JP5523261B2

JP5523261B2 - 油圧式作業機

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Publication number: JP5523261B2
Application number: JP2010210823A
Authority: JP
Inventors: 真司栗本; 隆明磯貝
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-09-21
Also published as: JP2012067454A

Description

本発明は、油圧式作業機に関し、詳しくは、作業中にエンジンや油圧ポンプに異常が発生して自走不可能となった場合でも、作業場所から安全な場所に脱出させることができる油圧式作業機に関する。

鉄道軌道の敷設作業や保守作業、周辺施設の整備作業などに、エンジンにより駆動される油圧ポンプからコントロールバルブなどの油圧制御部を介して供給される作動油により作動する走行装置及び作業装置を備えた油圧式作業機が用いられている。通常、鉄道軌道内での作業は、最終列車が通過した後、始発列車が運転を開始する前までの間に行われており、作業終了後は速やかに鉄道軌道内から待避する必要がある。

また、架線下や跨線橋下、トンネル内などの鉄道軌道内で作業を行う際には、何らかの原因で油圧式作業機のエンジンや油圧ポンプに異常が発生して走行装置などに作動油を供給できなくなり、油圧式作業機が鉄道軌道内から待避できなくなった場合に備えて、油圧式作業機を外部から作動させて油圧式作業機を鉄道軌道内から脱出させるための緊急脱出装置を待機させておくことが行われている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１０−１８０５３７号公報

特許文献１に記載された緊急脱出装置は、杭打機などの油圧式作業機の油圧式作業機械を、ホースリールに油圧ホースを巻回した状態の作動油供給装置に交換するだけでよく、各種油圧式作業機を緊急脱出用に使用できる利点はあるが、作動油供給装置を装着した状態では緊急脱出装置としての機能しか有していないため、油圧式作業機械を使用した油圧式作業機本来の作業を行うことはできず、緊急脱出装置として使用するときには、所定の場所で待機しているしかなかった。

そこで本発明は、油圧式の作業機械を装着した作業状態のままで他機を緊急脱出させる緊急脱出装置として使用できるとともに、自機が自走不可能になったときには他機からの油圧供給によって緊急脱出することができる油圧回路を備えた油圧式作業機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の油圧式作業機における第１の構成は、エンジンにより駆動される油圧ポンプから油圧制御部を有する油圧回路を介して供給される作動油により作動する走行装置及び作業機械を備えた油圧式作業機において、前記油圧回路は、前記油圧ポンプと前記油圧制御部との間の配管から分岐した供給配管接続回路と、該供給配管接続回路の分岐点と前記油圧制御部との間の配管に設けられた供給流路切替弁と、前記供給配管接続回路の分岐点と前記油圧ポンプとの間の配管に設けられて油圧ポンプ方向への作動油の流れを規制する手段と、タンクと前記油圧ポンプとの間の配管から分岐した戻り配管接続回路と、該戻り配管接続回路の分岐点と前記タンクとの間に設けられた戻り流路切替弁と、前記供給配管接続回路及び戻り配管接続回路にそれぞれ設けられて各接続回路の作動油の流れを規制する手段とを備えていることを特徴としている。

また、本発明の油圧式作業機における第２の構成は、エンジンにより駆動される油圧ポンプから油圧制御部を有する油圧回路を介して供給される作動油により作動する走行装置及び作業機械を備えた油圧式作業機において、前記油圧回路は、前記油圧ポンプと前記油圧制御部との間の配管から分岐した供給配管接続回路と、該供給配管接続回路の分岐点と前記油圧制御部との間の配管に設けられた供給流路切替弁と、前記供給配管接続回路の分岐点と前記油圧ポンプとの間の配管に設けられて油圧ポンプ方向への作動油の流れを規制する手段と、タンクへの戻り配管から分岐した戻り配管接続回路と、該戻り配管接続回路の分岐点と前記タンクとの間に設けられた戻り流路切替弁と、前記供給配管接続回路及び戻り配管接続回路にそれぞれ設けられて各接続回路の作動油の流れを規制する手段とを備えていることを特徴としている。

本発明の油圧式作業機によれば、エンジンや油圧ポンプに異常が発生した油圧式作業機の供給配管接続回路及び戻り配管接続回路に、正常な状態の油圧式作業機の供給配管接続回路及び戻り配管接続回路を油圧ホースを介して接続し、供給流路切替弁及び戻り流路切替弁を切り替えることにより、異常が発生した油圧式作業機の油圧回路に正常な状態の油圧式作業機の油圧回路から作動油を供給することができるので、異常が発生した油圧式作業機を走行させて作業場所から待避場所に脱出させることができる。

本発明の油圧式作業機の第１形態例を示す油圧回路図である。２台の油圧式作業機を油圧ホースを介して接続した状態を示す説明図である。異常が発生した油圧式作業機を正常な状態の油圧式作業機で緊急脱出させる際の回路構成の一例を示す油圧回路図である。本発明の油圧式作業機の第２形態例を示す油圧回路図である。

本発明の対象となる油圧式作業機は、例えば図２に示すような杭打機１１である。なお、図２における符号に付した「Ａ」「Ｂ」は、後述の緊急脱出の説明のために付したものであって、共通の説明では「Ａ」「Ｂ」を省略する。

本形態例に示す杭打機１１は、クローラ１２を備えた下部走行体１３と、該下部走行体１３上に旋回可能に設けられた上部旋回体１４と、該上部旋回体１４の前部に設けられた杭打作業機械１５とを備えている。上部旋回体１４の内部には、エンジン、油圧ポンプ、油圧回路、燃料タンクなどが収容されており、上部旋回体１４には運転台１６が設けられている。また、上部旋回体１４の後部には、セルフシールカップリング１７を介して油圧ホース１８を接続するためのホース接続部１９が設けられている。

前記杭打機１１の油圧回路２０は、図１に示すように、図示しないエンジンによって駆動される複数の油圧ポンプ２１と、クローラ１２や杭打作業機械１５などに設けられている油圧モータや油圧シリンダなどの各種油圧機器に供給する作動油をそれぞれ制御するためのコントロールバルブや電磁弁を備えた複数の油圧制御部２２と、各油圧制御部２２からの戻り油を貯留するタンク２３と、オイルクーラ２４及び循環ポンプ２５と、これらを接続する配管とを備えており、運転台１６に設けられた操作レバーなどを操作して各油圧制御部２２を操作することにより、杭打機１１の走行、上部旋回体１４の旋回、杭打作業機械１５による杭打ち作業などを行えるように形成されている。

さらに、前記油圧回路２０には、緊急脱出用回路として、前記油圧ポンプ２１と前記油圧制御部２２との間の吐出側配管２６から分岐した供給配管接続回路３１と、該供給配管接続回路３１の分岐点３１ａと前記油圧制御部２２との間の配管２６ａに設けられた供給流路切替弁３２と、前記分岐点３１ａと前記油圧ポンプ２１との間の配管２６ｂに設けられて油圧ポンプ２１方向への作動油の流れを規制する手段であるチェック弁３３と、前記タンク２３と前記油圧ポンプ２１との間の吸入側配管２７から分岐した戻り配管接続回路３４と、該戻り配管接続回路３４の分岐点３４ａと前記タンク２３との間に設けられた戻り流路切替弁３５とを備えており、各供給配管接続回路３１及び戻り配管接続回路３４の先端には、各接続回路の作動油の流れを規制する手段であるセルフシールカップリング１７を介して前記ホース接続部１９が設けられている。

供給流路切替弁３２及び戻り流路切替弁３５は、図１に示す開弁状態が定常位置となっており、ホース接続部１９に油圧ホース１８を接続していない状態では、セルフシールカップリング１７は全て閉じ状態となっている。供給流路切替弁３２及び戻り流路切替弁３５が定常位置のときには、杭打機１１が単独で杭打ち作業を行う状態であり、各油圧ポンプ２１から吐出側配管２６に吐出された作動油は、供給配管接続回路３１の先端がセルフシールカップリング１７によって閉塞されているため、供給配管接続回路３１には流れず、各吐出側配管２６のチェック弁３３及び供給流路切替弁３２を通って油圧制御部２２にそれぞれ供給され、各油圧制御部２２から各種油圧機器に供給される。

油圧機器からの戻り油は、各油圧制御部２２から戻り配管２８を経てタンク２３に戻り、戻り配管接続回路３４が閉じられているので、タンク２３から前記吸入側配管２７、戻り流路切替弁３５を通って油圧ポンプ２１に吸入されて循環する。一部の作動油は、循環ポンプ２５によってオイルクーラ２４を循環して冷却される。

このように形成した杭打機１１は、同じような緊急脱出用回路を備えた油圧式作業機、例えば同じ形式の杭打機を２台以上用意しておくことにより、１台の杭打機のエンジンや油圧ポンプに異常が発生した場合に、他の杭打機を使用して異常が発生した杭打機を作業場所から待避場所に脱出させることができる。以下、異常が発生した杭打機の油圧回路は各符号に「Ａ」を付し、正常な杭打機の油圧回路は各符号に「Ｂ」を付して説明する。

すなわち、図２及び図３に示すように、図３にバツ印を付した油圧ポンプ２１Ａが作動不能となって一方の杭打機１１Ａに異常が発生した場合は、他の正常状態の杭打機１１Ｂを緊急脱出装置として使用し、両杭打機１１Ａ，１１Ｂの対応するホース接続部１９Ａ，１９Ｂ同士を油圧ホース１８にて接続し、セルフシールカップリング１７を開放して両杭打機１１Ａ，１１Ｂの各供給配管接続回路３１Ａ，３１Ｂ同士及び戻り配管接続回路３４Ａ，３４Ｂ同士を連通させた状態とし、正常な杭打機１１Ｂの油圧回路２０Ｂにおける供給流路切替弁３２Ｂ及び戻り流路切替弁３５Ｂを閉弁状態に切り替える。

この状態で杭打機１１Ｂの油圧回路２０Ｂを作動させると、各油圧ポンプ２１Ｂから吐出された作動油は、供給流路切替弁３２Ｂが閉じてセルフシールカップリング１７が開いていることから、各吐出側配管２６Ｂのチェック弁３３Ｂを通った後、供給配管接続回路３１Ｂに流れ込み、油圧ホース１８を通って異常が発生した杭打機１１Ａの油圧回路２０Ａにおける供給配管接続回路３１Ａに供給される。このとき、各油圧ポンプ２１Ａ側はチェック弁３３Ａによって流れが規制されているため、供給配管接続回路３１Ａから供給された作動油は、供給流路切替弁３２Ａを通って油圧制御部２２Ａにそれぞれ供給される状態になる。

さらに、正常な杭打機１１Ｂの油圧回路２０Ｂにおけるタンク２３Ｂからの吸入側配管２７Ｂに設けられた戻り流路切替弁３５Ｂが閉じられていることから、各油圧ポンプ２１Ｂの吸入力は、戻り配管接続回路３４Ｂ、油圧ホース１８、戻り配管接続回路３４Ａ、戻り流路切替弁３５Ａ、吸入側配管２７Ａを介して異常が発生した杭打機１１Ａのタンク２３Ａに作用する状態になり、各油圧ポンプ２１Ｂは、タンク２３Ａから作動油を吸い込むことになる。

したがって、この状態で正常な杭打機１１Ｂの各油圧ポンプ２１Ｂを作動させると、昇圧した作動油が異常が発生した杭打機１１Ａの油圧回路２０Ａに供給されるので、異常が発生した杭打機１１Ａの油圧制御部２２Ａを操作することにより、該杭打機１１Ａの下部走行体１３Ａ、上部旋回体１４Ａ、杭打作業機械１５Ａを正常時と同様に作動させることができる。

また、異常が発生した杭打機１１Ａの油圧回路２０Ａにおける供給流路切替弁３２Ａ及び戻り流路切替弁３５Ａを閉弁状態に切り替えるとともに、正常な杭打機１１Ｂの油圧回路２０Ｂにおける供給流路切替弁３２Ｂ及び戻り流路切替弁３５Ｂを開弁状態に切り替えることにより、杭打機１１Ｂの油圧回路２０Ｂを通常の状態と同じ状態とし、杭打機１１Ｂを走行させたりすることができる。さらに、同じような形式、同じシリーズの杭打機の場合は、杭打機が正常な場合も、杭打機が異常な場合も、弁の切り替えによって同一の油圧回路、同一の接続口を使用することができるので、装置構成を大幅に変更する必要はなく、各種操作も同じように行えるので、極めて合理的である。

このように、正常な杭打機１１Ｂを緊急脱出装置として使用することにより、異常が発生した杭打機１１Ａでは、作業中の作業を終了させてから走行させることができるので、例えば鉄道軌道内の作業場所から所定の待避場所まで杭打機１１Ａを走行させて脱出させることができる。また、緊急脱出装置として使用する杭打機１１Ｂは、ホース接続部１９Ｂに油圧ホース１８を接続しない状態で供給流路切替弁３２Ｂ及び戻り流路切替弁３５Ｂを開弁状態にしておくことにより、通常の杭打機として使用することができるので、異常発生前の杭打機１１Ａと同時に２箇所で杭打ち作業を行うことができ、専用の緊急脱出装置を待機させておく場合に比べて施工効率が向上し、工期の短縮を図ることができる。さらに、緊急脱出させる必要のない工事を行う場合には、各杭打機をそのままの状態で別々の工事現場で使用することができ、別に緊急脱出装置を用意したり、作業機械を緊急脱出用に交換するものに比べて杭打機を効率よく使用することができる。

図４は、油圧式作業機に設けた油圧回路の第２形態例を示すものである。なお、以下の説明において、前記第１形態例に示した油圧式作業機の油圧回路における構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本形態例に示す油圧回路は、前記第１形態例では、タンク２３と前記油圧ポンプ２１との間の吸入側配管２７から戻り配管接続回路３４を分岐させていたのに代えて、タンク２３への戻り配管２８から戻り配管接続回路５１を分岐させるとともに、戻り配管接続回路５１の分岐点５１ａと前記タンク２３との間に戻り流路切替弁５２を設けている。また、本形態例では、戻り流路切替弁５２とタンク２３との間にオイルクーラ２４を配置している。

本形態例において、異常が発生した杭打機１１Ａを正常状態の杭打機１１Ｂで緊急脱出させる際には、異常が発生した杭打機１１Ａのホース接続部１９Ａと正常状態の杭打機１１Ｂのホース接続部１９Ｂとを油圧ホース１８で接続し、杭打機１１Ｂの各供給流路切替弁３２Ｂを閉弁状態に切り替えるとともに、杭打機１１Ａの戻り流路切替弁５２Ａを閉弁状態に切り替える。これにより、杭打機１１Ｂの各油圧ポンプ２１Ｂから吐出された作動油を、供給配管接続回路３１Ｂ、油圧ホース１８及び供給配管接続回路３１Ａを介して異常が発生した杭打機１１Ａの油圧回路２０Ａに供給することができる。また、異常が発生した杭打機１１Ａの油圧制御部２２Ａからの戻り油は、戻り流路切替弁５２Ａが閉じていることから、戻り配管２８Ａから戻り配管接続回路５１Ａ、油圧ホース１８を通り、正常状態の杭打機１１Ｂの戻り配管接続回路５１Ｂを通って油圧回路２０Ｂのタンク２３Ｂに戻り、油圧ポンプ２１Ｂに循環する。

したがって、本形態例においても、前記第１形態例と同様に、杭打機１１Ｂの油圧ポンプ２１Ｂを作動させることにより、異常が発生した杭打機１１Ａの油圧回路２０Ａを作動させることができるので、杭打機１１Ａを走行させて待避場所まで脱出させることができる。

なお、両形態例では、２台の油圧式作業機として同一形式の杭打機を例示したが、２台の油圧式作業機は同一のものである必要はなく、エンジン、油圧ポンプ、油圧回路及び燃料タンクを備えた本体部と走行装置とを備えているものであれば、前記杭打機のほか、クローラクレーンや油圧ショベルなどを適宜組み合わせることもできる。また、ポンプの台数や油圧制御部の数は任意であり、チェック弁やセルフシールカップリングを通常の開閉弁にすることもでき、各切替弁は、手動弁でも電磁弁でもよく、全切替弁を連動して切り替えるようにすることもできる。

１１…杭打機、１２…クローラ、１３…下部走行体、１４…上部旋回体、１５…杭打作業機械、１６…運転台、１７…セルフシールカップリング、１８…油圧ホース、１９…ホース接続部、２０…油圧回路、２１…油圧ポンプ、２２…油圧制御部、２３…タンク、２４…オイルクーラ、２５…循環ポンプ、２６…吐出側配管、２６ａ…配管、２６ｂ…配管、２７…吸入側配管、２８…戻り配管、３１…供給配管接続回路、３１ａ…分岐点、３２…供給流路切替弁、３３…チェック弁、３４…戻り配管接続回路、３４ａ…分岐点、３５…戻り流路切替弁、５１…戻り配管接続回路、５２…戻り流路切替弁

Claims

エンジンにより駆動される油圧ポンプから油圧制御部を有する油圧回路を介して供給される作動油により作動する走行装置及び作業機械を備えた油圧式作業機において、前記油圧回路は、前記油圧ポンプと前記油圧制御部との間の配管から分岐した供給配管接続回路と、該供給配管接続回路の分岐点と前記油圧制御部との間の配管に設けられた供給流路切替弁と、前記供給配管接続回路の分岐点と前記油圧ポンプとの間の配管に設けられて油圧ポンプ方向への作動油の流れを規制する手段と、タンクと前記油圧ポンプとの間の配管から分岐した戻り配管接続回路と、該戻り配管接続回路の分岐点と前記タンクとの間に設けられた戻り流路切替弁と、前記供給配管接続回路及び戻り配管接続回路にそれぞれ設けられて各接続回路の作動油の流れを規制する手段とを備えていることを特徴とする油圧式作業機。
エンジンにより駆動される油圧ポンプから油圧制御部を有する油圧回路を介して供給される作動油により作動する走行装置及び作業機械を備えた油圧式作業機において、前記油圧回路は、前記油圧ポンプと前記油圧制御部との間の配管から分岐した供給配管接続回路と、該供給配管接続回路の分岐点と前記油圧制御部との間の配管に設けられた供給流路切替弁と、前記供給配管接続回路の分岐点と前記油圧ポンプとの間の配管に設けられて油圧ポンプ方向への作動油の流れを規制する手段と、タンクへの戻り配管から分岐した戻り配管接続回路と、該戻り配管接続回路の分岐点と前記タンクとの間に設けられた戻り流路切替弁と、前記供給配管接続回路及び戻り配管接続回路にそれぞれ設けられて各接続回路の作動油の流れを規制する手段とを備えていることを特徴とする油圧式作業機。