WO2018109854A1 - 作業車両、および作業車両の冷却装置 - Google Patents

作業車両、および作業車両の冷却装置 Download PDF

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学 荒木
荒木　徹
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芝海株式会社
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    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/18—Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/06—Guiding or ducting air to, or from, ducted fans

Definitions

  • the present disclosure relates to a work vehicle such as a bulldozer and a work vehicle cooling device that is provided in the work vehicle and cools an engine or the like.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to reduce or prevent the influence of clogging of a radiator.
  • a cooling device used for a work vehicle equipped with It has a cooling air flow path forming member that forms a cooling air flow path so that the cooling air suction port or the blowout port is positioned above the radiator.
  • This disclosure can reduce or prevent the effects of radiator clogging.
  • the work vehicle 100 includes a vehicle body 101, a cabin 102, a travel device having a crawler belt 105, a work mechanism having a blade 107, and a cooling device 120.
  • a work vehicle 100 is used, for example, to scrape the grains and the like when landing granular materials such as grains containing soybeans and wheat and powders conveyed by a ship.
  • An engine 111 is provided inside the vehicle body 101, and the hydraulic drive force generated by the engine 111 generates hydraulic pressure for driving the sprocket 103 of the traveling device and operating a hydraulic cylinder (not shown) of the working mechanism.
  • a radiator 112 that cools the cooling water of the engine 111 by exchanging heat
  • a fan 114 that introduces cooling air into the vehicle body 101 through the radiator 112, and the fan 114 are rotationally driven at the front of the vehicle body 101.
  • a hydraulically operated fan motor 113 is provided.
  • the cabin 102 is provided with an operator seat for a driver to sit on, a lever for various operations, a pedal, instruments, and the like (not shown).
  • the crawler belt 105 is stretched between the sprocket 103 and the idler 104, While being driven by the rotational driving force of the engine 111 via the sprocket 103, the work vehicle 100 can be supported by a low ground pressure.
  • the working mechanism is configured such that the blade 107 is supported by a support frame 106 or a hydraulic cylinder (not shown) and the position and posture thereof are controlled.
  • the cooling device 120 is provided with a cooling air flow path forming member 121 that forms a cooling air flow path so that a suction port for cooling air sent to the radiator 112 is positioned above the radiator 112. Further, for example, an electric external fan motor 122 and an external fan 123 are provided in the cooling air flow path to assist the blowing force by the fan 114 in the vehicle body 101. In addition, a filter 124 is provided on the top of the cooling device 120.
  • the cooling air flow path forming member 121 has a front wall 121a, a lower wall 121b, and a side wall 121c, and has a substantially square frustum-shaped outer shape.
  • Lower wall 121b is provided to be inclined such that the front side is positioned higher than the rear side of work vehicle 100. In this case, for example, even when the work vehicle 100 travels through grains having a relatively small specific gravity, it is easy to make it difficult to sink.
  • the side wall 121c is positioned so that the front side with respect to the rear side in the work vehicle 100 is closer to the center in the vehicle width direction, that is, the dimension in the vehicle width direction in the cooling air flow path is the rear in the work vehicle 100.
  • the method for attaching the cooling air flow path forming member 121 to the vehicle body 101 is not particularly limited, and for example, the bolt 131 is attached by being fastened to the front side of the vehicle body 101.
  • the cooling air flow path forming member 121 is provided, and the cooling air flow path is formed so that the suction port of the cooling air sent to the radiator 112 is positioned above the radiator 112. Even when handling granular materials such as cereal grains and powders that tend to soar due to their low specific gravity, clogging of radiators and the like can be made difficult to occur. Therefore, for example, after the cooling water temperature of the engine 111 has reached a steady state, the cooling water temperature can be prevented from rising at all even if the grain is scraped for 1 hour or more.
  • the cooling air flow path forming member 121 having the front wall 121a, the lower wall 121b, and the side wall 121c and having a substantially quadrangular pyramid shaped outer shape is shown.
  • the front wall 121a may be inclined, and the presence or degree of inclination of each wall may be variously set, or the side walls 121c may be joined without the front wall 121a.
  • the cooling air flow path defined by the above may be formed. Further, for example, by providing an air duct, the cooling air suction port may be positioned above the radiator 112.
  • the external fan 123 is not necessarily provided.
  • the provision of the external fan 123 coupled with the fact that the cooling air suction port is located above the radiator 112 further reduces clogging and cooling of the radiator 112. Capability can be improved. That is, as the fan 114 provided in the work vehicle 100 itself, for example, by using the cooling fan suitable for general civil engineering work, by providing the external fan 123 only when handling grains that are easily clogged, etc., The manufacturing cost of work vehicle 100 can be easily reduced.
  • the fan motor 113 of the work vehicle 100 is not limited to being arranged on the upstream side of the cooling air of the radiator 112 but may be arranged on the downstream side.
  • the flow direction of the cooling air is not limited to the direction in which the cooling air is introduced from the front of the work vehicle 100, and may be the direction in which the cooling air is blown out to the front of the work vehicle 100. That is, the cooling air flow path forming member 121 may form the cooling air flow path so that the cooling air outlet is positioned above the radiator 112. In this case, it is possible to easily prevent grains, rice husks, and the like from rising by the cooling air that is blown out. Therefore, the influence of clogging of the radiator 112 due to grains, rice husks, etc. carried by the cooling air flowing into the work vehicle 100 can be easily reduced or prevented.
  • the presence / absence of the filter 124 and the filter capability may be set according to the work target.
  • an expanded metal or a so-called punching metal may be used as the filter 124.
  • the radiator 112 is not limited to the one that cools the cooling water of the engine, but may be any one that cools the fluid flowing through the power section of the work vehicle, such as lubricating oil for the engine or transmission, or hydraulic fluid for the hydraulic circuit. .
  • the work vehicle 100 is not limited to a bulldozer, and the same configuration can be applied as long as the work vehicle has a similar cooling air flow path.

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Abstract

本発明は、作業車両、および作業車両に備えられてエンジン等を冷却する作業車両の冷却装置に関し、ラジエータの目詰まりによる影響を低減や防止するものである。　作業車両（１００）の動力部（１１１）に流通する流体を冷却するラジエータ（１１２）と、ラジエータ（１１２）を介する冷却空気を作業車両（１００）内に流通させるファン（１１４）と、を備えた作業車両（１００）に用いられる冷却装置（１２０）は、冷却空気の吸い込み口または吹き出し口をラジエータ（１１２）よりも上方に位置させるように冷却空気流路を形成する冷却空気流路形成部材（１２１）を有している。

Description

作業車両、および作業車両の冷却装置
　本開示は、ブルドーザ等の作業車両、および作業車両に備えられてエンジン等を冷却する作業車両の冷却装置に関するものである。
　ブルドーザ等の作業車両は、土埃や塵埃等によってラジエータが目詰まりしやすい環境で使用されることが多い。そこで、目詰まりによる冷却効率の低下によってエンジンの出力低下や機器の損傷等を防止するために、油圧駆動ファンに供給される駆動油圧を検出して、目詰まりを自動的に検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００９－３６２５２号公報
　しかしながら、上記のようにラジエータの目詰まりを検出することによって、目詰まりの影響を未然に防止することは容易にできるが、目詰まり自体を抑制することはできない。
　そのため、作業対象物によって特に目詰まりが生じやすい環境で用いられる場合などには、頻繁に清掃作業をしたりエンジンの出力をセーブしたりすることが必要とされる。具体的には、例えば、船舶によって運搬された大豆や小麦を含む穀物等の粒状物や粉体物を陸揚げする際に、ニューマチックアンローダを用いた連続的な空気輸送を行う場合には、穀物等をニューマチックアンローダの吸い込み口に掻き寄せるためにブルドーザ等の作業車両が用いられる。ところが、上記のような穀物やこれに伴う籾殻等の粒状物や粉体物は、比較的比重が小さいことから舞い上がりやすく、それゆえ、特にラジエータ等の目詰まりを生じやすい。
　本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ラジエータの目詰まりによる影響を低減や防止できるようにすることを目的としている。
　本開示は、
　作業車両の動力部に流通する流体を冷却するラジエータと、
　上記ラジエータを介する冷却空気を作業車両内に流通させるファンと、
　を備えた作業車両に用いられる冷却装置であって、
　上記冷却空気の吸い込み口または吹き出し口を上記ラジエータよりも上方に位置させるように冷却空気流路を形成する冷却空気流路形成部材を有することを特徴とする。
　これにより、例えば、比較的比重が小さいために舞い上がりやすい穀物等の粒状物や粉体物を扱う場合などでも、ラジエータ等の目詰まりを生じにくくすることができる。
　本開示では、ラジエータの目詰まりによる影響を低減や防止できる。
作業車両の概略構成を模式的に示す側面図である。 作業車両の要部の概略構成を模式的に示す正面図である。 作業車両の要部の概略構成を模式的に示す斜め上方から見た斜視図である。
　以下、本発明の実施形態として、作業車両がブルドーザである場合の例を図面に基づいて詳細に説明する。
　作業車両１００は、図１に示すように、車体１０１と、キャビン１０２と、履帯１０５を有する走行装置と、ブレード１０７を有する作業機構と、冷却装置１２０とを備えている。このような作業車両１００は、例えば、船舶によって運搬された大豆や小麦を含む穀物等の粒状物や粉体物を陸揚げする際に、上記穀物等を掻き寄せるためなどに用いられる。
　上記車体１０１の内部には、エンジン１１１が設けられ、このエンジン１１１が発生する回転駆動力によって、走行装置のスプロケット１０３の駆動や、作業機構の図示しない油圧シリンダ等を作動させるための油圧の発生がなされるようになっている。また、車体１０１の前部には、エンジン１１１の冷却水を熱交換して冷却するラジエータ１１２、上記ラジエータ１１２を介して冷却空気を車体１０１内に導入するファン１１４、および上記ファン１１４を回転駆動する例えば油圧作動のファンモータ１１３が設けられている。
 キャビン１０２には、運転者が着座するためのオペレータシートや各種操作のためのレバー、ペダルおよび計器類等（不図示）が設けられている。
　走行装置は、履帯１０５がスプロケット１０３とアイドラ１０４との間に掛け渡され、
スプロケット１０３を介したエンジン１１１の回転駆動力によって走行駆動されると共に、低い接地圧で作業車両１００を支え得るようになっている。
　作業機構は、ブレード１０７が、支持フレーム１０６や図示しない油圧シリンダによって支持されると共に位置や姿勢が制御されるようになっている。
　冷却装置１２０には、ラジエータ１１２に送り込まれる冷却空気の吸い込み口をラジエータ１１２よりも上方に位置させるように冷却空気流路を形成する冷却空気流路形成部材１２１が設けられている。また、上記冷却空気流路内に、車体１０１内のファン１１４による送風力を補助する例えば電動の外部ファンモータ１２２と外部ファン１２３とが設けられている。また、冷却装置１２０の上部にはフィルタ１２４が設けられている。
　上記冷却空気流路形成部材１２１は、より詳しくは、図２、図３に示すように、前壁１２１ａと、下壁１２１ｂと、側壁１２１ｃとを有し、略四角錐台形の外形を有している。下壁１２１ｂは、作業車両１００における後方向側よりも前方向側が上方に位置するように傾斜して設けられている。この場合には、例えば、作業車両１００が比較的比重の小さい穀物等の中を走行する場合でも沈み込みにくくすることが容易にできる。また、側壁１２１ｃは、作業車両１００における後方向側よりも前方向側が、車幅方向の中央寄りに位置するように、すなわち、冷却空気流路における車幅方向の寸法が、作業車両１００における後方向側よりも前方向側で短くなるように設けられている。この場合には、作業車両１００の穀物等の中を走行する場合でも、穀物や籾殻等が冷却空気流路形成部材１２１に付着しにくくすることが容易にできる。上記冷却空気流路形成部材１２１の車体１０１への取付方法は、特に限定されないが、例えばボルト１３１が車体１０１の前部側方に締結されることによって取り付けられている。
　上記のように冷却空気流路形成部材１２１が設けられて、ラジエータ１１２に送り込まれる冷却空気の吸い込み口がラジエータ１１２よりも上方に位置するように冷却空気流路が形成されることによって、比較的比重が小さいために舞い上がりやすい穀物等の粒状物や粉体物を扱う場合などでも、ラジエータ等の目詰まりを生じにくくすることができる。それゆえ、例えば、エンジン１１１の冷却水温度が定常状態になった後、１時間以上穀物の掻き寄せ作業をしても冷却水温度が全く上昇しないようにすることなどができた。
　なお、上記の例では、前壁１２１ａと、下壁１２１ｂと、側壁１２１ｃとを有し、略四角錐台形の外形を有する冷却空気流路形成部材１２１が設けられる例を示したが、これに限らず、例えば前壁１２１ａも傾斜させるなど、各壁の傾斜の有無や程度は種々設定されてもよいし、側壁１２１ｃどうしが前壁１２１ａを介さずに接合されるようにしてもよく、曲面によって画された冷却空気流路が形成されるようにしてもよい。また、例えばエアダクトが設けられることによって、冷却空気の吸い込み口がラジエータ１１２よりも上方に位置するようにすることもできる。
　また、外部ファン１２３は必ずしも設けられなくてもよいが、これが設けられることによって、冷却空気の吸い込み口がラジエータ１１２よりも上方に位置することと相まって、一層、ラジエータ１１２の目詰まりの低減や冷却能力の向上を図ることができる。すなわち、作業車両１００自体に備えられるファン１１４として、例えば一般的な土木作業に適した冷却能力のものを用いて、目詰まりしやすい穀物等を扱う場合にだけ、外部ファン１２３を設けることによって、作業車両１００の製造コストを低減することが容易にできる。
　また、作業車両１００のファンモータ１１３は、ラジエータ１１２の冷却空気上流側に配置されるのに限らず、下流側に配置されてもよい。
　また、冷却空気の流通方向は、冷却空気が作業車両１００の前方から導入される方向に限らず、作業車両１００の前方に吹き出す方向であってもよい。すなわち、冷却空気流路形成部材１２１によって、冷却空気の吹き出し口が、ラジエータ１１２よりも上方に位置させるように冷却空気流路が形成されるようにしてもよい。この場合には、吹き出される冷却空気によって穀物や籾殻等が舞い上がりにくいようにすることが容易にできる。したがって、やはり、作業車両１００内に流入する冷却空気に運ばれる穀物や籾殻等によるラジエータ１１２の目詰まりによる影響を低減や防止することが容易にできる。
　また、フィルタ１２４の有無やフィルタ能力は、作業対象に応じて設定すればよく、例えば、エキスパンドメタルやいわゆるパンチングメタルなどがフィルタ１２４として用いられてもよい。
　また、ラジエータ１１２は、エンジンの冷却水を冷却するものに限らず、エンジンやトランスミッションの潤滑油、または油圧回路の作動油など、作業車両の動力部に流通する流体を冷却するものであればよい。
　また、作業車両１００としては、ブルドーザに限らず、同様の冷却空気流路を有する作業車両であれば、同様の構成を適用することができる。
　　　　１００　　　作業車両
　　　　１０１　　　車体
　　　　１０２　　　キャビン
　　　　１０３　　　スプロケット
　　　　１０４　　　アイドラ
　　　　１０５　　　履帯
　　　　１０６　　　支持フレーム
　　　　１０７　　　ブレード
　　　　１１１　　　エンジン
　　　　１１２　　　ラジエータ
　　　　１１３　　　ファンモータ
　　　　１１４　　　ファン
　　　　１２０　　　冷却装置
　　　　１２１　　　冷却空気流路形成部材
　　　　１２１ａ　　前壁
　　　　１２１ｂ　　下壁
　　　　１２１ｃ　　側壁
　　　　１２２　　　外部ファンモータ
　　　　１２３　　　外部ファン
　　　　１２４　　　フィルタ
　　　　１３１　　　ボルト

Claims (7)

  1. 　作業車両の動力部に流通する流体を冷却するラジエータと、
    　上記ラジエータを介する冷却空気を作業車両内に流通させるファンと、
    　を備えた作業車両に用いられる冷却装置であって、
    　上記冷却空気の吸い込み口または吹き出し口を上記ラジエータよりも上方に位置させるように冷却空気流路を形成する冷却空気流路形成部材を有することを特徴とする作業車両の冷却装置。
  2. 　請求項１の作業車両の冷却装置であって、
    　上記ファンは、作業車両の前面側から冷却空気を流入または流出させるように配置され、
    　上記冷却空気流路形成部材は、上記ファンの前方側、前方側の下方側、および前方側の側方側を画することによって、上記冷却空気の吸い込み口または吹き出し口を上記ラジエータよりも上方に位置させるように構成されていることを特徴とする作業車両の冷却装置。
  3. 　請求項１の作業車両の冷却装置であって、
    　上記冷却空気流路形成部材は、上記ファンの前方側の下方側を画する下壁部材を有し、
    　上記下壁部材は、作業車両における後方向側よりも前方向側が上方に位置するように傾斜して設けられていることを特徴とする作業車両の冷却装置。
  4. 　請求項１の作業車両の冷却装置であって、
    　上記冷却空気流路形成部材は、上記ファンの前方側の側方側を画する１対の側壁部材を有し、
    　上記１対の側壁部材は、それぞれ、作業車両における後方向側よりも前方向側が、車幅方向の中央寄りに位置するように設けられていることを特徴とする作業車両の冷却装置。
  5. 　請求項１から請求項４のうち何れか１項の作業車両の冷却装置であって、
    　上記冷却空気の吸い込み口または吹き出し口にフィルタが設けられていることを特徴とする作業車両の冷却装置。
  6. 　請求項１から請求項５のうち何れか１項の作業車両の冷却装置であって、
    　さらに、作業車両の前方側に配置されるファンを有することを特徴とする作業車両の冷却装置。
  7. 　作業車両の動力部に流通する流体を冷却するラジエータと、
    　上記ラジエータを介する冷却空気を作業車両内に導入するファンと、
    　請求項１から請求項６のうち何れか１項の冷却装置と、
    　を備えたことを特徴とする作業車両。
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