本申請主張基于2016年01月19日申請的日本專利申請第2016-008192號、2016年01月25日申請的日本專利申請第2016-011661號、2016年03月28日申請的日本專利申請第2016-064596號、2016年03月28日申請的日本專利申請第2016-064597號、2016年03月28日申請的日本專利申請第2016-064598號的優(yōu)先權(quán)。其申請的全部內(nèi)容通過參考援用于本說明書中。
本發(fā)明涉及一種挖土機。
背景技術(shù):
以往,已知有具備輔助液壓泵的驅(qū)動力源即引擎的電動機(輔助馬達)、回轉(zhuǎn)驅(qū)動上部回轉(zhuǎn)體的電動機(回轉(zhuǎn)馬達)等的混合型挖土機。
這種混合型挖土機中,提出有在回轉(zhuǎn)體的右側(cè)前部搭載電動機的電源即蓄電裝置,并以覆蓋包含蓄電裝置的部件組的方式設置升降臺階的結(jié)構(gòu)(例如,參考專利文獻1等)。
專利文獻1中,例如公開有在升降臺階的臺階面設置可開閉的罩蓋,通過打開該罩蓋來接近蓄電裝置(電容器),并確認其狀態(tài)等的可實現(xiàn)維護的結(jié)構(gòu)。
專利文獻1:日本特開2012-209467號公報
但是,回轉(zhuǎn)體的右側(cè)前部通常設置有用于照射回轉(zhuǎn)體的前方地面的工作燈,該工作燈有時以能夠從外部觀察照射部的方式容納于升降臺階內(nèi)。關(guān)于這種工作燈,為了應對因壽命等而發(fā)生的燈泡更換,需在升降臺階設置用于更換燈泡的維護罩蓋。
然而,若除了更換工作燈燈泡的維護用罩蓋以外,還設置如專利文獻1中公開的蓄電裝置的維護用罩蓋,則設置于升降臺階的罩蓋部件增加,其結(jié)果,有可能成為成本增加的主要原因。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,鑒于上述課題,其目的在于提供一種抑制設置于升降臺階的維護罩蓋的增加,并且能夠接近容納于升降臺階內(nèi)的工作燈與蓄電裝置的挖土機。
為了實現(xiàn)上述目的,一實施方式中提供一種挖土機,其具備:回轉(zhuǎn)體;電動機;升降臺階,設置于所述回轉(zhuǎn)體的右側(cè)前部;蓄電裝置,搭載于所述回轉(zhuǎn)體的右側(cè)前部,向所述電動機供給電力,且容納于所述升降臺階內(nèi);及工作燈,搭載于所述回轉(zhuǎn)體的右側(cè)前部,并容納于所述升降臺階內(nèi),所述升降臺階包含能夠接近所述蓄電裝置及所述工作燈這兩者的開口部及覆蓋該開口部的1個罩蓋部。
發(fā)明效果
根據(jù)上述實施方式,能夠提供一種抑制設置于升降臺階的維護罩蓋的增加,并且能夠接近容納于升降臺階內(nèi)的工作燈與蓄電裝置的挖土機。
附圖說明
圖1是挖土機的側(cè)視圖。
圖2是表示挖土機的驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖3是表示挖土機的蓄電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖4是起重磁鐵設備的側(cè)視圖。
圖5是表示起重磁鐵設備的驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖6是表示起重磁鐵驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖7是表示搭載于本實施方式所涉及的施工機械的廢氣處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是表示本實施方式所涉及的施工機械的上部回轉(zhuǎn)體中的各種部件的配置結(jié)構(gòu)的一例的俯視圖。
圖9是表示本實施方式所涉及的施工機械的上部回轉(zhuǎn)體的右側(cè)前部的各種部件的配置結(jié)構(gòu)的一例的右側(cè)視圖。
圖10是表示本實施方式所涉及的施工機械的上部回轉(zhuǎn)體的右側(cè)前部的各種部件的配置結(jié)構(gòu)的一例的主視圖。
圖11是表示本實施方式所涉及的施工機械的上部回轉(zhuǎn)體的右側(cè)前部的立體圖。
圖12是表示本實施方式所涉及的施工機械的上部回轉(zhuǎn)體的右側(cè)前部的主視圖。
圖13是表示電力驅(qū)動部件的固定結(jié)構(gòu)的一例的剖視圖。
圖14是表示固定逆變器、升降壓轉(zhuǎn)換器、起重磁鐵驅(qū)動器及工作燈的支承部件的一例的立體圖。
圖15是表示電力驅(qū)動部件的冷卻系統(tǒng)的一例的圖。
圖16是表示本實施方式所涉及的挖土機的熱交換器單元的立體圖。
圖17是表示第1冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
圖18是表示第2冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
圖19是示意地表示本實施方式所涉及的挖土機的引擎室的一例的剖視圖。
圖20是表示防塵網(wǎng)的結(jié)構(gòu)的一例的左側(cè)視圖。
圖21是表示防塵網(wǎng)的結(jié)構(gòu)的另一例的左側(cè)視圖。
圖22是表示本實施方式所涉及的熱交換器單元及周邊部件的配置結(jié)構(gòu)的俯視圖及主視圖。
圖23是表示起重磁鐵施工機械的驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
圖24是示意地表示通過控制器(第2控制部)進行的引擎控制處理的一例的流程圖。
圖25是表示起重磁鐵施工機械中的起重磁鐵的勵磁驅(qū)動部的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖26是示意地表示通過控制器(第3控制部)進行的起重磁鐵控制處理的一例的流程圖。
圖27是表示起重磁鐵施工機械的動作的時序圖。
圖28是說明起重磁鐵施工機械的工作模式的一例的圖。
圖29是示意地表示通過控制器(第3控制部)進行的起重磁鐵控制處理的另一例的流程圖。
圖30是示意地表示通過控制器(第2控制部)進行的引擎控制處理的另一例的流程圖。
圖中:1-下部行駛體,1a、1b-液壓馬達,2-回轉(zhuǎn)機構(gòu),3-上部回轉(zhuǎn)體(回轉(zhuǎn)體),4-動臂,5-斗桿,6-鏟斗,6a-起重磁鐵,6m-電磁線圈,7-動臂缸,8-斗桿缸,9-鏟斗缸,10-駕駛室,11-柴油引擎,12-電動發(fā)電機(電動機),13-減速機,14-主泵,15-先導泵,16-高壓液壓管路,17-控制閥,18、18a、18b-逆變器,18h-箱體,19-電容器(蓄電裝置),19b-安裝腳,19h-箱體,19m-支承部,19s-安全開關(guān)罩蓋(成為蓄電裝置的維護對象的部位),21-回轉(zhuǎn)用電動機(電動機),22-分解器,23-機械制動器,24-回轉(zhuǎn)減速機,25-先導管路,26-操作裝置,26a、26b-操縱桿,26c-踏板,27、28-液壓管路,29-壓力傳感器,30-控制器,31-線束,32-線束,42-吸附開關(guān),44-釋放開關(guān),48-起重磁鐵驅(qū)動器,48h-箱體,69-尿素水供給配管,100-升降壓轉(zhuǎn)換器,100h-箱體,110-dc母線,111-dc母線電壓檢測部,112-電容器電壓檢測部,113-電容器電流檢測部,120-蓄電系統(tǒng),140-回轉(zhuǎn)框架,141-中心框架,141l-左側(cè)框架,141r-右側(cè)框架,142、142l、142r-邊框架,143-底板面,145-臺階,150-廢氣處理裝置,160-燃料箱,190-冷卻單元,191-散熱器,192-散熱器,193-水泵,194-冷卻管,194a~194c-冷卻管,194d-冷卻管,194e-冷卻管,194f-冷卻管,195-儲存箱,196、197-連接部,200-尿素水箱,201-注入管,202-填料器,205-支承部件,205a-上表面,206-固定部,206a-區(qū)域,206b-緊固孔,207-固定部,207a-區(qū)域,207b-緊固孔,208-固定部,208a-區(qū)域,208b-緊固孔,209-固定部,209a-區(qū)域,209b-緊固孔,210-工作燈,220-升降臺階,221-第1層臺階(最下層的臺階部),221a-第1層臺階主體,221b-開口部,221c-罩蓋部,221d-踏板部,221f-狹縫部,222-第2層臺階,222a-工作箱,222b-開口部,222c-罩蓋部,222d-踏板部,223-第3層臺階,223a-第3層臺階主體,223b-開口部,223c-罩蓋部,223d-踏板部,224-立腳部件,230-外裝罩蓋,240-內(nèi)側(cè)罩蓋。
具體實施方式
以下,參考附圖對用于實施發(fā)明的方式進行說明。
首先,參考圖1~圖3,作為本實施方式所涉及的混合型的施工機械的一例,對挖土機的基本結(jié)構(gòu)進行說明。
圖1是表示作為本實施方式所涉及的施工機械的一例的挖土機的側(cè)視圖。
如圖1所示,挖土機的下部行駛體1上經(jīng)由回轉(zhuǎn)機構(gòu)2搭載有上部回轉(zhuǎn)體3。上部回轉(zhuǎn)體3上安裝有動臂4。動臂4的前端安裝有斗桿5,斗桿5的前端安裝有鏟斗6。作為附屬裝置的動臂4、斗桿5及鏟斗6分別通過作為液壓驅(qū)動器的動臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9液壓驅(qū)動。并且,上部回轉(zhuǎn)體3上設置有供操作者搭乘的駕駛室10,并且搭載有作為動力源的柴油引擎11(參考圖2)等。
圖2是表示作為本實施方式所涉及的施工機械的一例的挖土機的驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖中,分別以雙重線表示機械性動力系統(tǒng),以粗實線表示高壓液壓管路,以虛線表示先導管路,以細實線表示電力驅(qū)動/控制系統(tǒng)。
本實施方式所涉及的挖土機的作為主驅(qū)動部的柴油引擎11和作為輔助驅(qū)動部的電動發(fā)電機12分別與減速機13的2個輸入軸連接。減速機13的輸出軸上連接有主泵14及先導泵15。即,柴油引擎11經(jīng)由減速機13驅(qū)動主泵14及先導泵15,電動發(fā)電機12經(jīng)由減速機13輔助柴油引擎11,驅(qū)動主泵14及先導泵15。并且,電動發(fā)電機12經(jīng)由逆變器18a與包含作為蓄電裝置的一例的電容器19(參考圖3)的蓄電系統(tǒng)120連接。
主泵14經(jīng)由高壓液壓管路16與控制閥17連接。主泵14例如為可變?nèi)萘渴揭簤罕?,能夠通過控制斜板的角度(偏轉(zhuǎn)角)來調(diào)整活塞的行程長,并控制吐出流量。
先導泵15例如為固定容量式液壓泵。先導泵15經(jīng)由先導管路25與操作裝置26連接。
控制閥17是根據(jù)操作裝置26中的操作(經(jīng)由液壓管路27輸入的次級側(cè)的先導壓),進行液壓系統(tǒng)的控制的控制裝置。驅(qū)動下部行駛體1的液壓馬達1a(右用),1b(左用)、動臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9經(jīng)由高壓液壓管路與控制閥17連接。
操作裝置26包含操縱桿26a、26b、踏板26c。操縱桿26a、26b及踏板26c經(jīng)由液壓管路27及液壓管路28,分別與控制閥17及壓力傳感器29連接。壓力傳感器29與控制器30連接。
并且,本實施方式所涉及的挖土機中,回轉(zhuǎn)機構(gòu)2被電動化,設置有驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)2的回轉(zhuǎn)用電動機21。回轉(zhuǎn)用電動機21經(jīng)由逆變器18b與蓄電系統(tǒng)120連接?;剞D(zhuǎn)用電動機21的旋轉(zhuǎn)軸21a上連接有分解器22、機械制動器23及回轉(zhuǎn)減速機24。
另外,本實施方式中,逆變器18a、18b容納于同一個箱體(以下,稱為“逆變器箱體”)18h(參考圖8等)。以下,將逆變器18a、18b一體化的部件稱為逆變器18。
控制器30為進行本實施方式所涉及的挖土機的驅(qū)動控制的主要控制裝置??刂破?0例如由包含cpu及rom的運算處理裝置構(gòu)成,通過在cpu上執(zhí)行存儲于rom的驅(qū)動控制用程序來實現(xiàn)各種驅(qū)動控制。
控制器30將從壓力傳感器29供給的信號(與操作裝置26中的上部回轉(zhuǎn)體3的回轉(zhuǎn)操作對應的先導壓)轉(zhuǎn)換為速度指令,進行回轉(zhuǎn)用電動機21的驅(qū)動控制。
并且,控制器30進行電動發(fā)電機12的運行控制(電動運行(輔助運行)或發(fā)電運行的切換),并且進行通過驅(qū)動控制升降壓轉(zhuǎn)換器100(參考圖3)來進行的電容器19(參考圖3)的充放電控制??刂破?0根據(jù)電容器19的充電狀態(tài)、電動發(fā)電機12的運行狀態(tài)(電動運行(輔助運行)或發(fā)電運行)、及回轉(zhuǎn)用電動機21的運行狀態(tài)(動力運行或再生運行),進行升降壓轉(zhuǎn)換器100的升壓動作與降壓動作的切換控制,由此進行電容器19的充放電控制。
圖3是表示作為本實施方式所涉及的施工機械的一例的挖土機的蓄電系統(tǒng)120的結(jié)構(gòu)的一例的電路圖。蓄電系統(tǒng)120包含電容器19、升降壓轉(zhuǎn)換器100、dc母線110等。dc母線110控制電容器19、電動發(fā)電機12及回轉(zhuǎn)用電動機21之間的電力授受。電容器19上設置檢測電容器19的電壓值及電流值的電容器電壓檢測部112及電容器電流檢測部113。通過電容器電壓檢測部112及電容器電流檢測部113檢測出的電容器電壓值及電容器電流值供給至控制器30。
升降壓轉(zhuǎn)換器100根據(jù)電動發(fā)電機12及回轉(zhuǎn)用電動機21的運行狀態(tài)切換升壓動作與降壓動作,以使dc母線電壓值落在恒定的范圍內(nèi)。dc母線110配設于逆變器18a、18b與升降壓轉(zhuǎn)換器100之間,電容器19、電動發(fā)電機12及回轉(zhuǎn)用電動機21經(jīng)由dc母線110進行電力授受。
升降壓轉(zhuǎn)換器100的升壓動作與降壓動作的切換控制根據(jù)通過dc母線電壓檢測部111檢測出的dc母線電壓值、通過電容器電壓檢測部112檢測出的電容器電壓值及通過電容器電流檢測部113檢測出的電容器電流值進行。
接著,參考圖4~圖6,作為本實施方式所涉及的混合型施工機械的另一例,對起重磁鐵設備的基本結(jié)構(gòu)進行說明。以下,對與上述的挖土機相同的結(jié)構(gòu)標注相同符號,以不同的部分為中心進行說明。
另外,起重磁鐵設備的蓄電系統(tǒng)120的結(jié)構(gòu)與上述的挖土機相同,用圖3表示。
圖4是表示作為本實施方式所涉及的施工機械的另一例的起重磁鐵設備的側(cè)視圖。
如圖4所示,本實施方式所涉及的起重磁鐵設備中代替上述的挖土機的鏟斗6,在斗桿5的前端安裝起重磁鐵6a(以下,稱為“起重磁鐵”)。
圖5是表示作為本實施方式所涉及的施工機械的另一例的起重磁鐵設備的驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。與圖2的情況相同,圖中分別以雙重線表示機械性動力系統(tǒng),以粗實線表示高壓液壓管路,以虛線表示先導管路,以細實線表示電力驅(qū)動/控制系統(tǒng)。
起重磁鐵驅(qū)動器48為配置于蓄電系統(tǒng)120、驅(qū)動控制電動發(fā)電機12的逆變器18a、起重磁鐵6a之間的電力路徑,勵磁驅(qū)動起重磁鐵6a中包含的電磁線圈6m(參考圖6)的驅(qū)動電路。起重磁鐵驅(qū)動器48具有能夠切換極性來對起重磁鐵6a施加dc母線110的電壓vdc的結(jié)構(gòu),能夠通過該結(jié)構(gòu)切換起重磁鐵6a的吸附與釋放(即,電磁線圈6m的勵磁與消磁)。以下,參考圖6,對起重磁鐵驅(qū)動器48的結(jié)構(gòu)進行說明。
圖6是表示起重磁鐵驅(qū)動器48的結(jié)構(gòu)的一例的圖。起重磁鐵驅(qū)動器48由包含開關(guān)元件48ta~48td及換向用二極管48da~48dd的已知的h橋式電路構(gòu)成。具體而言,開關(guān)元件48ta、48tb及開關(guān)元件48tc、48td分別串聯(lián)連接,并且串聯(lián)連接的開關(guān)元件48ta、48tb及開關(guān)元件48tc、48td并聯(lián)連接。并且,串聯(lián)連接的開關(guān)元件48ta、48tb及開關(guān)元件48tc、48td的中間點上分別連接有起重磁鐵6a的電磁線圈6m的端子mp及端子mn。并且,開關(guān)元件48ta~48td的每一個上并聯(lián)連接有換向用二極管48da~48dd。
對起重磁鐵6a的電磁線圈6m進行勵磁時(吸附開關(guān)42被接通時),開關(guān)元件48ta、48td被接通,開關(guān)元件48tb、38tc被斷開。由此,經(jīng)由開關(guān)元件48ta、48td,對起重磁鐵6a的電磁線圈6m施加dc母線110的電壓vdc,流動從電磁線圈6m的端子mp朝向端子mn的勵磁電流。因此,電磁線圈6m被勵磁,起重磁鐵6a能夠吸附鋼材等。
另一方面,對起重磁鐵6a的電磁線圈6m進行消磁時(即,釋放開關(guān)44被接通時),開關(guān)元件48tb、48tc被接通,開關(guān)元件48ta、48td被斷開。由此,沿反方向?qū)ζ鹬卮盆F6a的電磁線圈6m施加dc母線110的電壓vdc,流動從電磁線圈6m經(jīng)由換向用二極管48dc、dc母線110及換向用二極管48db返回電磁線圈6m的消磁電流。因此,起重磁鐵6a的電磁線圈6m被消磁,能夠釋放吸附在起重磁鐵6a的鋼材等。并且,此時,逆變器18a作為消磁電流將從電磁線圈6m向dc母線110放出的再生電力供給至電動發(fā)電機12。
控制器30根據(jù)來自吸附開關(guān)42及釋放開關(guān)44的操作輸入,向起重磁鐵驅(qū)動器48輸出控制指令,進行起重磁鐵6a(具體而言,電磁線圈6m)的驅(qū)動控制。即,若吸附開關(guān)42被接通,則控制器30向起重磁鐵驅(qū)動器48輸出接通開關(guān)元件48ta、48td且斷開開關(guān)元件48tb、48tc的控制指令。此時,控制器30能夠通過對開關(guān)元件48ta、48td進行pwm(pulsewidthmodulation)控制,調(diào)整施加于電磁線圈6m的電壓。并且,若吸附開關(guān)42被接通,則控制器30向起重磁鐵驅(qū)動器輸出接通開關(guān)元件48tb、48tc且斷開開關(guān)元件48ta、48td的控制指令。此時,控制器30能夠通過對開關(guān)元件48tb、48tc進行pwm控制,調(diào)整施加于電磁線圈6m的電壓。
另外,以下說明中,有時將逆變器18(逆變器18a、18b)、升降壓轉(zhuǎn)換器100、起重磁鐵驅(qū)動器48及電容器19綜合或者個別地稱為“電力驅(qū)動部件”。
如上述,包含上述的作為本實施方式所涉及的施工機械的一例的挖土機與作為另一例的起重磁鐵設備的施工機械系列(以下,稱為施工機械系列)具有在各施工機械中共同的結(jié)構(gòu)及各施工機械中特有的結(jié)構(gòu)。以下,以在包含挖土機及起重磁鐵設備的施工機械系列中包含的各施工機械中共同的結(jié)構(gòu)為中心進行說明。
接著,參考圖7,對針對從柴油引擎11排出的廢氣進行凈化處理的廢氣處理裝置150的結(jié)構(gòu)進行說明。
圖7是表示廢氣處理裝置150的結(jié)構(gòu)例的圖。本實施方式中,廢氣處理裝置150對從柴油引擎11排出的廢氣進行凈化。柴油引擎11通過引擎控制模塊(以下,稱為“ecm”)60控制。
從柴油引擎11排出的廢氣通過渦輪增壓器61流向排氣管62。并且,廢氣從排氣管62流入廢氣處理裝置150,通過廢氣處理裝置150凈化之后排出至大氣中。
另一方面,通過空氣凈化器63導入吸氣管64內(nèi)的吸入空氣通過渦輪增壓器61及中冷器65而供給至柴油引擎11。
排氣管62上串聯(lián)設置第1排氣處理部及第2排氣處理部。本實施方式中的第1排氣處理部為捕集廢氣中的顆粒狀物質(zhì)的柴油機顆粒過濾器(dpf:dieselparticulatefilter)66。并且,第2排氣處理部為還原去除廢氣中的nox的選擇還原催化劑67。
另外,第1排氣處理部可以是柴油氧化催化劑(doc:dieseloxidationcatalyst)。
選擇還原催化劑67通過接受液體還原劑的供給,對廢氣中的nox連續(xù)進行還原,由此去除nox。本實施方式中,從操作性的觀點考慮,使用尿素水作為液體還原劑。
另外,只要是能夠連續(xù)還原nox的處理劑,則當然可使用尿素水以外的其他處理劑。
在排氣管62中的選擇還原催化劑67的上游側(cè)設置用于向選擇還原催化劑67供給尿素水的尿素水噴射閥68。尿素水噴射閥68經(jīng)由尿素水供給配管69(以下,簡稱為“配管69”)與尿素水箱200連接。
配管69上設置尿素水供給泵70。尿素水箱200與尿素水供給泵70之間設置過濾器71。存儲于尿素水箱200內(nèi)的尿素水通過尿素水供給泵70供給至尿素水噴射閥68。并且,尿素水在排氣管62中的選擇還原催化劑67的上游位置,從尿素水噴射閥68向排氣管62內(nèi)噴射。
從尿素水噴射閥68噴射的尿素水供給至選擇還原催化劑67。所供給的尿素水在選擇還原催化劑67內(nèi)被水解,生成氨。所生成的氨在選擇還原催化劑67內(nèi)對廢氣中包含的nox進行還原。由此,從柴油引擎11排出的廢氣得到凈化。
第1nox傳感器72配設于尿素水噴射閥68的上游側(cè)。第2nox傳感器73配設于選擇還原催化劑67的下游側(cè)。第1nox傳感器72及第2nox傳感器73檢測各個配設位置中的廢氣中包含的nox的濃度。
尿素水箱200上配設有尿素水余量傳感器74。尿素水余量傳感器74檢測尿素水箱200內(nèi)的尿素水的余量。
第1nox傳感器72、第2nox傳感器73、尿素水余量傳感器74、尿素水噴射閥68及尿素水供給泵70與廢氣控制器75連接。廢氣控制器75根據(jù)分別通過第1nox傳感器72及第2nox傳感器73檢測出的nox濃度,以通過尿素水噴射閥68及尿素水供給泵70噴射適當量的尿素水的方式進行噴射量控制。
廢氣控制器75根據(jù)從尿素水余量傳感器74輸出的尿素水的余量,計算尿素水的余量相對于尿素水箱200的總?cè)莘e的比例。本實施方式中,將尿素水的余量相對于尿素水箱200的總?cè)莘e的比例定義為尿素水余量比。例如,尿素水余量比50%表示尿素水箱200內(nèi)殘留有尿素水箱200的一半容量的尿素水。
廢氣控制器75經(jīng)由通信機構(gòu)(例如,依據(jù)can協(xié)議的lan等),與進行柴油引擎11的控制的ecm60連接為能夠進行通信。并且,ecm60經(jīng)由通信機構(gòu)(例如,依據(jù)can協(xié)議的lan等),與挖土機控制器76連接。
挖土機控制器76也可共用廢氣控制器75所具有的廢氣處理裝置150的各種信息。ecm60、廢氣控制器75、挖土機控制器76分別包含cpu、ram、rom、輸入輸出端口、存儲裝置等。
挖土機控制器76上連接有監(jiān)視器77(顯示裝置)。監(jiān)視器77上顯示警告、運行條件等信息或數(shù)據(jù)。
廢氣處理裝置150具有防止尿素水箱200及配管69的凍結(jié)的防凍機構(gòu)。本實施方式中,防凍機構(gòu)利用通過配管80的柴油引擎11的引擎冷卻水。具體而言,剛冷卻柴油引擎11之后的引擎冷卻水在維持比較高的溫度的同時通過配管80的第1部分80a而到達第2部分80b。第2部分80b為與尿素水箱200的外表面相接的配管80的一部分。引擎冷卻水在第2部分80b中流動時,向尿素水箱200及其內(nèi)部的尿素水供熱。之后,引擎冷卻水在與配管69相鄰而設置的配管80的第3部分80c流動時,向配管69及其內(nèi)部的尿素水供熱。之后,放出熱而變成比較低的溫度的引擎冷卻水通過配管80的第4部分80d而到達散熱器191(參考圖8)。由此,防凍機構(gòu)利用引擎冷卻水向尿素水箱200及配管69供熱,防止尿素水箱200及配管69的凍結(jié)。
接著,參考圖8~圖12,對本實施方式所涉及的施工機械(挖土機及起重磁鐵設備)的上部回轉(zhuǎn)體3中的配置結(jié)構(gòu),即本實施方式所涉及的施工機械系列的各施工機械(挖土機、起重磁鐵設備)中共同的配置結(jié)構(gòu)進行說明。
圖8是表示本實施方式所涉及的施工機械的上部回轉(zhuǎn)體3中的各種部件的配置結(jié)構(gòu)的一例的俯視圖。圖9是表示本實施方式所涉及的施工機械的上部回轉(zhuǎn)體3的右側(cè)前部的各種部件的配置結(jié)構(gòu)的一例的右側(cè)視圖。圖10是表示本實施方式所涉及的施工機械的上部回轉(zhuǎn)體3的右側(cè)前部的各種部件的配置結(jié)構(gòu)的一例的主視圖。圖11是表示本實施方式所涉及的施工機械的上部回轉(zhuǎn)體3的右側(cè)前部的立體圖,圖11(a)表示從右斜上前方觀察的立體圖,圖11(b)表示從左斜上前方觀察的立體圖。圖12是表示本實施方式所涉及的施工機械的上部回轉(zhuǎn)體3的右側(cè)前部的主視圖。
如圖8所示,上部回轉(zhuǎn)體3包含回轉(zhuǎn)框架140,搭載于上部回轉(zhuǎn)體3的各種部件固定于回轉(zhuǎn)框架140上。
回轉(zhuǎn)框架140將以沿上部回轉(zhuǎn)體3的前后方向而縱剖的方式延伸設置的一對中心框架141及邊框架142作為中心,包含其他加強框架及在左右方向上連結(jié)各框架之間的橫梁等而構(gòu)成。
中心框架141包含在上部回轉(zhuǎn)體3的前部以從左右夾持的方式支承動臂4的一對左側(cè)框架180l及右側(cè)框架180r。
邊框架142包含設置于上部回轉(zhuǎn)體3的左端部的邊框架142l及設置于上部回轉(zhuǎn)體3的右端部的邊框架142r。
如圖8所示,在上部回轉(zhuǎn)體3的后部中央配置有柴油引擎11。柴油引擎11經(jīng)由防振支座(未圖示)安裝于中心框架141。
柴油引擎11上以能夠傳遞動力的方式連接有位于其右側(cè)的減速機13,并且減速機13中連接有柴油引擎11的一側(cè)的相反側(cè)(即,右側(cè))以能夠傳遞動力的方式連接有電動發(fā)電機12。即,柴油引擎11、減速機13及電動發(fā)電機12作為一體,從上部回轉(zhuǎn)體3的后部中央橫跨右側(cè)后部而配置。
電動發(fā)電機12及減速機13的上方配置有廢氣處理裝置150。廢氣處理裝置150與柴油引擎11(具體而言,圖7所示的渦輪增壓器61)通過排氣管62連接。
在上部回轉(zhuǎn)體3的左側(cè)后部(即,柴油引擎11的左側(cè))配置有冷卻單元190。冷卻單元190包含柴油引擎11用散熱器191、混合用散熱器192、水泵193等。
在上部回轉(zhuǎn)體3的左側(cè)前部配置有駕駛室10。
在上部回轉(zhuǎn)體3的前部中央(駕駛室10的右方),以從左右被左側(cè)框架141l及右側(cè)框架141r夾持的方式,支承有未圖示的動臂4。具體而言,動臂4以被夾持在左側(cè)框架141l與右側(cè)框架141r之間的狀態(tài),通過由動臂銷(未圖示)貫穿左側(cè)框架141l、動臂4、右側(cè)框架141r,支承為能夠沿上下方向轉(zhuǎn)動。
在上部回轉(zhuǎn)體3的中央附近,即在上部回轉(zhuǎn)體3的回轉(zhuǎn)中心附近配置有回轉(zhuǎn)用電動機21。
在上部回轉(zhuǎn)體3的右側(cè)中央部(減速機13、電動發(fā)電機12、廢氣處理裝置150的前方)設置有燃料箱160。存儲于燃料箱160的柴油引擎11的燃料(柴油)經(jīng)由燃料配管(未圖示)供給至柴油引擎11。
如圖8所示,電力驅(qū)動部件及尿素水箱200配置于上部回轉(zhuǎn)體3的右側(cè)前部(即,配置于右側(cè)中央部的燃料箱160的前側(cè)且支承于前部中央的動臂4的右側(cè))。
如圖9所示,尿素水箱200與燃料箱160的前方相鄰而固定于回轉(zhuǎn)框架140(的底板面143)上。
如圖8~圖10所示,尿素水箱200上安裝有朝向上方延伸設置的注入管201,在注入管201的前端設置有填料器202。如此,通過將填料器202抬到比較高的位置來設置,在踏上后述的升降臺階220的狀態(tài)下,工作人員容易進行尿素水的補給。即,例如若填料器202設置于尿素水箱200的上端位置附近,則在踏上升降臺階220的第1層臺階221(后述)或者第2層臺階222(后述)的狀態(tài)下,補給尿素水時無需大幅彎腰。另一方面,通過將填料器202抬到比較高的位置,能夠減少工作人員補給尿素水時彎腰的量,因此容易進行尿素水的補給。
并且,如圖10所示,填料器202與設置于燃料箱160的前端面的左上端部的燃料表161的左右方向的位置偏離。由此,如后述,能夠設置能夠從前方及斜上方觀察燃料表161的升降臺階220。
如圖9所示,電容器19與尿素水箱200的前方相鄰而配置于回轉(zhuǎn)框架140(的底板面143)上。以下,參考圖13,對電容器19的固定結(jié)構(gòu)的一例進行說明。
圖13是表示電容器19的固定結(jié)構(gòu)的一例的圖。
如圖8~圖10及圖13所示,電容器19容納于具有大致長方體的外形形狀的箱體(以下,稱為“電容器箱體”)19h的內(nèi)部。并且,電容器箱體19h在其四角具有沿前方及后方延伸的平板狀的安裝腳19b,該安裝腳19b經(jīng)由支承部19m固定于回轉(zhuǎn)框架140(的底板面143)。具體而言,如圖13所示,支承部19m包含減振橡膠19ma、19mb、墊圈19mc、19md、螺栓19me、螺母19mf。從下側(cè)依次重疊有回轉(zhuǎn)框架140(的底板面143)、減振橡膠19mb、墊圈19md、安裝腳19b、墊圈19mc、減振橡膠19ma的層疊體具有上下方向的貫穿孔,通過從下至上插通該貫穿孔的螺栓19me與緊固于螺栓19me的前端的螺母19mf,沿上下方向緊固。
另外,電容器箱體19h在本實施方式所涉及的施工機械系列中包含的挖土機與起重磁鐵設備中具有相同的尺寸。即,電容器箱體19h在挖土機與起重磁鐵設備之間共用。但是,電容器19的結(jié)構(gòu)(例如,內(nèi)置的電容器單元的個數(shù)或各電容器單元的規(guī)格等)在挖土機與起重磁鐵設備之間可相同,也可不同。
如圖9及圖10所示,電容器19(即,電容器箱體19h)之上設置有具有從回轉(zhuǎn)框架140的底板面143升高的(即,遠離的)上表面205a及腳部205b的支承部件205。并且,逆變器18及升降壓轉(zhuǎn)換器100配置于支承部件205的上表面205a。即,逆變器18及升降壓轉(zhuǎn)換器100配置于電容器19之上。
并且,如圖8所示,在支承部件205的上表面205a的左前端部配置有工作燈210。工作燈210能夠通過設置于后述罩蓋部221c的狹縫部221f,從外部觀察其照射部(照射光的部分)。
如圖8及圖10所示,逆變器18容納于逆變器箱體18h,并且固定于支承部件205的上表面205a。并且,升降壓轉(zhuǎn)換器100容納于箱體(以下,稱為“轉(zhuǎn)換器箱體”)100h,并固定于支承部件205的上表面205a。具體而言,逆變器箱體18h及轉(zhuǎn)換器箱體100h分別具有大致相同體格的大致長方體的外形形狀。并且,逆變器箱體18h及轉(zhuǎn)換器箱體100h將各自外形形狀中的長邊方向?qū)R于前后方向,以從左至右為逆變器箱體18h、轉(zhuǎn)換器箱體100h的順序排列于左右,并固定于支承部件205的上表面205a。
逆變器箱體18h及轉(zhuǎn)換器箱體100h相對于支承部件205(的上表面205a)的固定結(jié)構(gòu)可與圖10所示的電容器19的固定結(jié)構(gòu)相同,也可以是其他結(jié)構(gòu)。
并且,如圖8及圖10所示,逆變器箱體18h及轉(zhuǎn)換器箱體100h靠近支承部件205的上表面205a的左端而配置。具體而言,轉(zhuǎn)換器箱體100h配置于支承部件205的上表面205a的左右方向的中央部,并且逆變器箱體18h配置于支承部件205的上表面205a上的轉(zhuǎn)換器箱體100h的左側(cè)(即,上表面205a的左端部)。并且,在支承部件205的上表面205a的左端部,設置有可配置俯視觀察時具有與逆變器箱體18h、轉(zhuǎn)換器箱體100h相同體格的其他部件的區(qū)域208a(參考圖14)。能夠在與轉(zhuǎn)換器箱體100h的右側(cè)相鄰的上表面205a的該區(qū)域208a,配置本實施方式所涉及的施工機械系列的各施工機械所特有的部件。例如,能夠在該區(qū)域208a配置容納作為起重磁鐵設備所特有的部件的起重磁鐵驅(qū)動器48(參考圖8及圖10中的點線框)的箱體(以下,稱為“起重磁鐵驅(qū)動器箱體”)48h。
并且,如圖8及圖9所示,逆變器箱體18h、轉(zhuǎn)換器箱體100h及起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h盡可能靠近支承部件205的上表面205a的前端而配置。由此,能夠在一定程度上確保逆變器箱體18h、轉(zhuǎn)換器箱體100h及起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h的后端部與尿素水箱200之間的前后間隔,因此容易進行連接于該后端部的線束或冷卻管等的處理。但是,如上述,在支承部件205的上表面205a的左前端部固定有工作燈210,因此逆變器箱體18h的前端位置比轉(zhuǎn)換器箱體100h或起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h的前端位置更靠后方。以下,參考圖14,對固定逆變器箱體18h、轉(zhuǎn)換器箱體100h及起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h的支承部件205的結(jié)構(gòu)進行說明。
另外,可如下,即,逆變器箱體18h配置于支承部件205的上表面205a上的轉(zhuǎn)換器箱體100h的右側(cè),本實施方式所涉及的施工機械系列的各施工機械所特有的部件(起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h)配置于左側(cè)。并且,逆變器箱體18h與轉(zhuǎn)換器箱體100h的左右位置可相反。并且,也可以是如下結(jié)構(gòu),即,逆變器箱體18h與轉(zhuǎn)換器箱體100h配置于支承部件205的上表面205a上的左端部或者右端部,本實施方式所涉及的施工機械系列的各施工機械所特有的部件(起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h)能夠配置于上表面205a的左右方向的中央部。
圖14是表示支承部件205的一例的立體圖。
如圖14所示,在支承部件205的上表面205a的左前端部設置有固定工作燈210的固定部209。固定部209包含配置工作燈210的區(qū)域209a及前后2處緊固孔209b。并且,在支承部件205的上表面205a的左端部上的固定部209的后方設置有固定逆變器箱體18h的固定部206。固定部206包含配置逆變器箱體18h的區(qū)域206a及前側(cè)2處、后側(cè)2處共計4處緊固孔206b。
并且,在支承部件205的上表面205a的左右方向的中央部設置有固定轉(zhuǎn)換器箱體100h的固定部207。固定部207包含配置轉(zhuǎn)換器箱體100h的區(qū)域207a及前側(cè)2處、后側(cè)2處共計4處緊固孔207b。
并且,在支承部件205的上表面205a的右端部設置有固定本實施方式所涉及的施工機械系列的各施工機械所特有的部件(起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h)的固定部208。固定部208包含配置該部件的區(qū)域208a及前側(cè)2處、后側(cè)2處共計4處緊固孔208b。
如上述,由于盡可能靠近前方而配置逆變器箱體18h、轉(zhuǎn)換器箱體100h及起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h,因此固定部207、208比固定部206更靠前方而設置。
如此,在支承部件205的上表面205a排列配置有逆變器箱體18h及轉(zhuǎn)換器箱體100h。并且,在支承部件205的上表面205a設置有可進一步配置并固定本實施方式所涉及的施工機械系列的各施工機械所特有的部件(起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h)的固定部208。由此,能夠在本實施方式所涉及的施工機械系列中包含的挖土機與起重磁鐵設備之間共用上部回轉(zhuǎn)體3的右側(cè)前部的配置結(jié)構(gòu)。并且,支承部件205在本實施方式所涉及的施工機械系列中包含的挖土機與起重磁鐵設備之間,尺寸(至少左右方向及前后方向的尺寸)變得相同,因此能夠共用支承部件205的部件。并且,支承部件205與構(gòu)成上部回轉(zhuǎn)體3的主容納部的未圖示的框架(容納框架)分開設置。因此,能夠在挖土機與起重磁鐵設備之間共用容納框架。
另外,轉(zhuǎn)換器箱體100h可配置于支承部件205的上表面205a以外的位置。即,也可以是如下方式,即,省略上表面205a的固定部207,挖土機中,固定部206上固定逆變器箱體18h,起重磁鐵設備中,固定部206及固定部208上分別固定逆變器箱體18h及起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h。此時,例如在本實施方式所涉及的施工機械系列中,可共同地采用小型電容器來代替電容器19,在上表面205a下側(cè)的底板面143配置小型電容器(容納該小型電容器的箱體)與轉(zhuǎn)換器箱體100h。
返回圖8,逆變器18利用經(jīng)由升降壓轉(zhuǎn)換器100從電容器19供給的電力,驅(qū)動電動發(fā)電機12及回轉(zhuǎn)用電動機21。因此,逆變器18與電動發(fā)電機12及回轉(zhuǎn)用電動機21分別經(jīng)由線束31及線束32連接。逆變器箱體18h中的線束31、32的取出口(與線束31、32的連接器)設置于逆變器箱體18h的大致長方體的外形形狀中的長邊方向(以下,簡稱為“逆變器箱體18h的長邊方向”)的后端的側(cè)面(即,后端面)。
另外,逆變器箱體18h與連接線束31、32的連接器同樣地,在長邊方向的后端面具有連接與升降壓轉(zhuǎn)換器100之間的線束(未圖示)的連接器。并且,升降壓轉(zhuǎn)換器100在大致長方體的外形形狀中的長邊方向(以下,簡稱為“轉(zhuǎn)換器箱體100h的長邊方向”)的后端面具有連接該線束的連接器。并且,升降壓轉(zhuǎn)換器100在長邊方向的后端面具有連接電容器19之間的線束(未圖示)的連接器。并且,電容器箱體19h在后端面具有連接與該線束的連接器。
如圖8所示,從逆變器18向后方延伸的線束31為了避免與后方的尿素水箱200的干擾,以向右彎曲,且在尿素水箱200的前方從左向右延伸的方式布設。如圖9及圖10所示,線束31在比尿素水箱200的右端更靠右方的位置,向下彎曲,通過設置于底板面143的孔(未圖示),貫穿到底板面143的下側(cè)。貫穿到底板面143的下側(cè)的線束31向后彎曲,以沿著邊框架142r的內(nèi)側(cè),從前向后縱剖燃料箱160的下側(cè)的方式布設。并且,線束31在比燃料箱160的后端更靠后方的位置,通過設置于底板面143的孔(未圖示),貫穿到底板面143的上側(cè),并向右側(cè)彎曲,與配置于上部回轉(zhuǎn)體3的右側(cè)后部的電動發(fā)電機12連接。
并且,從逆變器18向后方延伸的線束32向左彎曲,橫跨(或者貫穿)位于尿素水箱200的左側(cè)的右側(cè)框架141r,與配置于上部回轉(zhuǎn)體3的中央附近的回轉(zhuǎn)用電動機21連接。
電力驅(qū)動部件中,從散熱器192供給有冷卻水。該冷卻水在設置于逆變器箱體18h、轉(zhuǎn)換器箱體100h及電容器箱體19h內(nèi)的冷卻水路(水套)中循環(huán)。并且,搭載起重磁鐵驅(qū)動器48的起重磁鐵設備中,冷卻水進一步在設置于起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h內(nèi)的水套中循環(huán)。由此,能夠冷卻逆變器18、升降壓轉(zhuǎn)換器100、電容器19及起重磁鐵驅(qū)動器48。以下,參考圖15,對電力驅(qū)動部件的冷卻系統(tǒng)進行說明。
圖15是表示冷卻電動發(fā)電機12、回轉(zhuǎn)用電動機21及電力驅(qū)動部件的冷卻系統(tǒng)的一例的圖。
該冷卻系統(tǒng)包含散熱器192、水泵193、冷卻管194、儲存箱195(reservetank)等。
水泵193吸入該冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻水,即冷卻管194及儲存箱195內(nèi)的冷卻水并吐出,使冷卻水在由冷卻管194構(gòu)成的冷卻回路內(nèi)循環(huán)。具體而言,如圖14所示,水泵193通過冷卻管194a吸入通過散熱器192冷卻的冷卻水,并向冷卻管194b吐出。
通過水泵193吐出的冷卻水在通過配置成分別與電容器19、逆變器18a、18b、升降壓轉(zhuǎn)換器100、回轉(zhuǎn)用電動機21、電動發(fā)電機12及減速機13相鄰的冷卻管194之后,返回散熱器192。具體而言,通過水泵193向冷卻管194b吐出的冷卻水首先供給至電容器19(電容器箱體19h內(nèi)的水套)之后,向冷卻管194c吐出。冷卻管194c上連接有能夠分流冷卻水的連接部196(例如,流體接頭等),能夠向多個設備并列供給冷卻管194c的冷卻水。本例中,連接部196構(gòu)成為能夠向3個冷卻管194d~194f分流冷卻管194c的冷卻水,其中,冷卻管194d與逆變器18a、18b(即,逆變器箱體18h內(nèi)的水套)連接,冷卻管194e與升降壓轉(zhuǎn)換器100(即,轉(zhuǎn)換器箱體100h內(nèi)的水套)連接。并且,起重磁鐵設備中,冷卻管194f與起重磁鐵驅(qū)動器48(即,起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h內(nèi)的水套)連接。通過逆變器箱體18h及轉(zhuǎn)換器箱體100h的冷卻水(起重磁鐵設備中為通過逆變器箱體18h、轉(zhuǎn)換器箱體100h及起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h的冷卻水)在連接部197中再次合流,之后,通過冷卻管194,依次在回轉(zhuǎn)用電動機21、電動發(fā)電機12及減速機13中循環(huán),并返回散熱器192。
另外,圖15所示的冷卻回路的結(jié)構(gòu)為一例,可采用任意的連接方法。例如,圖15中,水泵193可吸入通過散熱器192冷卻之前的冷卻水并向散熱器192吐出。并且,冷卻管194在分別與逆變器18a、18b及升降壓轉(zhuǎn)換器100(起重磁鐵設備中為逆變器18a、18b、升降壓轉(zhuǎn)換器100及起重磁鐵驅(qū)動器48)相鄰的部分并列配置,在其他部分串聯(lián)配置,但可全部串聯(lián)配置,也可在其他部分的一部分或全部采用并聯(lián)連接。
如圖8所示,從與散熱器192的左側(cè)相鄰配置的水泵193延伸設置的冷卻管194b在沿前后方向縱剖散熱器192的下側(cè)之后,向右彎曲,以從左向右橫剖散熱器191和柴油引擎11的前方的方式布設。并且,冷卻管194b在鄰近燃料箱160的位置向前彎曲,以沿著燃料箱160及尿素水箱200,從后向前縱剖的方式布設,與電容器19的后端面連接。與從電容器箱體19h的后端面延伸的冷卻管194c(未圖示)連接的連接部196配置于尿素水箱200與逆變器箱體18h及轉(zhuǎn)換器箱體100h之間的前后位置。連接部196與逆變器箱體18h之間及連接部196與轉(zhuǎn)換器箱體100h之間通過冷卻管194d、194e連接。并且,起重磁鐵設備中,連接部196與起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h之間進一步通過冷卻管194f(圖8中的點線)連接。
另外,圖8中,省略連接部197的圖示,但連接部197的配置方式和連接部197與逆變器箱體18h及轉(zhuǎn)換器箱體100h(起重磁鐵設備中為逆變器箱體18h、轉(zhuǎn)換器箱體100h及起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h)的連接方式和連接部196相同。
如此,電力驅(qū)動部件的冷卻系統(tǒng)的循環(huán)流路具有連接于逆變器箱體18h的冷卻管194d及與冷卻管194d并列配置且連接于轉(zhuǎn)換器箱體100h的冷卻管194e。并且,具有連接部196,其能夠連接與冷卻管194d及冷卻管194e并列配置且連接于起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h的冷卻管194f。由此,能夠在本實施方式所涉及的施工機械系列中包含的挖土機與起重磁鐵設備之間實現(xiàn)電力驅(qū)動部件的冷卻系統(tǒng)的共用化。
如圖9、圖11及圖12所示,在上部回轉(zhuǎn)體3的右側(cè)前部,以覆蓋各種部件組(尿素水箱200、逆變器18、電容器19、升降壓轉(zhuǎn)換器100、起重磁鐵驅(qū)動器48、工作燈210等)的方式,設置有升降臺階220。升降臺階220設置成后方升高,工作人員能夠從上部回轉(zhuǎn)體3的前方爬上容納部上部,進行引擎室的檢查等。并且,升降臺階220上還設置有與后述的尿素水箱200的填料器202連接的開口(開口部223b),工作人員能夠爬上升降臺階220,向尿素水箱200補給尿素水。升降臺階220從下至上包含第1層臺階221、第2層臺階222及第3層臺階223。
另外,如圖11及圖12所示,在升降臺階220的右端部設置有扶手225。在升降臺階220的外側(cè)(右側(cè)端部)安裝有外裝罩蓋230。即,外裝罩蓋230從右側(cè)覆蓋上部回轉(zhuǎn)體3的右側(cè)前部的各種部件組。并且,在升降臺階220的內(nèi)側(cè)(左側(cè)端部)安裝有內(nèi)側(cè)罩蓋240。即,內(nèi)側(cè)罩蓋240從左側(cè)覆蓋上部回轉(zhuǎn)體3的右側(cè)前部的各種部件組。
如圖9所示,第1層臺階221包含覆蓋電力驅(qū)動部件(逆變器箱體18h、電容器箱體19h、轉(zhuǎn)換器箱體100h、起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h)的第1層臺階主體221a。第1層臺階主體221a在前端面具備開口部221b。
開口部221b為了使工作人員維護容納于第1層臺階221內(nèi)的電力驅(qū)動部件或工作燈210而設置。例如,如圖10所示,電容器箱體19h上設置有安全開關(guān)罩蓋19s。電容器19能夠輸出非常高的電壓,因此進行包含電容器19的電力驅(qū)動系統(tǒng)的維護時,需卸下安全開關(guān)罩蓋19s,通過安全開關(guān)切斷電力路徑。并且,若工作燈210因燈泡壽命等而無法點亮,則需更換。此時,工作人員能夠通過開口部221b(圖10中的點線框)接近(access)安全開關(guān)罩蓋19s與工作燈這兩者。因此,與分開設置電力驅(qū)動部件的維護用罩蓋和工作燈210的維護用罩蓋的情況相比,能夠抑制成本增加。
并且,如圖7所示,開口部221b以能夠從前方觀察電容器19的維護對象部位(安全開關(guān)罩蓋19s)與工作燈的成為維護對象的部位(照射部)的方式設置。因此,工作人員能夠容易進行電力驅(qū)動部件及工作燈210這兩者的維護。
另外,開口部221b只要能夠接近電容器19的維護對象部位(安全開關(guān)罩蓋19s)與工作燈210的維護對象部位(照射部)即可,也可以無法從前方觀察各維護對象部位。即,開口部221b可以以能夠從前方觀察各維護對象部位中的任一個的方式設置,也可以以什么都無法觀察的方式設置。
并且,第1層臺階221包含從前方覆蓋開口部221b的罩蓋部221c。罩蓋部221c構(gòu)成為能夠從第1層臺階221拆卸(參考圖9的空心箭頭),且以除了覆蓋設置開口部221b的第1層臺階主體221a的前端面以外,還覆蓋不設置開口部221b的上表面的方式設置。即,罩蓋部221c與第1層臺階221(具體而言為第1層臺階主體221a)的上表面(工作人員放置腳的部分)重疊。由此,能夠通過第1層臺階主體221a的上表面與罩蓋部221c的上表面這兩個面支承來自上方的荷重,因此能夠使第1層臺階主體221a的板厚與罩蓋部221c的板厚較薄。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)第1層臺階主體221a的輕量化,并減輕組裝工序中的工作人員的負荷。并且,能夠?qū)崿F(xiàn)罩蓋部221c的輕量化,并減輕組裝工序中的工作人員的負擔,并且減輕維護工作中的工作人員的負擔。罩蓋部221c的重量具有工作人員可搬運的預先規(guī)定的值以下的質(zhì)量,例如,15kg以下的質(zhì)量。
并且,如上述,逆變器18及升降壓轉(zhuǎn)換器100容納于分別不同的逆變器箱體18h及轉(zhuǎn)換器箱體100h,并且左右排列配置。并且,如上述,起重磁鐵設備中,逆變器18、升降壓轉(zhuǎn)換器100及起重磁鐵驅(qū)動器48容納于分別不同的逆變器箱體18h、轉(zhuǎn)換器箱體100h及起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h,并且左右排列配置。由此,能夠?qū)⒆鳛殡娏︱?qū)動部件整體的高度抑制為較低,因此能夠?qū)⑸蹬_階220中覆蓋電力驅(qū)動部件的部分的高度抑制為較低。因此,例如,無需因覆蓋電力驅(qū)動部件的部分的臺階變高而在該臺階的前部追加前后尺寸較短的臺階等,從而能夠?qū)⒏采w電力驅(qū)動部件的部分作為第1層臺階221來利用。即,升降臺階220的升降變得容易。并且,通過采用能夠?qū)⒛孀兤飨潴w18h、轉(zhuǎn)換器箱體100h及起重磁鐵驅(qū)動器箱體48h排列配置于支承部件205的上表面205a的結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)挖土機與起重磁鐵設備這兩者中同樣良好的向容納部上部的乗降性。
另外,罩蓋部221c以可拆卸的方式設置,但也可以例如如后述的罩蓋222c、223c,以能夠以后端部作為旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動的方式設置。
并且,如圖11及圖12所示,罩蓋部221c上設置有狹縫部221f。如圖12所示,狹縫部221f在罩蓋部221c安裝于第1層臺階主體221a的狀態(tài)下,設置成位于與工作燈210相同的上下方向及左右方向的位置。即,在罩蓋部221c安裝于第1層臺階主體221a的狀態(tài)下,能夠從前方通過狹縫部221f觀察工作燈210的照射部。
使來自工作燈210的照射部的光向前方通過的狹縫部221f設置于第1層臺階221(具體而言,罩蓋部221c)的前端面的上端部。即,工作燈210設置于從配置有電容器箱體19h的底板面143升高的支承部件205的上表面205a。因此,能夠使從狹縫部221f向前方照射的光不易被設置于回轉(zhuǎn)框架140的前端部的臺階145遮住,工作燈210能夠可靠地照射挖土機前方的地面。并且,工作燈210設置于支承部件205的上表面205a的左前端部,因此能夠照射施工機械前方的靠近動臂4的部分。因此,能夠可靠地照射實際進行作業(yè)的位置。
并且,狹縫部221f例如在端部安裝保護件等,構(gòu)成為工作人員能夠把持。由此,無需在罩蓋部221c設置專用的把持部,能夠抑制成本增加或質(zhì)量增加等。
并且,如圖11所示,罩蓋部221c具有和在右側(cè)相鄰的外裝罩蓋230的曲面形狀相同程度的曲率的曲面形狀。由此,能夠體現(xiàn)外裝罩蓋230與罩蓋部221c在外觀設計方面的一體感。
另外,如圖11所示,在罩蓋部221c的上表面設置有具有防滑功能的踏板部221d。
如圖9所示,第2層臺階222包含配置于第1層臺階主體221a的上表面的后部的工作箱222a。即,升降臺階220將工作箱222a作為第2層臺階222來利用。工作箱222a例如為了容納包含潤滑脂用桶罐、電動泵及潤滑脂槍的自動供脂裝置或工具等而使用。
工作箱222a從前端面遍及上表面而具備開口部222b,并且具備覆蓋開口部222b的罩蓋部222c。如圖9所示,罩蓋部222c設置成能夠以后端部為中心進行轉(zhuǎn)動。由此,工作人員能夠使罩蓋部222c沿上方向轉(zhuǎn)動,并且從開口部222b接近工作箱222a中的容納物。
另外,如圖11所示,在罩蓋部222c的上表面設置有具有防滑功能的踏板部222d。
如圖9所示,第3層臺階223包含從前方及上方覆蓋尿素水箱200、注入管201及填料器202的第3層臺階主體223a。第3層臺階主體223a從上表面遍及前表面(具體而言,前表面中,比第2層臺階222高的部分)具備開口部223b,并且具備覆蓋開口部223b的罩蓋部223c。如圖9所示,罩蓋部223c設置成能夠以后端部為中心進行轉(zhuǎn)動。
另外,在第3層臺階223(罩蓋部223c)的上表面設置有具有防滑功能的踏板部223d。
如圖9所示,開口部223b以在前后方向上與配置有填料器202的位置重疊的方式設置。并且,雖未圖示,但開口部223b以在左右方向上與配置有填料器202的位置重疊的方式設置。由此,工作人員能夠使罩蓋部223c向上方轉(zhuǎn)動,并且從開口部223b接近填料器202來向尿素水箱200補給尿素水。
并且,如圖9所示,填料器202設置成高于第2層臺階222(工作箱222a)的上表面。因此,工作人員在從第1層臺階221或者第2層臺階222向尿素水箱200補給尿素水時,無需大幅彎腰,容易進行尿素水的補給。
并且,如上述,填料器202與燃料表161的左右方向的位置偏離,因此如圖11所示,位于與燃料表161相同高度位置的第3層臺階223(具體而言,第3層臺階主體223a)的右端部比燃料表161的左右位置更靠左側(cè)。即,第3層臺階223(第3層臺階主體223a)比燃料表161更靠左側(cè)而配置,能夠經(jīng)由第3層臺階223與外裝罩蓋230之間的空間,從前方觀察燃料表161。
并且,如圖11及圖12所示,在第3層臺階主體223a的右端部設置有與第3層臺階223的上表面相同高度的立腳部件224。立腳部件224以從上方覆蓋第3層臺階主體223a與外裝罩蓋230之間的空間的方式設置。因此,通過在第3層臺階主體223a與外裝罩蓋230之間設置空間,能夠防止放置工作人員的腳的寬度變窄等不良情況的產(chǎn)生。即,通過設置立腳部件224,能夠防止工作人員利用升降臺階220時的便利性的下降。
并且,如圖11(b)所示,在立腳部件224設置有前后方向的狹縫部,能夠通過該狹縫部,從立腳部件224的上方觀察下方。因此,工作人員能夠經(jīng)由狹縫部及第3層臺階主體223a與外裝罩蓋230之間的空間,從斜上方觀察燃料表161。
并且,如圖12所示,立腳部件224從第3層臺階主體223a的右側(cè)面的上端部向右方向延伸設置。即,立腳部件224固定于第3層臺階主體223a的右側(cè)面的上端部。因此,防止如立腳部件224的固定結(jié)構(gòu)遮住燃料表161的前方的情況,能夠確保燃料表161的可視性(具體而言為從前方的可視性)。
并且,如圖12所示,為了確保立腳部件224與第3層臺階主體223a的右側(cè)面之間的結(jié)合部的強度,立腳部件224的厚度(上下方向的尺寸)設定為越靠近第3層臺階主體223a越變大。即,為了確保結(jié)合強度,與第3層臺階主體223a的結(jié)合部分的立腳部件的厚度設定為比較大。
另外,在立腳部件224可代替狹縫部設置有能夠從斜上方觀察燃料表161的透明部。
[熱交換器單元40的結(jié)構(gòu)]
接著,參考圖16,對本實施方式所涉及的挖土機的熱交換器單元40的結(jié)構(gòu)進行說明。
圖16是表示熱交換器單元40的結(jié)構(gòu)的一例的立體圖。熱交換器單元40包含支架41、第1散熱器42、第2散熱器43、保持托架48、49。
另外,以下說明中,有時將第1散熱器42及第2散熱器43或后述的中冷器44、燃料冷卻器45及冷凝器46(參考圖19)等的整體總括地或分別稱為“熱交換器”。并且,圖16的說明中,將各熱交換器承受冷卻風的正面?zhèn)?冷卻風的上游側(cè))作為前方來進行說明。
支架41為用于以保持第1散熱器42及第2散熱器43,并且正對著冷卻風(參考圖19)的方式,將第1散熱器42及第2散熱器43固定于挖土機的上部回轉(zhuǎn)體3(具體而言,后述的回轉(zhuǎn)框架51)上的框架。支架41包含對置分開設置的一對側(cè)部框架41a、41b、連結(jié)該側(cè)部框架41a、41b的上端部之間的上部框架41c及連結(jié)側(cè)部框架41a、41b的下端部之間的下部框架41d。各框架41a~41d作為整體構(gòu)成矩形框。
第1散熱器42為用于冷卻引擎11的熱交換器。具體而言,第1散熱器42為冷卻通過第1冷卻系統(tǒng)80(參考圖17)循環(huán)的引擎11的冷卻水的熱交換器。第1散熱器42以四邊(上端部、下端部、左端部及右端部)保持于各框架41a~41d的方式安裝于支架41。即,第1散熱器42固定于支架41的框內(nèi)。
第2散熱器43為用于冷卻電動發(fā)電機12、逆變器18a、18b、電容器19、回轉(zhuǎn)用電動機21、升降壓轉(zhuǎn)換器100等電力驅(qū)動系統(tǒng)的部件(以下,稱為“電力驅(qū)動部件”)的熱交換器。具體而言,第2散熱器43為冷卻通過第2冷卻系統(tǒng)90(參考圖6)在電力驅(qū)動部件之間循環(huán)的冷卻水的熱交換器。第2散熱器43固定于保持托架48、49,并配置于第1散熱器42的前方(即,相對于冷卻風流動方向的上游側(cè)),該保持托架從支架41朝向冷卻風的上游側(cè)即前方,即從支架41朝向配置有引擎11的方向的相反方向延伸設置。
保持托架48包含保持第2散熱器43的下端部的擱架部48a及將擱架部48a連結(jié)于側(cè)部框架41a、41b的一對連結(jié)部48b。
保持托架49從側(cè)部框架41a、41b朝向前方,即,朝向配置有引擎11的方向的相反方向延伸,保持第2散熱器43的左端部及右端部。
[冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)]
接著,參考圖17、圖18,對本實施方式所涉及的挖土機的冷卻系統(tǒng)進行說明。
圖17是表示冷卻引擎11的第1冷卻系統(tǒng)80的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。圖18是表示冷卻電力驅(qū)動部件等的第2冷卻系統(tǒng)90的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
如圖17所示,第1冷卻系統(tǒng)80包含水泵81、冷卻管82、儲存箱83及第1散熱器42等。
水泵81吸入第1冷卻系統(tǒng)80內(nèi)的冷卻水,即冷卻管82及儲存箱83內(nèi)的冷卻水并吐出,使冷卻水在由冷卻管82構(gòu)成的冷卻回路內(nèi)循環(huán)。具體而言,如圖17所示,水泵81吸入通過第1散熱器42冷卻的冷卻水并吐出。通過水泵81吐出的冷卻水在通過引擎11的水套內(nèi)之后,返回第1散熱器42。
并且,如圖18所示,第2冷卻系統(tǒng)90包含水泵91、冷卻管92、儲存箱93及第2散熱器43等。
水泵91吸入第2冷卻系統(tǒng)90內(nèi)的冷卻水,即冷卻管92及儲存箱93內(nèi)的冷卻水并吐出,使冷卻水在由冷卻管92構(gòu)成的冷卻回路內(nèi)循環(huán)。具體而言,如圖18所示,水泵91吸入通過第2散熱器43冷卻的冷卻水并吐出。通過水泵91吐出的冷卻水通過配置成分別與控制器30、電容器19、逆變器18a、18b、升降壓轉(zhuǎn)換器100、回轉(zhuǎn)用電動機21、電動發(fā)電機12及減速機13相鄰的冷卻管92之后,返回第2散熱器43。
另外,圖17、圖18所示的冷卻回路的結(jié)構(gòu)為一例,可采用任意的連接方法。例如,圖17中,水泵81可吸入通過第1散熱器42冷卻之前的冷卻水并向第1散熱器42吐出。并且,圖18中,冷卻管92在分別與逆變器18a、18b及升降壓轉(zhuǎn)換器100相鄰的部分分為3個路徑來并聯(lián)配置,在其他部分串聯(lián)配置,但可全部串聯(lián)配置,也可在其他部分的一部分或全部中采用并聯(lián)連接。并且,如圖17、圖18所示,第1冷卻系統(tǒng)80與第2冷卻系統(tǒng)90分別構(gòu)成獨立的冷卻回路,但也可設置連結(jié)第1冷卻系統(tǒng)80與第2冷卻系統(tǒng)90的冷卻回路的路徑及能夠切換該路徑的連接及切斷的閥等。
[熱交換器單元40的配置結(jié)構(gòu)]
接著,參考圖19,對本實施方式所涉及的挖土機的熱交換器單元40的配置結(jié)構(gòu)進行說明。
圖19是示意地表示本實施方式所涉及的挖土機的引擎室50的一例的剖視圖。引擎室50設置于上部回轉(zhuǎn)體3的后部,是通過回轉(zhuǎn)框架51及從上方覆蓋回轉(zhuǎn)框架51的容納部52包圍的內(nèi)部空間?;剞D(zhuǎn)框架51包含底板51a、在上部回轉(zhuǎn)體3的左端部及右端部中沿前后方向延伸設置的邊框架51b、一對中央框架51c、設置于中央框架51c的左側(cè)的支承框架51d等。并且,容納部52包含外裝罩蓋52a及維護用門52b。
引擎室50中配置有引擎11、減速機13、電動發(fā)電機12、冷卻扇53、熱交換器單元40、防塵網(wǎng)54、電池55、廢氣處理裝置(未圖示)等。
引擎11配置于遍及上部回轉(zhuǎn)體3的后部的整個左右方向而形成的引擎室的中央部。引擎11經(jīng)由防振支座11m組裝于中央框架51c。
減速機13與引擎11機械性地連結(jié),并配置于引擎11的右側(cè)。
電動發(fā)電機12與減速機13機械性地連結(jié),并配置于減速機13的右側(cè),即引擎室50的右端部。
冷卻扇53配置于引擎11的左側(cè),并通過引擎11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。冷卻扇53根據(jù)引擎11的旋轉(zhuǎn),從左側(cè)吸入空氣并向右側(cè)(配置有引擎11的一側(cè))送出空氣,由此能夠向熱交換器單元40供給冷卻風(圖中空心箭頭)。
熱交換器單元40配置于冷卻扇53的左側(cè),即引擎室50的左端部。通過支架41(具體而言,下部框架41d)組裝于支承框架51d,熱交換器單元40固定于回轉(zhuǎn)框架51上。
在引擎室50的左端部的熱交換器單元40周圍,配置有第1散熱器42及第2散熱器43以外的熱交換器,具體而言,配置有中冷器44、燃料冷卻器45、冷凝器46、油冷器(未圖示)等。
另外,中冷器44為冷卻通過渦輪增壓器(未圖示)壓縮的增壓空氣的熱交換器。并且,燃料冷卻器45為冷卻返回燃料箱(未圖示)的剩余燃料的熱交換器。并且,冷凝器46為搭載于駕駛室10的空調(diào)裝置(未圖示)的冷凍循環(huán)中,對壓縮制冷劑(氣體)進行冷凝液化的熱交換器。并且,油冷器為冷卻驅(qū)動液壓驅(qū)動器的工作油的熱交換器。并且,中冷器44、燃料冷卻器45、冷凝器46、油冷器等的固定方法為任意,例如可直接或者經(jīng)由托架等固定于支架41。
如圖19所示,各熱交換器中,第1散熱器42以與冷卻扇53相鄰的方式配置于冷卻風的最下游。并且,在第1散熱器42的上游側(cè),從上至下依次在大致相同的左右位置配置有燃料冷卻器45、中冷器44及冷凝器46。并且,在燃料冷卻器45、中冷器44、冷凝器46的更上游側(cè),即冷卻風的最上游配置有第2散熱器43。
配置有3列的熱交換器中,配置于冷卻風的最下游的第1散熱器42的上下尺寸最大,與第1散熱器42的上游側(cè)相鄰配置的燃料冷卻器45、中冷器44、冷凝器46的上下尺寸(具體而言,該3個熱交換器所占有的上下方向的尺寸)為次之,配置于冷卻風的最上游的第2散熱器43的上下尺寸最小。即,配置有3列的熱交換器的配置呈上下尺寸朝向冷卻風的上游側(cè)而逐漸變小,從前后方向觀察的側(cè)面觀察中,朝向左側(cè)呈凸形狀。
如上述,第2散熱器43為通過從支承第1散熱器42的支架41向冷卻風的上游側(cè)延伸設置的保持托架48、49固定的結(jié)構(gòu)。即,第2散熱器43并不是通過專用支架固定于回轉(zhuǎn)框架51的結(jié)構(gòu)。并且,如圖19所示,第2散熱器43的下端位置相對于回轉(zhuǎn)框架51(底板51a)遠離一定程度(規(guī)定距離以上)。因此,在第2散熱器43的下方設置有能夠配置其他部件的空間。
并且,第2散熱器43并不是通過保持上端部的專用的支架固定的結(jié)構(gòu),且如圖19所示,配置于比支架41的上端位置更靠下方,因此在第2散熱器43的上方(與容納部52的外裝罩蓋52a之間)設置有能夠配置其他部件的空間。
防塵網(wǎng)54構(gòu)成為能夠利用該第2散熱器43的上方及下方的空間,一體進行針對包含第1散熱器42、第2散熱器43的熱交換器的除塵。即,防塵網(wǎng)54覆蓋第2散熱器43的前表面,并且在第2散熱器43的上方及下方覆蓋第1散熱器的前表面。由此,防塵網(wǎng)54能夠避免塵埃進入第1散熱器42及第2散熱器43雙方的前表面。具體而言,防塵網(wǎng)54包含:防塵網(wǎng)54a,在第2散熱器43的上方,從上方覆蓋第1散熱器42與第2散熱器43之間的空間;防塵網(wǎng)54b,與防塵網(wǎng)54a的下方相鄰,并與第2散熱器43的前表面對置配置;及防塵網(wǎng)54c,與防塵網(wǎng)54b的下方相鄰,在第2散熱器43的下方,從下方覆蓋第1散熱器42與第2散熱器43之間的空間。如此,包含第1散熱器42、第2散熱器43的熱交換器作為整體以在左側(cè)具有凸形狀的方式配置,因此防塵網(wǎng)54a~54c能夠覆蓋包含第1散熱器42、第2散熱器43的熱交換器整體,能夠?qū)崿F(xiàn)熱交換器整體的除塵。因此,能夠抑制塵埃進入第1散熱器42與第2散熱器43之間并蓄積的情況,并且還能夠?qū)崿F(xiàn)配置于第1散熱器42與第2散熱器之間的其他熱交換器(中冷器44等)的除塵。
防塵網(wǎng)54a以從上端朝向下端逐漸遠離第1散熱器42的方式傾斜,下端部與防塵網(wǎng)54b的上端部連結(jié)(連結(jié)部54d)。
防塵網(wǎng)54c以從下端朝向上端逐漸遠離第1散熱器42的方式傾斜。
如圖19所示,第2散熱器43的上下方向的尺寸小于第1散熱器42且在上下方向上靠近第1散熱器42的上端側(cè)而配置,因此防塵網(wǎng)54c相對于水平面的傾斜大于防塵網(wǎng)54a相對于水平面的傾斜。因此,能夠在防塵網(wǎng)54c的下方設置配置部件(例如,電池55等)的空間。
另外,防塵網(wǎng)54a~54c的固定結(jié)構(gòu)(保持結(jié)構(gòu))可任意。例如,可以是設置固定于支架41的側(cè)部框架41a、41b的一對托架,該托架保持防塵網(wǎng)54a~54c的側(cè)端部的方式。并且,該情況下,可為了保持未連結(jié)的防塵網(wǎng)54b的下端部與防塵網(wǎng)54c的上端部而設置連結(jié)一對托架之間的橫梁。
在此,參考圖20、圖21,對防塵網(wǎng)54的裝卸方法進行說明。
圖20是表示防塵網(wǎng)54的結(jié)構(gòu)的一例的圖。具體而言,圖20(a)是說明一例所涉及的防塵網(wǎng)54中卸下所連結(jié)的防塵網(wǎng)54a、54b的狀態(tài)的圖,圖20(b)是說明一例所涉及的防塵網(wǎng)54中卸下防塵網(wǎng)54c的狀態(tài)的圖。圖21是表示防塵網(wǎng)54的結(jié)構(gòu)的另一例的圖。具體而言,是說明另一例所涉及的防塵網(wǎng)54中卸下所連結(jié)的防塵網(wǎng)54a、54b的狀態(tài)的圖。
如圖20(a)所示,能夠通過結(jié)合防塵網(wǎng)54a的傾斜,向左斜下方向拔出的方式卸下所連結(jié)的防塵網(wǎng)54a、54b。并且,相反地,能夠通過以將防塵網(wǎng)54a插入第2散熱器43的上方的空間的方式,向右斜上方向移動來安裝所連結(jié)的防塵網(wǎng)54a、54b。
并且,如圖20(b)所示,能夠通過結(jié)合防塵網(wǎng)54c的傾斜,向左斜上方向拔出來卸下防塵網(wǎng)54c。并且,相反地,能夠通過以將防塵網(wǎng)54c插入第2散熱器43的下方的空間的方式,向右斜下方向移動來安裝防塵網(wǎng)54c。
如此,防塵網(wǎng)54能夠一體進行針對包含第1散熱器42與第2散熱器43的熱交換器的除塵。因此,無需像針對第1散熱器42與第2散熱器這兩者設置個別的防塵網(wǎng)的情況那樣,攀爬上部回轉(zhuǎn)體3的上部(外裝罩蓋52a)來裝卸配置于第1散熱器42與第2散熱器43之間的防塵網(wǎng)。即,能夠通過所謂的地面接觸(groundaccess)進行防塵網(wǎng)54的裝卸,因此能夠提高維護性。
并且,防塵網(wǎng)54上下分割為防塵網(wǎng)54a、54b與防塵網(wǎng)54c這2個,因此分別被小型化,能夠容易進行防塵網(wǎng)54的裝卸。
并且,如上述,第2散熱器43的上下方向的尺寸小于第1散熱器42且在上下方向上靠近第1散熱器42的上端側(cè)而配置,因此防塵網(wǎng)54c相對于水平面的傾斜變得比較大,其上端位置成為引擎室50中的上下方向的中央附近。因此,用戶能夠以負擔較少的自然的姿勢進行防塵網(wǎng)54a、54b與防塵網(wǎng)54c的裝卸工作。
并且,防塵網(wǎng)54a、54b的連結(jié)部54d可以是可轉(zhuǎn)動(圖19的空心箭頭)。由此,如圖19所示,即使工作人員向右方向(圖中的箭頭)拔出防塵網(wǎng)54a、54b,也不會像連結(jié)部54d被固定的情況那樣(圖中的單點劃線)干擾外裝罩蓋52a等地進行裝卸。即,防塵網(wǎng)54a、54b的拔出方向的自由度變寬,因此防塵網(wǎng)54a、54b的裝卸工作變得更加容易,能夠進一步提高維護性。
回到圖19,電池55為向以低電壓驅(qū)動的電氣安裝件供給電力的電源。電池55固定于防塵網(wǎng)54c的左側(cè)(冷卻風的上游側(cè))的回轉(zhuǎn)框架51(具體而言,底板51a)上。如上述,在第2散熱器43的下方,有配置其他部件的空間,且具有上述傾斜而配置有防塵網(wǎng)54c,因此電池55以一部分被第2散熱器43的下方重疊的方式配置。即,能夠有效利用第2散熱器43的下方空間,并能夠提高引擎室50(具體而言,熱交換器單元40的左側(cè)部分)中的空間效率。
接著,參考圖22,繼續(xù)對熱交換器單元40的配置結(jié)構(gòu)進行說明。
圖22是表示本實施方式所涉及的熱交換器單元40及周邊部件的配置結(jié)構(gòu)的俯視圖及主視圖。具體而言,圖22(a)是從上方觀察的熱交換器單元40及周邊部件的俯視圖,圖22(b)是以與熱交換器單元40中包含的各熱交換器的前表面正對的方式觀察的熱交換器單元40及周邊部件的主視圖。
另外,與圖16的情況相同,圖22的說明中,將各熱交換器承受冷卻風的正面?zhèn)?冷卻風的上游側(cè))作為前方來進行說明。
如圖22(a)、(b)所示,在第2散熱器43的俯視觀察時的左側(cè)及右側(cè)配置有部件。具體而言,在第2散熱器43的俯視觀察時的左側(cè),配置有冷卻引擎11的第1冷卻系統(tǒng)80的儲存箱83、冷卻電力驅(qū)動部件等的第2冷卻系統(tǒng)90的儲存箱93、使第2冷卻系統(tǒng)90的冷卻水循環(huán)的水泵91等,并固定于容納部52。并且,在第2散熱器43的俯視觀察時的右側(cè),設置有覆蓋設置于電池55與各種電氣安裝件之間的電力供給線的電池繼電器的電池繼電器罩蓋59、切斷從電池55向各種電氣安裝件的電力供給的切斷開關(guān)60等。
本實施方式中,如上述,第2散熱器43為通過從支承第1散熱器42的支架41向冷卻風的上游側(cè)延伸設置的保持托架48、49固定的結(jié)構(gòu)。即,第2散熱器43并不是通過專用的支架固定于回轉(zhuǎn)框架51的結(jié)構(gòu)。因此,不存在支承第2散熱器43的左右側(cè)部的專用支架的框架等,能夠在第2散熱器43的俯視觀察時的左側(cè)及右側(cè)配置規(guī)定的部件(具體而言,儲存箱83、93、水泵91、電池繼電器罩蓋59、切斷開關(guān)60等)。因此,能夠極力減少配置于第2散熱器43的前方(相對于冷卻風的流動方向的上游側(cè))的部件,能夠進行重視維護性的部件配置。例如,正面觀察中,能夠避免包含水泵91、儲存箱83、93、電池繼電器罩蓋59、切斷開關(guān)60等的各種部件在第1散熱器42、第2散熱器43的前表面重疊。即,包含水泵91、儲存箱83、93、電池繼電器罩蓋59、切斷開關(guān)60等的各種部件配置成不干擾向前方(引擎11所處的一側(cè)的相反方向)卸下防塵網(wǎng)54a~54c的軌跡。由此,能夠輕松進行熱交換器單元40的前方的引擎室50的清掃等。并且,由于各種部件不會干擾防塵網(wǎng)54的裝卸軌跡,因此進行為了卸下防塵網(wǎng)54而向前方拉出或為了安裝而從前方插入等時,能夠避免防塵網(wǎng)54在左右方向上干擾其他部件。即,包含防塵網(wǎng)54的裝卸工作的維護變得輕松。
并且,當為將第2散熱器43固定于專用支架的結(jié)構(gòu)時,組裝工序中,例如若在將儲存箱83等各種部件固定于容納部52之后,欲從上方將容納部52搭載于已固定有第2散熱器43等的回轉(zhuǎn)框架51,則各種部件與第2散熱器43的專用支架干擾的可能性變高。因此,不得不在將容納部52搭載于回轉(zhuǎn)框架51之后,在狹窄的引擎室50內(nèi)組裝各種部件,有可能導致組裝工序的低效率。相對于此,如本實施方式,不是第2散熱器43通過專用支架固定于回轉(zhuǎn)框架51的結(jié)構(gòu)時,無需考慮預先固定于容納部52的各種部件與第2散熱器43的專用支架之間的干擾,因此能夠防止組裝工序的低效率化。
并且,如圖22所示,將水泵91、儲存箱83,93等包含冷卻水的第1冷卻系統(tǒng)80、第2冷卻系統(tǒng)90的部件(以下,稱為“水冷部件”)與包含電池繼電器的電池繼電器罩蓋59、切斷開關(guān)60等電氣部件分開配置于第2散熱器43的左右。由此,即使冷卻水從水冷部件漏出,也能夠使冷卻水不易向電氣部件飛散。
并且,如圖22所示,在第1散熱器42與第2散熱器43之間布設有從第2散熱器43延伸的冷卻水的配管43a。由此,能夠減少布設于第2散熱器43的前方的配管,能夠進行更重視維護性的部件配置。
[某個起重磁鐵施工機械的結(jié)構(gòu)]
圖23是表示本實施方式所涉及的起重磁鐵設備的驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。圖中,分別以雙重線表示機械性動力系統(tǒng),以粗實線表示高壓液壓管路,以虛線表示先導管路,以細實線表示電力驅(qū)動/控制系統(tǒng)。
引擎11為起重磁鐵設備的驅(qū)動力源,例如為以維持規(guī)定的轉(zhuǎn)速的方式動作的柴油引擎。引擎11與減速機13的2個輸入軸中的一個機械性地連結(jié),減速機13的輸出軸與主泵14及先導泵15的輸入軸機械性地連結(jié)。即,引擎11經(jīng)由減速機13驅(qū)動主泵14及先導泵15。
主泵14為經(jīng)由高壓液壓管路16向控制閥17供給工作油的液壓泵,例如為斜板式可變?nèi)萘啃鸵簤罕?。主?4的斜板通過調(diào)整器(未圖示)控制。調(diào)整器與針對電磁比例閥(未圖示)的控制電流的變化對應地改變斜板的偏轉(zhuǎn)角。例如,通過增加控制電流,調(diào)整器加大斜板的偏轉(zhuǎn)角來增加主泵14的吐出流量。并且,通過減少控制電流,調(diào)整器減小斜板的偏轉(zhuǎn)角來減少主泵14的吐出流量。
先導泵15為用于經(jīng)由先導管路25向各種液壓控制設備供給工作油(先導壓)的液壓泵,例如固定容量型液壓泵。
控制閥17為控制起重磁鐵設備中的液壓系統(tǒng)的液壓控制裝置。控制閥17根據(jù)與后述的操縱桿26a、操縱桿26b或踏板26c的操作方向及操作量相應的先導壓的變化,例如對動臂缸7、斗桿缸8、起重磁鐵缸9、行走液壓馬達(右用)1a、行走液壓馬達(左用)1b及回轉(zhuǎn)液壓馬達21中的一個或多個,選擇性地供給從主泵14通過高壓液壓管路16供給的工作油。另外,以下中,將動臂缸7、斗桿缸8、起重磁鐵缸9、行走液壓馬達1a、1b及回轉(zhuǎn)液壓馬達21統(tǒng)稱為“液壓驅(qū)動器”。
操作裝置26包含操縱桿26a、26b、踏板26c,是用于進行下部行駛體1(行走液壓馬達1a,1b)、上部回轉(zhuǎn)體3(回轉(zhuǎn)液壓馬達21)、動臂4(動臂缸7)、斗桿5(斗桿缸8)及起重磁鐵6(起重磁鐵缸9)等的操作的操作機構(gòu)。操縱桿26a、26b及踏板26c經(jīng)由先導管路25與先導泵15連接,經(jīng)由液壓管路27及液壓管路28分別與控制閥17及壓力傳感器29連接。由此,控制閥17上輸入有與操作裝置26中的下部行駛體1、上部回轉(zhuǎn)體3、動臂4、斗桿5及起重磁鐵6等的操作狀態(tài)相應的先導壓。壓力傳感器29與控制器30連接。由此,控制器30中輸入有與操作裝置26中的下部行駛體1、上部回轉(zhuǎn)體3、動臂4、斗桿5及起重磁鐵6等的操作狀態(tài)相應的壓力信號。
電動發(fā)電機44與減速機13的2個輸入軸中的另一個機械性地連結(jié),通過經(jīng)由減速機13輸入的引擎11的動力發(fā)電三相交流電力。并且,電動發(fā)電機44通過經(jīng)由起重磁鐵驅(qū)動器48、逆變器46從起重磁鐵6供給的再生電力動作,經(jīng)由減速機13輔助引擎11,驅(qū)動主泵14及先導泵15。電動發(fā)電機44與逆變器46電連接。電動發(fā)電機44例如根據(jù)通過控制器30(具體而言,后述的第3控制部30c)執(zhí)行的矢量控制,通過逆變器46驅(qū)動。電動發(fā)電機44例如為能夠輸出與轉(zhuǎn)速成比例的電壓的ipm(interiorpermanentmagnet)馬達。
逆變器46為進行電動發(fā)電機44的動作控制的電力轉(zhuǎn)換裝置。逆變器46從控制器30(具體而言,第3控制部30c)接收基于矢量控制的驅(qū)動信號,并根據(jù)該驅(qū)動信號進行電動發(fā)電機44的動作控制。逆變器46將通過電動發(fā)電機44發(fā)電的三相交流電力轉(zhuǎn)換為具有規(guī)定范圍的電壓的直流電力,并輸出至dc母線50(參考圖2)。并且,逆變器46將經(jīng)由起重磁鐵驅(qū)動器48供給的起重磁鐵6的再生電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力,并輸出至電動發(fā)電機44。詳細內(nèi)容將進行后述。
起重磁鐵驅(qū)動器48為勵磁驅(qū)動起重磁鐵6中包含的電磁線圈6m(參考圖25)的驅(qū)動電路。起重磁鐵驅(qū)動器48具有能夠通過切換極性來將dc母線50的電壓vdc施加于起重磁鐵6的結(jié)構(gòu),通過該結(jié)構(gòu),能夠切換起重磁鐵6的吸附與釋放(電磁線圈6m的勵磁與消磁)。詳細內(nèi)容將進行后述。
控制器30為執(zhí)行起重磁鐵設備的動作控制的控制裝置??刂破?0例如由微型計算機等構(gòu)成,通過在cpu上執(zhí)行存儲于rom的各種程序來實現(xiàn)各種控制處理。控制器30作為通過在cpu上執(zhí)行存儲于rom的1個以上的程序來實現(xiàn)的功能部,包含第1控制部30a、第2控制部30b、第3控制部30c。
第1控制部30a進行主泵14的吐出流量的控制。第1控制部30a例如根據(jù)負控閥(未圖示)的負控壓改變上述控制電流,經(jīng)由調(diào)整器控制主泵14的吐出流量(負控控制)。并且,第1控制部30a以主泵14的吸收馬力不超過基于引擎11、電動發(fā)電機44的輸出馬力的方式,改變上述控制電流,經(jīng)由調(diào)整器控制主泵14的吐出流量(總馬力控制)。
第2控制部30b執(zhí)行引擎11的動作控制。例如,控制器30根據(jù)通過引擎轉(zhuǎn)速調(diào)整轉(zhuǎn)盤(未圖示)由操作者設定的引擎11的設定轉(zhuǎn)速,向引擎11輸出用于控制引擎11的轉(zhuǎn)速的燃料噴射量等。即,第2控制部30b以引擎11的轉(zhuǎn)速維持規(guī)定的轉(zhuǎn)速(設定轉(zhuǎn)速)的方式進行控制(定轉(zhuǎn)速控制)。以下,參考圖24,對基于第2控制部30b的引擎11的動作控制的處理流程進行說明。
圖24是示意地表示基于第2控制部30b的引擎控制處理的一例的流程圖?;诒玖鞒虉D的處理在起重磁鐵設備的運行期間,按規(guī)定時間反復執(zhí)行。
步驟s102中,第2控制部30b獲取引擎轉(zhuǎn)速調(diào)整轉(zhuǎn)盤中的設定轉(zhuǎn)速與檢測引擎11的轉(zhuǎn)速的引擎轉(zhuǎn)速傳感器(未圖示)的檢測值(實際轉(zhuǎn)速)。
步驟s104中,第2控制部30b根據(jù)設定轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速,執(zhí)行定轉(zhuǎn)速控制。例如,第2控制部30b根據(jù)設定轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速之差,執(zhí)行燃料噴射量的反饋控制,由此使引擎11的轉(zhuǎn)速維持在設定轉(zhuǎn)速。
第3控制部30c執(zhí)行電動發(fā)電機44及起重磁鐵6中包含的電磁線圈6m的動作控制即逆變器46及起重磁鐵驅(qū)動器48的動作控制。第3控制部30c在從未圖示的電流傳感器依次獲取電動發(fā)電機44的3相(u相、v相及w相)中的至少2相的電流的同時進行電動發(fā)電機44的矢量控制。詳細內(nèi)容將進行后述。
吸附開關(guān)32為設置于駕駛室10內(nèi),用于由起重磁鐵設備的操作者對起重磁鐵6中包含的電磁線圈6m進行勵磁,從而過渡到起重磁鐵6發(fā)揮電磁吸附力的狀態(tài)的開關(guān)。吸附開關(guān)32與控制器30連接。
釋放開關(guān)34為設置于駕駛室10內(nèi),用于由起重磁鐵設備的操作者對起重磁鐵6中包含的電磁線圈6m進行消磁,從而過渡到起重磁鐵6不發(fā)揮電磁吸附力的狀態(tài)的開關(guān)。釋放開關(guān)34與控制器30連接。
接著,參考圖25,對起重磁鐵設備的勵磁驅(qū)動部的結(jié)構(gòu)的詳細內(nèi)容進行說明。
如圖25所示,逆變器46由包含開關(guān)元件46ta~46tf、換向用二極管46da~46df的已知的三相橋式電路構(gòu)成。具體而言,開關(guān)元件46ta、46tb、開關(guān)元件46tc、46td及開關(guān)元件46te、46tf分別串聯(lián)連接,并且串聯(lián)連接的開關(guān)元件46ta、46tb、開關(guān)元件46tc、46td及開關(guān)元件46te、46tf并聯(lián)連接。并且,在串聯(lián)連接的開關(guān)元件46ta、46tb、開關(guān)元件46tc、46td及開關(guān)元件46te、46tf的各個中間點上連接有電動發(fā)電機44的u相端子、v相端子及w相端子。并且,開關(guān)元件46ta~46tf上分別并聯(lián)連接有換向用二極管46da~46df。逆變器46根據(jù)來自第3控制部30c的驅(qū)動信號,具體而言根據(jù)pmw(pulsewidthmodulation)信號,對開關(guān)元件46ta~46tf進行pwm驅(qū)動,由此進行電動發(fā)電機44的動作控制。
另外,dc母線50包含使dc母線50的電壓vdc平滑化的比較低容量的平滑用電容器51。
起重磁鐵驅(qū)動器48由包含開關(guān)元件48ta~48td及換向用二極管48da~48dd的已知的h橋式電路構(gòu)成。具體而言,開關(guān)元件48ta、48tb及開關(guān)元件48tc、48td分別串聯(lián)連接,并且串聯(lián)連接的開關(guān)元件48ta、48tb及開關(guān)元件48tc、48td并聯(lián)連接。并且,在串聯(lián)連接的開關(guān)元件48ta、48tb及開關(guān)元件48tc、48td的中間點上分別連接有起重磁鐵6的電磁線圈6m的端子mp及端子mn。并且,開關(guān)元件48ta~48td上分別并聯(lián)連接有換向用二極管48da~48dd。
另外,起重磁鐵驅(qū)動器48中的h橋式電路的各開關(guān)可以是如本實施方式的半導體開關(guān)(開關(guān)元件48ta~48td),也可以是機械性開關(guān),還可以是并用這些的開關(guān),只要能夠切換電力路徑的切斷與連接,則可以是任意方式。
對起重磁鐵6的電磁線圈6m進行勵磁時(吸附開關(guān)32被接通時),開關(guān)元件48ta、48td被接通,開關(guān)元件48tb、48tc被斷開。由此,經(jīng)由開關(guān)元件48ta、48td,對起重磁鐵6的電磁線圈6m施加dc母線50的電壓vdc,流動從電磁線圈的端子mp朝向端子mn的勵磁電流。因此,電磁線圈6m被勵磁,起重磁鐵6能夠吸附鋼材等。
另一方面,對起重磁鐵6的電磁線圈6m消磁時(釋放開關(guān)34被接通時),開關(guān)元件48tb、48tc被接通,開關(guān)元件48ta、48td被斷開。由此,對起重磁鐵6的電磁線圈6m向反方向施加dc母線50的電壓vdc,流動從電磁線圈6m經(jīng)由換向用二極管48dc、dc母線50及換向用二極管48db返回電磁線圈6m的消磁電流。因此,起重磁鐵6的電磁線圈6m被消磁,能夠釋放吸附于起重磁鐵6的鋼材等。并且,此時,逆變器46作為消磁電流將從電磁線圈6m向dc母線50放出的再生電力供給至電動發(fā)電機44。
接著,參考圖26、圖27,對起重磁鐵6的勵磁驅(qū)動部的動作(基于第3控制部30c的逆變器46及起重磁鐵驅(qū)動器48的動作控制)的詳細內(nèi)容進行說明。
圖26是示意地表示基于第3控制部30c的逆變器46及起重磁鐵驅(qū)動器48的動作控制處理(起重磁鐵控制處理)的一例的流程圖。基于本流程圖的處理在起重磁鐵設備運行期間,以規(guī)定時間間隔反復執(zhí)行。
另外,關(guān)于電磁線圈6m的電壓v,將端子mp、mn中的端子mp成為高壓側(cè)時作為正,關(guān)于電流,將從端子mp朝向端子mn的方向作為正。并且,第3控制部30c能夠通過未圖示的電壓傳感器、電流傳感器監(jiān)視起重磁鐵6的電磁線圈6m的電壓v與電流i。
步驟s202中,第3控制部30c判定吸附開關(guān)32是否被接通。第3控制部30c中,在吸附開關(guān)32被接通時,進入步驟s204,在吸附開關(guān)32未被接通時,結(jié)束此次處理。
步驟s204中,如上述,第3控制部30c通過對起重磁鐵驅(qū)動器48輸出驅(qū)動信號,接通開關(guān)元件48ta、48td,并斷開開關(guān)元件48tb、48tc。
步驟s206中,第3控制部30c獲取電磁線圈6m的電壓v、電流i。
步驟s208中,第3控制部30c根據(jù)起重磁鐵6的輸出狀態(tài)(具體而言,電流i),設定為了對起重磁鐵6進行勵磁而對電磁線圈6m施加的規(guī)定電壓v1。例如,可以是如下方式,即,在起重磁鐵6的輸出(電流i)變高至一定程度之前,作為規(guī)定電壓v1設定比較高的電壓,若起重磁鐵6的輸出(電流i)變高至一定程度(輸出穩(wěn)定),則降低規(guī)定電壓v1(參考圖27)。
另外,圖27所示的規(guī)定電壓v1的變化方式為例示,規(guī)定電壓v1的變化可以是連續(xù)的變化,也可以是階段性的變化。并且,規(guī)定電壓v1可與起重磁鐵6的輸出狀態(tài)無關(guān)地設定為恒定值,此時,省略步驟s206、步驟s208的處理。
步驟s210中,第3控制部30c以dc母線50的電壓vdc維持規(guī)定電壓v1的方式進行逆變器46的pwm控制。即,第3控制部30c向逆變器46輸出用于將dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定電壓v1的驅(qū)動信號。具體而言,第3控制部30c根據(jù)dc母線50的電壓vdc的檢測值,通過反饋控制,生成如dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定范圍的驅(qū)動信號,并輸出至逆變器46。
通過步驟s204~s210的處理,維持在規(guī)定電壓v1的dc母線50的電壓vdc施加于電磁線圈6m,從端子mp朝向端子mn,向電磁線圈6m流動勵磁電流。因此,起重磁鐵6的電磁線圈6m被勵磁,起重磁鐵6能夠吸附鋼材等。
步驟s212中,第3控制部30c判定釋放開關(guān)34是否被接通。第3控制部30c中,在釋放開關(guān)34被接通時,進入步驟s214,釋放開關(guān)34未被接通時,返回步驟s206,并反復步驟s206~s212的處理。
步驟s214中,如上述,第3控制部30c通過對起重磁鐵驅(qū)動器48輸出驅(qū)動信號,斷開開關(guān)元件48ta、48td,并接通開關(guān)元件48tb、48tc。
步驟s216中,第3控制部30c以dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定電壓v2的方式進行逆變器46的pwm控制。即,第3控制部30c向逆變器46輸出用于將dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定電壓v2的驅(qū)動信號。
通過步驟s214、s216的處理,維持在規(guī)定電壓v2的dc母線50的電壓向反方向(即,端子mn成為高壓側(cè)的方式)施加于電磁線圈6m。由此,流動從電磁線圈6m經(jīng)由換向用二極管48dc、dc母線50及換向用二極管48db返回電磁線圈6m的消磁電流。并且,此時,消磁電流中dc母線50的電壓vdc欲上升,而逆變器46以將dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定電壓v2的方式動作。因此,作為消磁電流而從電磁線圈6m放出的再生電力供給至電動發(fā)電機44,電動發(fā)電機44進行動力運行,即輔助引擎11來驅(qū)動主泵14等。并且,之后,起重磁鐵6的電磁線圈6m中流動與消磁電流相反方向的電流i(剩磁的消磁電流)。因此,起重磁鐵6的電磁線圈6m被消磁,能夠釋放吸附于起重磁鐵6的鋼材等。
步驟s218中,第3控制部30c獲取電磁線圈6m的電壓v、電流i。
步驟s220中,第3控制部30c判定電流i是否為規(guī)定值i2(<0)以下(即,電流i是否已達到規(guī)定值i2)。第3控制部30c中,在電流i為規(guī)定值i2以下時,進入步驟s222,在電流i不是規(guī)定值i2以下時,返回步驟s216,并反復步驟s216~s220的處理。
步驟s222中,第3控制部30c通過對起重磁鐵驅(qū)動器48輸出驅(qū)動信號,接通開關(guān)元件48ta、48td,并斷開開關(guān)元件48tb、48tc。
步驟s224中,第3控制部30c以dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定電壓v3的方式進行逆變器46的pwm控制。即,第3控制部30c向逆變器46輸出用于將dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定電壓v3的驅(qū)動信號(pwm信號)。
通過步驟s222、s224的處理,以端子mp成為高壓側(cè)的方式,維持在規(guī)定電壓v3的dc母線50的電壓vdc施加于起重磁鐵6的電磁線圈6m,從端子mn朝向端子mp流動的電流減少。
步驟s226中,第3控制部30c獲取電磁線圈6m的電壓v、電流i。
步驟s228中,第3控制部30c判定電流i是否為0以上(即,電流i是否已成為0)。第3控制部30c中,在電流i為0以上時,進入步驟s230,在電流i不是0以上時,返回步驟s224,并反復步驟s224~s228的處理。
步驟s230中,第3控制部30c通過對起重磁鐵驅(qū)動器48輸出驅(qū)動信號,斷開開關(guān)元件48ta~48td,結(jié)束此次處理。由此,電磁線圈6m的電壓v成為0。
圖27是說明與圖26的流程圖對應的起重磁鐵設備的動作的一例的時序圖。具體而言,圖27(a)及(b)分別是表示從起重磁鐵6的吸附至釋放的一系列動作中的電磁線圈6m的電壓v及電流i的變化時序圖。
另外,圖中,在時刻t1,由操作者接通吸附開關(guān)32,在時刻t2,接通釋放開關(guān)34。并且,與圖5的說明相同,關(guān)于電磁線圈6m的電壓v,將端子mp、mn中的端子mp成為高壓側(cè)時作為正,關(guān)于電流,將從端子mp朝向端子mn的方向作為正。
在時刻t1,若吸附開關(guān)32被接通(步驟s202的是),則第3控制部30c接通開關(guān)元件48ta、48td,并斷開開關(guān)元件48tb、48tc(步驟s204)。同時,第3控制部30c向逆變器46輸出用于dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定電壓v1(例如,200v)的驅(qū)動信號(步驟s206~s210)。由此,如圖27(a)所示,維持在規(guī)定電壓v1的dc母線50的電壓vdc施加于電磁線圈6m,如圖27(b)所示,從端子mp朝向端子mn,向電磁線圈6m流動勵磁電流。由此,起重磁鐵6的電磁線圈6m被勵磁,起重磁鐵6能夠吸附鋼材等。
如圖27(b)所示,從時刻t1至時刻t2期間,通過施加于電磁線圈6m的dc母線50的電壓vdc(=規(guī)定電壓v1)的作用,電磁線圈6m的電流i增加,并且例如達到規(guī)定值i1并維持為大致恒定。
在時刻t2,若釋放開關(guān)34被接通(步驟s212的是),則第3控制部30c接通開關(guān)元件48tb、48tc,并斷開開關(guān)元件48ta、48td(步驟s214)。同時,第3控制部30c向逆變器46輸出用于將dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定電壓v2的驅(qū)動信號(步驟s216)。由此,如圖27(a)所示,施加于電磁線圈6m的電壓v的極性反轉(zhuǎn),維持在規(guī)定電壓v2的dc母線50的電壓vdc向反方向(端子mn成為高壓側(cè)及端子mp成為低壓側(cè)的方式)施加于電磁線圈6m。另一方面,在時刻t2,電磁線圈6m的電流i朝向施加于電磁線圈6m的電壓的反方向(從低壓側(cè)的端子mp朝向高壓側(cè)的端子mn)流動。因此,如圖27(b)所示,從時刻t2至時刻t3期間,電磁線圈6m中,從低壓側(cè)的端子mp朝向高壓側(cè)的端子mn的電流(消磁電流)在減少的同時持續(xù)流動。消磁電流與施加于電磁線圈6m的dc母線50的電壓vdc(=規(guī)定電壓v2)相反,以從電磁線圈6m經(jīng)由換向用二極管48dc、dc母線50及換向用二極管48db返回電磁線圈6m的方式流動,從電磁線圈6m向dc母線50放出再生電力。由此,起重磁鐵6的電磁線圈6m被消磁,能夠釋放吸附于起重磁鐵6的鋼材等。
此時,從電磁線圈6m放出的再生電力欲使dc母線50的電壓vdc上升。與此相對,如上述,第3控制部30c在時刻t2至時刻t3期間,以將dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定電壓v2的方式對逆變器46進行動作控制,因此從電磁線圈6m放出的再生電力通過逆變器46的作用,供給至電動發(fā)電機44。因此,電動發(fā)電機44在時刻t2至時刻t3期間,能夠輔助引擎11,驅(qū)動主泵14及先導泵15,并能夠減輕引擎11的負荷來改善耗油率。
如圖27(b)所示,在時刻t3,電磁線圈6m的電流i(消磁電流)成為0。
另外,第2控制部30b根據(jù)引擎轉(zhuǎn)速傳感器(未圖示)的檢測值,檢測電動發(fā)電機44開始輔助運行而引起的引擎11的轉(zhuǎn)速上升,由此減少燃料噴射量,將引擎11的轉(zhuǎn)速維持在設定轉(zhuǎn)速。并且,如圖27(b)所示,電磁線圈6m的電流i(消磁電流)即再生電力,在時刻t2,最初具有一定程度的大小而產(chǎn)生,從時刻t2至時刻t3期間減少至0。此時,第3控制部30c以避免消磁電流(電磁線圈6m的電流i)以階段狀減少,而是以從最初產(chǎn)生的一定程度的大小平滑地減少的方式,對逆變器46進行動作控制。即,逆變器46使基于再生電力的電動發(fā)電機44的輸出從開始產(chǎn)生再生電力時(時刻t2)的一定程度的大小平滑地減少。因此,第2控制部30b能夠使由于時刻t2的再生電力的產(chǎn)生而減少的燃料噴射量與再生電力即電動發(fā)電機44的輸出的平滑的減少相應地緩慢增加。因此,通過第3控制部30c、逆變器46的作用,染料噴射量的恢復(增加)無法跟蹤再生電力的減少,能夠避免產(chǎn)生引擎11的轉(zhuǎn)速以階段狀跌落的情況。并且,以避免供給至電動發(fā)電機44的再生電力成為引擎11的無負荷時(即,液壓驅(qū)動器的非動作時)的輸出以上的方式,預先規(guī)定引擎11的輸出與起重磁鐵6的輸出(釋放時)。由此,即使再生電力與引擎11的輸出相比過剩,也能夠抑制例如促進逆變器46和起重磁鐵驅(qū)動器48的過熱的情況。
在時刻t3至時刻t4期間,第3控制部30c繼續(xù)以接通開關(guān)元件48tb、48tc,并斷開開關(guān)元件48ta、48td的方式,對起重磁鐵驅(qū)動器48進行動作控制。并且,第3控制部30c以將dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定電壓v2的方式,對逆變器46進行動作控制。由此,起重磁鐵6的電磁線圈6m中流動與消磁電流相反方向的電流i(剩磁的消磁電流),電磁線圈6m的剩磁被消磁,能夠完全釋放吸附于起重磁鐵6的鋼材等。
在時刻t4,第3控制部30c若確認到電流i達到規(guī)定值i2(<0)(步驟s220中的是),則接通開關(guān)元件48ta、48td,并斷開開關(guān)元件48tb、48tc(步驟s222)。同時,第3控制部30c向逆變器46輸出用于將dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定電壓v3的驅(qū)動信號(步驟s224)。由此,如圖27(a)所示,以端子mp成為高壓側(cè)的方式,維持在規(guī)定電壓v3的dc母線50的電壓vdc施加于起重磁鐵6的電磁線圈6m,從端子mn朝向端子mp流動的電流減少。
并且,在時刻t5,第3控制部30c若確認到電磁線圈6m的電流i變成0(步驟s228中的是),則斷開開關(guān)元件48ta~48td(步驟s230)。由此,如圖27(a)所示,電磁線圈6m的電壓v變成0。
如此,本實施方式中,逆變器46通過在釋放起重磁鐵6時(電磁線圈6m被消磁時),將dc母線50的電壓vdc維持在規(guī)定范圍(具體而言為規(guī)定電壓v2),將經(jīng)由起重磁鐵驅(qū)動器48從電磁線圈6m放出的再生電力供給至電動發(fā)電機44,使其動力運行。由此,不會如以往技術(shù)那樣,將釋放起重磁鐵6時從起重磁鐵6中包含的電磁鐵(電磁線圈6m)放出的再生電力作為電阻器中的熱能而耗散,而是為了電動發(fā)電機44輔助引擎11來驅(qū)動主泵14等而有效活用,能夠改善起重磁鐵設備的耗油率。并且,不會如以往技術(shù)那樣設置電容器等比較昂貴的蓄電裝置,能夠以將以往技術(shù)中的整流器取代為逆變器的比較低廉的結(jié)構(gòu),有效活用釋放起重磁鐵6時的再生電力。即,根據(jù)本實施方式所涉及的起重磁鐵設備,能夠以比較低廉的結(jié)構(gòu),有效活用從起重磁鐵6中包含的電磁鐵(電磁線圈6m)放出的再生電力。并且,無需如以往技術(shù)那樣,為了消耗釋放起重磁鐵6時作為消磁電流而放出的再生電力而追加設置大型的電阻器,或為了蓄電再生電力而追加設置大容量的電容器等,通過僅將以往技術(shù)中的整流器取代為逆變器46就能夠?qū)崿F(xiàn),因此在搭載性方面也不會產(chǎn)生問題。
并且,如圖28(說明起重磁鐵設備的作業(yè)的一例的圖)所示,起重磁鐵設備中,通常反復進行起重磁鐵6的吸附→起重磁鐵6的抬高→回轉(zhuǎn)→起重磁鐵6的放下→起重磁鐵6的釋放→起重磁鐵6的抬高→回轉(zhuǎn)→起重磁鐵6的放下→起重磁鐵6的吸附→……的一系列相同的作業(yè)工序。因此,例如若以1天的總作業(yè)換算,則能夠回收非常多的再生電力作為基于電動發(fā)電機44的引擎11的輔助驅(qū)動力,并能夠?qū)崿F(xiàn)起重磁鐵設備的節(jié)能化。
并且,本實施方式中,與以往技術(shù)不同,采用通過逆變器46控制輸出電壓(dc母線50的電壓vdc)的結(jié)構(gòu),而不是通過整流器控制。由此,相對于使用整流器時電動發(fā)電機44只能進行依賴引擎11的轉(zhuǎn)速的發(fā)電,在本實施方式中,通過由逆變器46控制dc母線50的電壓vdc,能夠進行電動發(fā)電機44的發(fā)電控制。尤其,即使在電動發(fā)電機44(引擎11)的轉(zhuǎn)速較低時,逆變器46也能夠調(diào)整dc母線50的電壓vdc。
并且,本實施方式中,第3控制部30c監(jiān)視起重磁鐵6(電磁線圈6m)的電流i的檢測值,即起重磁鐵6(電磁線圈6m)的輸出狀態(tài)(電流i×電壓v=輸出p)的同時確定dc母線50的電壓vdc的目標值(規(guī)定電壓v1~v3)。并且,第3控制部30c以dc母線50的電壓vdc維持在該目標值的方式,對逆變器46進行動作控制。即,逆變器46根據(jù)起重磁鐵6的輸出狀態(tài)與dc母線50的電壓vdc的檢測值,控制dc母線50的電壓vdc。由此,相對于以往技術(shù)中,由于采用例如根據(jù)預先規(guī)定的經(jīng)過時間切換施加于起重磁鐵6的電壓的結(jié)構(gòu)等,因此有可能無法實現(xiàn)起重磁鐵6中的適當?shù)膭畲艩顟B(tài)的情況,在本實施方式中,逆變器46能夠根據(jù)起重磁鐵6的輸出狀態(tài),實現(xiàn)起重磁鐵6中的適當?shù)膭畲艩顟B(tài)。
圖27的時刻t2至時刻t3期間的再生電力的放出模式(以接通釋放開關(guān)34為起點的經(jīng)過時間與所放出的再生電力或者在電磁線圈6m中流動的電流i(消磁電流)之間的關(guān)系)為每次都相同的方式,被預先規(guī)定。因此,第3控制部30c可根據(jù)預先規(guī)定的再生電力的放出模式,以與起重磁鐵驅(qū)動器48的動作同步的方式,對逆變器46進行動作控制。即,第3控制部30c根據(jù)預先規(guī)定的再生電力的放出模式,以與起重磁鐵驅(qū)動器48的電路動作即來自電磁線圈6m的再生電力的放出同步地將供給至dc母線50的再生電力輸出至電動發(fā)電機44的方式,對逆變器46進行動作控制(同步控制)。以下,參考圖29,對本例所涉及的起重磁鐵控制的詳細內(nèi)容進行說明。
圖29是示意地表示基于第3控制部30c的逆變器46及起重磁鐵驅(qū)動器48的動作控制處理(起重磁鐵控制處理)的另一例的流程圖。基于本流程圖的處理與圖5的情況相同,在起重磁鐵設備運行期間,以規(guī)定時間間隔反復執(zhí)行。
本流程圖中,步驟s216被步驟s216a取代,這一點與圖26的流程圖不同。以下,以與圖26的流程圖不同的部分為中心進行說明。
步驟s212中,判定為釋放開關(guān)34被接通時,步驟s214中,第3控制部30c通過對起重磁鐵驅(qū)動器48輸出驅(qū)動信號,斷開開關(guān)元件48ta、48td,并接通開關(guān)元件48tb、48tc。
并且,步驟s216a中,第3控制部30c根據(jù)預先規(guī)定的再生電力的放出模式,進行逆變器46的pwm控制(同步控制)。即,第3控制部30c向逆變器46輸出用于向電動發(fā)電機44輸出與預先規(guī)定的放出模式相應的再生電力的驅(qū)動信號。并且,第3控制部30c在結(jié)束再生電力的放出之后,以使圖27的時刻t3至時刻t4期間示出的剩磁的消磁電流流動的方式,進行逆變器46的pwm控制。
如此,通過步驟s216a的處理,與根據(jù)dc母線50的電壓vdc的上升,向電動發(fā)電機44輸出再生電力的結(jié)構(gòu)相比,不易產(chǎn)生延遲,能夠更適當?shù)貙⒃偕娏┙o至電動發(fā)電機44。
另外,本例中,第3控制部30c以根據(jù)預先設想的再生電力的放出模式向電動發(fā)電機44輸出再生電力的方式,對逆變器46進行動作控制,但也可以以根據(jù)電磁線圈6m的電壓v及電流i實際計算出再生電力并向電動發(fā)電機44輸出所計算出的再生電力(實測值)的方式,對逆變器46進行動作控制。
[引擎控制的另一例]
圖27的時刻t2至時刻t3期間的再生電力的放出模式(以具體釋放開關(guān)34為起點的經(jīng)過時間與所放出的再生電力或者在電磁線圈6m中流動的電流i(消磁電流)之間的關(guān)系)為每次都相同的方式,被預先規(guī)定。因此,第2控制部30b可在釋放起重磁鐵6時(對電磁線圈6m進行消磁時),根據(jù)預先規(guī)定的再生電力的放出模式,和與再生電力相應的電動發(fā)電機44的輔助動作同步地控制引擎11的燃料噴射量。即,第2控制部30b根據(jù)電動發(fā)電機44通過與預先規(guī)定的放出模式相應的再生電力而產(chǎn)生的輔助驅(qū)動力,控制引擎11的燃料噴射量(再生同步控制)。以下,參考圖30,對本例所涉及的控制引擎的詳細內(nèi)容進行說明。
圖30是示意地表示基于第2控制部30b的引擎控制處理的另一例的流程圖?;诒玖鞒虉D的處理與圖24的情況相同,在起重磁鐵設備運行期間,按規(guī)定時間反復執(zhí)行。
本流程圖中,追加有步驟s103b、s106b,這一點與圖24的流程圖不同。以下,以與圖24的流程圖不同的部分為中心進行說明。
步驟s103b中,第2控制部30b判定釋放開關(guān)34是否被接通。第2控制部30b中,在釋放開關(guān)34未被接通時,進入步驟s104,在釋放開關(guān)34被接通時,進入步驟s106b。
步驟s106b中,第2控制部30b根據(jù)預先規(guī)定的再生電力的放出模式,進行引擎11的再生同步控制。即,第2控制部30b和與再生電力相應的電動發(fā)電機44的輔助動作同步地控制引擎11的燃料噴射量。
如此,通過步驟s106b的處理,能夠和與再生電力相應的電動發(fā)電機44的輔助動作同步地調(diào)整燃料噴射量,因此與根據(jù)引擎11的轉(zhuǎn)速的變動來調(diào)整燃料噴射量的情況相比,容易將引擎11的轉(zhuǎn)速維持在設定轉(zhuǎn)速。例如,若在起重磁鐵設備的液壓驅(qū)動器的作業(yè)負荷較高的情況下,進行與再生電力相應的電動發(fā)電機44的輔助動作,則在由于該輔助動作的結(jié)束而引擎11的轉(zhuǎn)速減少時,會發(fā)生引擎11的轉(zhuǎn)速要恢復到規(guī)定的轉(zhuǎn)速,需要花費時間的情況。相對于此,能夠從預先規(guī)定的再生電力的放出模式預測電動發(fā)電機44的輔助動作即輔助驅(qū)動力,因此能夠根據(jù)再生電力的放出模式,在引擎11的轉(zhuǎn)速變動之前調(diào)整燃料噴射量,并防止引擎11的轉(zhuǎn)速恢復到設定轉(zhuǎn)速時需要花費時間的情況的產(chǎn)生。
另外,本例中,第2控制部30b根據(jù)預先規(guī)定的再生電力的放出模式控制引擎11的燃料噴射量,但也可從電磁線圈6m的電壓v及電流i實際計算出再生電力,并根據(jù)所計算出的再生電力(實測值)控制引擎11的燃料噴射量。