A JP3784524B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 建設機械の油圧回路 |
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JP03288698A JP3784524B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 建設機械の油圧回路 |
Related Child Applications (1)
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JP2005281188A Division JP2006071105A (ja) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | 建設機械の油圧回路 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11229443A true JPH11229443A (ja) | 1999-08-24 |
JP3784524B2 JP3784524B2 (ja) | 2006-06-14 |
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ID=12371374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP03288698A Expired - Lifetime JP3784524B2 (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 建設機械の油圧回路 |
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