CN116981815A - 电动式作业机械 - Google Patents

Abstract

在液压挖掘机(1)的上部旋转体(3)设有电缆夹(26)。电缆夹(26)支承与供电口(12A)连接的供电电缆(91)。电缆夹(26)经由安装于上部旋转体(3)的臂部件(23)而支承于上部旋转体(3)。在电缆夹(26)与臂部件(23)之间架设有钢丝(30)。张力传感器(29)检测向钢丝(30)施加的载荷。控制器(16)在张力传感器(29)的张力超过规定阈值(T1、T2)时进行通知。

Description

电动式作业机械

技术领域

本发明涉及例如在土木、解体、地下工程等各种作业现场使用的电动式液压挖掘机等电动式作业机械。

背景技术

以液压挖掘机为代表的作业机械大多以柴油机为动力源。液压挖掘机通过从与柴油机连结的液压泵供给的液压油来使执行机构(例如液压缸、液压马达)工作，从而进行挖掘等作业。

一般而言，与以汽油为燃料的汽油机相比，以轻油为燃料的柴油机在废气中含有大量颗粒物(PM)、氮氧化物(NOx)。因此，为了逐步减少废气中含有的颗粒物、氮氧化物，针对柴油机的法律限制正在世界范围内迅速推进。从这样的背景来看，今后有可能大量引进不在作业现场排放废气的作业机械、即电力为动力源的电动式作业机械。

作为电动式作业机械，例如已知一种从设于作业现场的配电盘等外部电源经由供电电缆向车身供给电力的电动式液压挖掘机。电动式液压挖掘机通过经由供电电缆供给的电力来驱动电动马达，并使与该电动马达连结的液压泵工作。在此，例如会考虑到使供电电缆从外部电源沿着地面到达电动式液压挖掘机的情况。在该情况下，供电电缆有可能随着电动式液压挖掘机的行驶动作而被碾压，或者供电电缆有可能随着上部旋转体的旋转动作而被卷入。

因此，若使电动式液压挖掘机无限制地动作，则有可能损坏供电电缆或连接供电电缆的供电口。即，在连接着供电电缆的状态下运转的电动式液压挖掘机为了保护与供电相关的设备，需要限制旋转动作及行驶动作、或者抑制向供电电缆施加超负荷。相对于此，在专利文献1中记载了一种通过从顶棚垂下来的供电电缆向车身供给电力的自行驶式作业机械。专利文献1的自行驶式作业机械在由载荷限制器检测到的供电电缆的张力超过阈值时，禁止向此时的操作方向进行行驶动作或旋转动作，并容许向与此时的操作方向相反的方向进行行驶动作或旋转动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-219461号公报

发明内容

专利文献1的自行驶式作业机械在沿着作业现场的顶棚的轨道移动的载重滑车与供电电缆之间设有载荷限制器。但是，例如供电电缆的设置位置、配备状况、迂回方法、从载荷限制器到自行驶式作业机械为止的供电电缆的长度等大多因运转现场而各不相同。因此，在专利文献1的技术的情况下，需要根据此时的运转现场来修正(调整)载荷限制器的张力检测值或用于控制的阈值等，该作业很繁琐。

本发明的目的在于提供一种电动式作业机械，其能够减少与运转现场相应的供电电缆的超负荷检测装置的调整所需的时间。

本发明的电动式作业机械具有能够行驶的车身和安装于所述车身的作业装置，所述车身具备供向动力源供给电力的供电电缆连接的供电口，其中，所述电动式作业机械具备：电缆支承部件，其设于所述车身，并支承与所述供电口连接的所述供电电缆；载荷检测传感器，其检测与从所述供电电缆向所述电缆支承部件施加的载荷对应的状态量；和控制器，其在所述载荷检测传感器的检测值超过规定阈值时进行通知。

根据本发明，能够减少与运转现场相应的供电电缆的超负荷检测装置的调整所需的时间。

附图说明

图1是在将供电电缆与上部旋转体的供电口连接的状态下表示实施方式的电动式液压挖掘机的右视图。

图2是从图1的左侧观察到的电动式液压挖掘机的后视图。

图3是放大表示驾驶室、配重、电缆支承装置、配电箱、供电电缆等的立体图。

图4是放大表示驾驶室、配重、电缆支承装置、配电箱、供电电缆等的左视图。

图5是图4中的(V)部的放大图。

图6是表示电缆夹(电缆支承部件)向远离臂部件(车身侧支承部件)的方向位移后的状态的、与图5为相同位置的放大图。

图7是表示用于对电动式液压挖掘机的液压泵进行驱动的电动驱动***的电路结构图。

图8是表示由图7中的控制器进行的处理的流程图。

具体实施方式

以下，列举将实施方式应用于代表电动式作业机械的电动式液压挖掘机的情况为例，并参照附图进行详细说明。

需要说明的是，在以下说明中，电动式液压挖掘机1的前后方向将前侧设为作业装置4侧，并将后侧设为与作业装置4为相反侧的配重7侧。另外，电动式液压挖掘机1的左右方向是与前后方向正交的方向。例如，在图1中，纸面的左右方向与电动式液压挖掘机1的前后方向(X方向)对应，纸面的表背方向与电动式液压挖掘机1的左右方向(Y方向)对应，纸面的上下方向与电动式液压挖掘机1的上下方向(Z方向)对应。另外，图8所示的流程图的各步骤分别使用标记“S”(例如步骤1＝“S1”)。

作为电动式作业机械的电动式液压挖掘机1(以下称为液压挖掘机1)例如在土木、解体、地下工程等作业现场使用。实施方式的液压挖掘机1例如构成为适于在地下工程等狭窄的作业现场作业的小型(例如机械重量为1～6吨左右)液压挖掘机(电动微型挖掘机、电动式小型液压挖掘机)。另外，实施方式的液压挖掘机1构成为带驾驶室的液压挖掘机1。

液压挖掘机1具备能够自行驶的履带式的下部行驶体2、以能够旋转的方式搭载于下部行驶体2上的上部旋转体3、和设于上部旋转体3的作业装置4。下部行驶体2及上部旋转体3构成液压挖掘机1的车身。车身能够行驶且能够旋转。在上部旋转体3的前侧以能够摆动的方式安装有摆动式的作业装置4。液压挖掘机1使用作业装置4进行沙土的挖掘作业等。

下部行驶体2例如构成为包括在形成为循环状的履带链节上安装有多个履带板(shoe)的履带2A、和通过旋转驱动履带2A而使液压挖掘机1行驶(自行驶)的左右的行驶用液压马达(未图示)。在下部行驶体2与上部旋转体3之间，设有包括旋转轴承和旋转用液压马达而构成的旋转装置。

被称为前装置的作业装置4具有以能够在左右方向上摆动的方式设于旋转车架5的前侧的摆动柱(swing post)4A。在摆动柱4A上以能够转动的方式安装有动臂4B。在动臂4B的前端以能够转动的方式安装有斗杆4C。在斗杆4C的前端以能够转动的方式安装有作为作业工具的铲斗4D。另外，作业装置4具备使摆动柱4A摆动的摆动缸4E、使动臂4B转动的动臂缸4F、使斗杆4C转动的斗杆缸4G、和使铲斗4D转动的作为作业工具缸的铲斗缸4H。

上部旋转体3通过由旋转装置的旋转用液压马达驱动而在下部行驶体2上旋转。上部旋转体3具备作为支承结构体(基础车架)的旋转车架5。在旋转车架5上搭载有驾驶室6、配重7、外装罩8、电动马达9、液压泵10、蓄电池装置11、控制阀装置(未图示)等。在该情况下，在旋转车架5的前侧安装有作业装置4。在旋转车架5的后侧安装有配重7。

驾驶室6配置在旋转车架5的左侧。驾驶室6形成为由前表面6A、后表面6B、左侧面6C、右侧面6D、上表面6E包围而成的箱状。驾驶室6的内部是操作员的驾驶室。在驾驶室6内设有操作员所坐的驾驶席、用于操作液压挖掘机1的行驶用杆/踏板及作业用杆。操作员通过操作行驶用杆/踏板及作业用杆，能够进行下部行驶体2的行驶、上部旋转体3的旋转、作业装置4的挖掘等。

配重7为了取得与作业装置4的重量平衡而与驾驶室6相比位于后侧且设于旋转车架5的后端。配重7形成为沿左右方向延伸且左右方向的中央向后方突出的圆弧状的重物。由此，配重7的后表面7A形成为当上部旋转体3旋转时收纳在固定旋转半径的虚拟圆内的圆弧面。

配重7从旋转车架5的后端向上方立起，并从后方覆盖蓄电池装置11等。在配重7的上端形成有向前方伸出的伸出部7B。驾驶室6的后部侧由伸出部7B支承。在伸出部7B的左端侧设有配电箱12。在伸出部7B的右端侧设有电缆支承装置21。被电缆支承装置21把持的供电电缆91与配电箱12连接。

外装罩8位于配重7的前侧且设于旋转车架5上。如图1所示，外装罩8与配重7一起覆盖电动马达9、液压泵10、蓄电池装置11等。外装罩8构成为包括从右侧及上侧覆盖电动马达9、液压泵10、蓄电池装置11等的右外装罩8A、和从左侧覆盖蓄电池装置11等的左外装罩8B。

如图3所示，配电箱12设于配重7的伸出部7B的左端侧。配电箱12具有连接供电电缆91的供电口12A(例如作为阴侧连接器的入口)。在供电口12A连接有从外部电源92(图7)延伸的供电电缆91的供电连接器91A(例如作为阳侧连接器的入口插头)。这样，上部旋转体3具备连接供电电缆91的供电口12A。供电电缆91向作为动力源的电动马达9供给电力。在配电箱12设有位于供电口12A的下侧的信号连接器12B。在信号连接器12B上连接有用于将后述的张力传感器29与控制器16连接的信号电缆33。

在外装罩8内，除了电动马达9、液压泵10、蓄电池装置11之外，还设有后述的图7所示的整流器13、切换器14、逆变器15、控制器16。整流器13将从外部电源92供给的交流电转换成直流电。切换器14在整流器13、蓄电池装置11和逆变器15之间切换电力的供给状态。逆变器15将从切换器14供给的直流电转换成交流电，并将其供给至电动马达9。如图7所示，供电口12A、整流器13、切换器14、蓄电池装置11、逆变器15和电动马达9分别通过车内电缆而以能够通电的方式连接。

电动马达9是液压挖掘机1的动力源。电动马达9与液压泵10机械地、即以能够传递动力(旋转)的方式连接。液压泵10经由控制阀装置向动臂缸4F等各种液压执行机构(液压缸、液压马达)供给液压油。控制阀装置是由多个方向控制阀构成的控制阀组。控制阀装置根据行驶用杆/踏板及作业用杆的操作将从液压泵10喷出的液压油分配至动臂缸4F等多个液压执行机构(液压缸、液压马达)。由此，液压挖掘机1能够进行行驶、旋转、挖掘等。

液压挖掘机1例如在蓄电池装置11被充分充电时，能够在将供电电缆91的供电连接器91A从配电箱12的供电口12A拆除且将供电电缆91从电缆支承装置21拆除后的状态下运转。在该情况下，电动马达9由来自蓄电池装置11的电力驱动。另外，液压挖掘机1也能在将供电电缆91的供电连接器91A与配电箱12的供电口12A连接且将供电电缆91安装在电缆支承装置21上的状态下运转。在该情况下，电动马达9由来自外部电源92的电力驱动，不足的部分由来自蓄电池装置11的电力驱动。

当供电电缆91与供电口12A连接时，保持着该状态进行液压挖掘机1的行驶、旋转、挖掘等。此时，与供电口12A连接的供电电缆91的中途部位由电缆支承装置21支承。即，在配电箱12的供电口12A连接有被电缆支承装置21支承的供电电缆91。被称为电缆支架的电缆支承装置21具备轴部件22和臂部件23。

轴部件22以使轴心沿上下方向延伸的状态安装于上部旋转体3(配重7的上表面)。臂部件23以能够进行以轴部件22的上下方向的轴心为中心的旋转的方式安装于轴部件22。臂部件23构成为包括以能够旋转的方式与轴部件22嵌合的有盖圆筒部24、和从有盖圆筒部24沿水平方向延伸的杆部25。在臂部件23的前端侧、即杆部25的前端侧设有把持供电电缆91的电缆夹26。

臂部件23能够通过未图示的锁定机构在旋转方向的多个位置固定于轴部件22。例如，臂部件23固定在图1至图6所示的电缆把持位置。另外，虽省略图示，但臂部件23固定在沿着驾驶室6的右侧面6D配置的驾驶室侧方容纳位置。另外，虽省略图示，但臂部件23固定在沿着驾驶室6的后表面6B配置的驾驶室后方容纳位置。臂部件23选择性地固定在电缆把持位置、驾驶室侧方容纳位置和驾驶室后方容纳位置这三个位置中的任一个位置。

当在将供电电缆91与供电口12A连接的状态下由液压挖掘机1进行作业时，臂部件23固定在图1至图6所示的电缆把持位置。即，臂部件23固定在臂部件23(杆部25)的前端侧从上部旋转体3(配重7的后表面7A)伸出的位置。由此，能够在液压挖掘机1旋转时抑制供电电缆91的卷入，并且在液压挖掘机1行驶时抑制供电电缆91的碾压。

在图5及图6中放大表示电缆夹26等。电缆夹26具有通过铰链机构26D而能够开闭的一对夹紧部件26A、26B和在将夹紧部件26A、26B闭合状态下固定的锁26C。一对夹紧部件26A、26B以铰链机构26D为支点在从外周侧夹住供电电缆91而将其把持的闭位置和将供电电缆91释放的开位置之间开闭。锁26C通过将一对夹紧部件26A、26B锁上而将其固定在把持着供电电缆91的中途部位的闭位置。

如图3所示，供电电缆91在从电缆支承装置21的轴部件22沿水平方向延伸的臂部件23(杆部25)的前端被电缆夹26把持。在该状态下，作为供电电缆91的端部的供电连接器91A与配电箱12的供电口12A连接。外部电源92的电力经由供电电缆91、供电连接器91A、配电箱12的供电口12A而被供给至液压挖掘机1。

电缆夹26被设于臂部件23(杆部25)的前端侧的托架27支承。在该情况下，电缆夹26相对于托架27以通过作为弹性部件的弹簧部件28及未图示的引导部件能够向规定方向(例如图4至图6的左右方向)位移的方式安装。另外，在电缆支承装置21的臂部件23(杆部25)上设有作为载荷检测传感器的张力传感器29。张力传感器29检测向钢丝30施加的张力S。

钢丝30架设于固定在电缆夹26上的夹紧侧钢丝支承部31与固定在臂部件23(更具体为有盖圆筒部24)上的车身侧钢丝支承部32之间。由此，钢丝30分别固定在供电电缆91侧的电缆夹26和车身侧的臂部件23(有盖圆筒部24)的双方。

钢丝30的张力根据电缆夹26相对于臂部件23(杆部25)的位移而变化。即，钢丝30的张力随着电缆夹26在相对于臂部件23(杆部25)远离的方向(图4至图6的左右方向的右侧)上位移而变大。换言之，钢丝30的张力随着电缆夹26在远离车身的方向上位移而变大。张力传感器29检测根据电缆夹26的位移而变化(绷紧、松弛)的钢丝30的张力。由此，张力传感器29不仅能够检测向电缆夹26施加的载荷，还能检测向供电电缆91施加的载荷。

即，张力传感器29作为向钢丝30施加的张力而检测与向供电电缆91施加的载荷对应的电缆夹26的位移量。张力传感器29经由信号电缆33与控制器16连接。张力传感器29将与所检测到的张力对应的信号(张力信号)输出至控制器16。如图3所示，从张力传感器29向控制器16延伸的信号电缆33从固定在臂部件23(有盖圆筒部24)上的车身侧钢丝支承部32经由配电箱12的信号连接器12B而被配备(导入)到上部旋转体3内。钢丝30、张力传感器29和控制器16构成用于检测供电电缆91的载荷的电缆载荷检测装置(超负荷检测装置)。

在电缆夹26与固定于臂部件23(杆部25)上的托架27之间设有弹簧部件28及引导部件。引导部件相对于托架27(杆部25)引导电缆夹26。即，引导部件进行限制，以使电缆夹26的位移成为相对于托架27为单向(杆部25延伸的方向)的直线位移(图4至图6的左右方向)。引导部件例如能够由设于托架27的凸状轨道(直线部件)、和设于电缆夹26且与托架27的轨道卡合的凹部构成。

弹簧部件28根据电缆夹26的位移而伸长或缩短。当液压挖掘机1运转时，电缆夹26根据向供电电缆91施加的载荷而在图4至图6的左右方向上位移，且弹簧部件28伸长或缩短。例如，当电缆夹26如图6所示向右侧(远离车身的一侧)位移时，钢丝30绷紧，且张力传感器29的检测值变大。与此相反地，当电缆夹26如图5所示向左侧(靠近车身的一侧)位移时，钢丝30松弛，且张力传感器29的检测值变小。

接着，参照图7说明液压挖掘机1的电动驱动***。

如图7所示，从配置在远离液压挖掘机1的位置上的商用电源等外部电源92经由供电电缆91向液压挖掘机1的电动驱动***供给电力。液压挖掘机1的电动驱动***具备从外部电源92向蓄电池装置11供给电力的功能(充电功能)、和从外部电源92及/或蓄电池装置11向电动马达9供给电力的功能(驱动功能)。向蓄电池装置11的电力供给(充电)和向逆变器15的电力供给通过基于来自控制器16的指示连接设于切换器14的内部电路中的继电器来进行。

外部电源92例如是三相交流电。整流器13将三相交流电转换成直流电。在将供电电缆91的供电连接器91A连接到配电箱12的供电口12A时，能够将外部电源92的电力经由供电电缆91及供电口12A供给至液压挖掘机1。在该情况下，外部电源92的电力能够经由供电电缆91、供电口12A、整流器13、切换器14供给(充电)至蓄电池装置11。另外，外部电源92的电力能够经由供电电缆91、供电口12A、整流器13、切换器14、逆变器15供给至电动马达9。另外，蓄电池装置11的电力能够经由切换器14、逆变器15供给至电动马达9。

控制器16的输入侧与张力传感器29、监视装置34、钥匙开关35、转速刻度盘36、充电开关37、锁定开关38、蓄电池装置11连接。控制器16的输出侧与监视装置34、警报器39、蓄电池装置11、切换器14、逆变器15连接。控制器16是控制液压挖掘机1的动作的车身控制控制器。控制器16基于来自钥匙开关35、转速刻度盘36、锁定开关38、充电开关37、监视装置34、张力传感器29及蓄电池装置11的信号(输入信号)来控制切换器14及逆变器15。由此，控制器16对作为液压挖掘机1的驱动源的电动马达9的驱动进行控制。

另外，控制器16进行监视装置34的控制(信息显示控制)、警报器的控制(警报输出控制)。进一步地，控制器16根据由张力传感器29检测到的检测值(张力)进行必要的控制(通知)。为此，控制器16构成为包括微型计算机。控制器16具有由闪存、ROM、RAM、EEPROM等构成的存储器及运算电路(CPU)。存储器中储存有用于根据张力传感器29的检测值(张力)进行必要的通知的控制程序、即用于执行后述的图8所示的处理流程的处理程序。

在蓄电池装置11设有蓄电池监视装置。控制器16与蓄电池监视装置连接。蓄电池监视装置监视蓄电池装置11的状态(蓄电池状态)，例如SOC(充电状态)、温度、异常等。蓄电池监视装置将与蓄电池状态对应的信号输出至控制器16。

监视装置34是车载监视器(监视器)。监视装置34例如设于液压挖掘机1的驾驶室6内。监视装置34显示应传达给操纵液压挖掘机1的操作员的信息。例如，监视装置34显示液压挖掘机1的运转状态、与蓄电池装置11的剩余电量对应的SOC、各种设备的故障信息、警告信息、当前时刻等。监视装置34是使用画面向操作员通知信息的信息通知装置。

钥匙开关35例如设于液压挖掘机1的驾驶室6内。钥匙开关35是进行液压挖掘机1的启动(电源接通)、停止(电源断开)的启动停止开关。钥匙开关35的信号(接通信号、断开信号)被输出至控制器16。操作员例如通过将钥匙***钥匙开关35并旋转钥匙而能够进行液压挖掘机1的启动、停止的操作。

充电开关37例如设于液压挖掘机1的驾驶室6内或配电箱12。充电开关37是在供电电缆91与供电口12A连接时选择是否将外部电源92的电力供给至蓄电池装置11的开关。即，充电开关37是选择是否对蓄电池装置11进行充电的开关。充电开关37的信号(充电接通信号、充电断开信号)被输入至控制器16。当供电电缆91与供电口12A连接时，操作员通过接通充电开关37而能够对蓄电池装置11进行充电。

锁定开关38是检测门锁杆(未图示)的位置的检测开关。即，锁定开关38检测门锁杆的位置是禁止液压挖掘机1的液压执行机构的驱动的锁定位置(抬升位置)、还是允许液压执行机构的驱动的锁定解除位置(下降位置)。锁定开关38的信号(锁定信号、锁定解除信号)被输出至控制器16。门锁杆由操作员操作到封闭(关闭)驾驶室6的乘降口的乘降限制位置(锁定解除位置)或开放(打开)乘降口的乘降许可位置(锁定位置)。当门锁杆***作到锁定解除位置时，液压挖掘机1能够驱动液压执行机构。

警报器39基于控制器16的判断向操作员输出警报声、警告语音。警报器39是通过声音向操作员通知信息的信息通知装置。

转速刻度盘36是可变地设定电动马达9的转速的刻度盘。转速刻度盘36由操作员操作。转速刻度盘36将与操作员的操作相应的马达转速的指令(信号)输出至控制器16。控制器16根据转速刻度盘的指令来控制逆变器15。即，逆变器15根据来自控制器16的马达转速指令来控制向电动马达9的供给电压的频率，并控制电动马达9的转速。

在电动马达9上连接有液压泵10。液压挖掘机1通过经由控制阀装置向各种液压执行机构供给从液压泵10喷出的工作液压油来进行驱动。从液压泵10喷出的工作液压油的量对应于液压泵10的转速。因此，电动马达9的转速越高，则液压执行机构的速度越高；转速越低，则液压执行机构的速度越低。另外，通过停止电动马达9的旋转，能够使液压挖掘机1停止。

不过，上述专利文献1所记载的自行驶式作业机械在沿着作业现场的顶棚的轨道移动的载重滑车与供电电缆之间设有载荷限制器。因此，在专利文献1的技术的情况下，需要根据此时的运转现场来修正(调整)载荷限制器的张力检测值或用于控制的阈值等。相对于此，实施方式的液压挖掘机1具备用于检测供电电缆91的载荷的电缆载荷检测装置(超负荷检测装置)。在该情况下，在实施方式中，利用作为车身侧的支承部的电缆支承装置21进行供电电缆91的载荷检测。由此，在实施方式中，能够减少与运转现场相应的供电电缆91的超负荷检测装置的调整所需的时间。

即，根据实施方式，液压挖掘机1由外部电源92经由供电电缆91供电。换言之，液压挖掘机1由来自液压挖掘机1的外部的供给电力充电并驱动。在液压挖掘机1中，设有连接供电电缆91的供电口12A(电缆连接部)、支承被引导至供电口12A的供电电缆91的电缆支承装置21、检测向供电电缆91施加的载荷的作为载荷检测传感器的张力传感器29、和输入张力传感器29的检测值的作为控制装置的控制器16。张力传感器29的检测值对应于供电电缆91的载荷。控制器16基于张力传感器29的检测值(载荷)来限制或控制液压挖掘机1的驱动。

在此，电缆支承装置21以能够从车身上的设置位置伸长的方式支承于车身。即，电缆支承装置21通过将臂部件23从驾驶室侧方容纳位置或驾驶室后方容纳位置向图1至图6所示的电缆把持位置旋转，能够使臂部件23的前端侧从上部旋转体3伸长。张力传感器29检测向电缆支承装置21施加的载荷。即，供电电缆91被支承于设于臂部件23的前端侧的电缆夹26。电缆夹26的载荷直接对应于供电电缆91的载荷。张力传感器29检测与电缆夹26的载荷对应的钢丝30(变化部件)的张力(变化量)。

如图5及图6所示，将张力传感器29的检测值设为S，并将臂部件23上经由弹簧部件28安装的电缆夹26的从初始位置起的位移设为X。钢丝30的张力根据电缆夹26的位移X而变化。即，张力传感器29的检测值S与电缆夹26的位移X成比例关系，电缆夹26的位移X(远离车身侧的方向上的位移X)越大，则钢丝30的张力(检测值S)也越大。控制器16在钢丝30的张力(检测值S)超过规定值(第1阈值T1、第2阈值T2)时进行通知(对操作员的警告、液压挖掘机1的运转的限制)。

在实施方式中，将电缆夹26的位移量X1设为第1容许值，并将张力传感器29的检测值S在电缆夹26的位移X为第1容许值X1时的值设为T1。另外，将电缆夹26的位移量X2设为第2容许值，并将张力传感器29的检测值S在电缆夹26的位移X为第2容许值X2时的值设为T2。与第1容许值X1对应的张力T1作为是否发出警报并且限制电动马达9的转速的阈值(第1阈值T1)。与第2容许值X2对应的张力T2作为发出警报并且停止电动马达9的旋转的阈值(第2阈值T2)。

当电缆夹26的位移量X小于X1(X＜X1)时，即，当张力传感器29的检测值S低于第1阈值T1(S＜T1)时，向供电电缆91施加的载荷小。在该情况下，控制器16不发出警报。另外，控制器16不限制电动马达9的转速。相对于此，当电缆夹26的位移量X为X1以上且小于X2(X1≤X＜X2)时，即，当张力传感器29的检测值S为第1阈值T1以上且低于第2阈值T2(T1≤S＜T2)时，向供电电缆91施加的载荷大。

在该情况下，控制器16通过警报器39及监视装置34发出警报，并且限制电动马达9的转速。进一步地，当电缆夹26的位移量X为X2以上(X2≤X)时，即，当张力传感器29的检测值S为第2阈值T2以上(T2≤S)时，向供电电缆91施加的载荷变得更大。在该情况下，控制器16通过警报器39及监视装置34发出警报，并同时停止电动马达9的旋转。

第1阈值T1及第2阈值T2是预先通过实验、计算、模拟等求出的，使得成为能够抑制供电电缆91及供电口12A损坏的值。在该情况下，第1阈值T1例如能够设为与供电电缆91或供电口12A的最大容许载荷对应的最大容许张力的70～80％，第2阈值T2例如能够设为与供电电缆91或供电口12A的最大容许载荷对应的最大容许张力的90～95％。

在实施方式中，在车辆上的特定区间进行供电电缆91的载荷检测。即，通过检测夹紧侧钢丝支承部31与车身侧钢丝支承部32之间的钢丝30的变化(张力的变化)来进行供电电缆91的载荷检测。因此，在实施方式中，能够无需随着取决于运转现场的电缆的长度、设置部位等的差异而修正阈值和检测值。需要说明的是，之后会详细叙述控制器16对与张力传感器29的检测值相应的通知的控制、即图8所示的控制处理。

实施方式的液压挖掘机1具有如上所述的构造，接下来，对其动作进行说明。

例如，在作业现场有外部电源92的情况下，将从外部电源92延伸的供电电缆91与液压挖掘机1的供电口12A连接。由此，来自外部电源92的电力经由整流器13、切换器14、逆变器15而被供给至电动马达9。另外，来自外部电源92的电力也能对蓄电池装置11进行充电。电动马达9通过来自外部电源92及/或蓄电池装置11的电力对液压泵10进行驱动。

在此，当通过来自外部电源92的电力驱动液压挖掘机1时，如图1至图6所示，在由电缆支承装置21支承供电电缆91的中途部位的状态下使液压挖掘机1运转。即，在该状态下，通过由操作员操作行驶用杆/踏板而使液压挖掘机1行驶。另外，通过由操作员操作作业用杆而在使上部旋转体3旋转的同时利用作业装置4进行沙土等的挖掘作业。此时，根据液压挖掘机1动作的方向和供电电缆91的长度与外部电源92的位置的关系，有时会对供电电缆91施加较大的力。液压挖掘机1的控制器16在张力传感器29的检测值S超过规定阈值T1或阈值T2时进行与阈值T1相应的通知或与阈值T2相应的通知。

接着，参照图8来说明由控制器16进行的控制处理、即根据张力传感器29的检测值S进行通知的控制处理。需要说明的是，图8的控制处理例如在与控制器16通电的期间内以规定的控制周期(例如10ms)被重复执行。

例如，当通过接通钥匙开关来启动控制器16时，图8的控制处理开始。控制器16在S1中读入张力传感器29的检测值S。接着，在S2中，将在S1中读入的检测值S与第1阈值T1进行比较。即，判断检测值S是否为第1阈值T1以上(T1≤S)。当在S2中判断为“是”、即检测值S为第1阈值T1以上(T1≤S)时，进入S3。在S3中打开警报。例如，在S3中，通过在监视装置34的显示画面中显示警告及/或通过从警报器39发出警报声、警告语音来向操作员进行通知。

在继S3之后的S4中，将电动马达9的转速限制为低速。即，控制器16减小针对逆变器15的转速指令，并使液压挖掘机1的驱动速度降低。在该情况下，电动马达9的转速(旋转速度)被限制为即使继续液压挖掘机1的驱动也不会使供电电缆91或供电口12A的载荷急剧上升的值。例如，将该转速限制为由转速刻度盘36设定的转速的20～50％的转速。

若在S4中将电动马达9的转速限制成了低速，则进入S5。在S5中，将在S1中读入的检测值S与第2阈值T2进行比较。即，判断检测值S是否为第2阈值T2以上(T2≤S)。当在S5中判断为“否”、即检测值S小于第2阈值T2(T2＞S)时，进入结束步骤。即，经由结束步骤进入开始步骤，并重复S1以后的处理。

相对于此，当在S5中判断为“是”、即检测值S为第2阈值T2以上(T2≤S)时，进入S6。在该情况下，能够视为供电电缆91或供电口12A的载荷达到了容许值或超过了容许值。因此，在S6中停止电动马达9。即，控制器16将针对逆变器15的转速指令设为0，并停止液压挖掘机1的驱动。由此，只要检测值S不低于第2阈值T2，就禁止液压挖掘机1的驱动，从而抑制供电电缆91及供电口12A损坏。

另一方面，当在S2中判断为“否”、即检测值S小于第1阈值T1(T1＞S)时，进入S7。在S7中关闭警报。即，在S7中，若在监视装置34的显示画面中显示有警告则停止该显示，若正从警报器39输出警报声、警告语音则停止该输出。在继S7之后的S8中，将电动马达9的输出的限制关闭。即，在S8中，若限制了电动马达9的转速则解除该限制，并返回至由转速刻度盘36设定的转速。若在S8中解除了电动马达9的限制，则经由结束步骤进入开始步骤，并重复S1以后的处理。

如上所述，实施方式的液压挖掘机1具备作为电缆支承部件的电缆夹26、作为载荷检测传感器的张力传感器29、和作为控制装置的控制器16。电缆夹26设于构成车身的上部旋转体3。电缆夹26支承与供电口12A连接的供电电缆91。张力传感器29检测与从供电电缆91向电缆夹26施加的载荷对应的状态量(张力)。控制器16在张力传感器29的检测值(即由张力传感器29检测到的状态量)超过规定阈值(阈值T1、阈值T2)时进行通知。

这样，根据实施方式，支承与上部旋转体3的供电口12A连接的供电电缆91的电缆夹26设于构成车身的上部旋转体3。因此，能够使张力传感器29的检测值、即与从供电电缆91向电缆夹26施加的载荷对应的状态量(张力)大致直接对应于向供电电缆91施加的载荷。而且，即使运转现场改变，该对应关系也几乎不会变化。因此，无论在哪个运转现场，都能够将用于通知的阈值(阈值T1、阈值T2)、即在为了抑制供电电缆91及供电口12A损坏的通知处理中所使用的阈值(阈值T1、阈值T2)设为相同。其结果是，能够减少与运转现场相应的供电电缆91的超负荷检测装置(电缆载荷检测装置)的调整所需的时间。

根据实施方式，电缆夹26经由安装在上部旋转体3上的作为车身侧支承部件的臂部件23而支承于上部旋转体3。而且，作为状态量，张力传感器29检测与电缆夹26相对于臂部件23的位移相应的变化量(张力的变化量)。即，张力传感器29检测与电缆夹26相对于安装在上部旋转体3上的臂部件23的位移相应的变化量(张力的变化量)。因此，基于“与电缆夹26的位移相应的变化量”与“向供电电缆91施加的载荷”的对应关系，能够设定用于判断是否进行通知的阈值。

根据实施方式，臂部件23的端部(前端)从上部旋转体3伸出，电缆夹26以能够位移的方式支承于臂部件23的端部(前端)。即，电缆夹26以能够位移的方式支承于作为从上部旋转体3伸出的部位(突出的部位)的臂部件23的端部(前端)。因此，例如能够增加供电电缆91中的被电缆夹26支承(把持)的部位与供电口12A之间的距离，并能提高处理供电电缆91的自由度。另外，由于供电电缆91由从上部旋转体3伸出的部位支承，所以能够进一步降低供电电缆91被下部行驶体2碾压的可能性、供电电缆91随着上部旋转体3的旋转而被卷入的可能性。

根据实施方式，在电缆夹26与臂部件23(托架27)之间设有限制电缆夹26相对于臂部件23(托架27)的位移方向的引导部件(未图示)。另外，在电缆夹26与臂部件23(托架27)之间设有随着电缆夹26的位移而弹性变形的作为弹性部件的弹簧部件28。因此，能够限制电缆夹26的位移方向，并且能够抑制尽管向供电电缆91施加的载荷小但电缆夹26还是大幅位移的情况。由此，能够高精度地得到“与电缆夹26相对于臂部件23的位移相应的变化量”与“向供电电缆91施加的载荷”的对应关系。与此同时，尽管向供电电缆91施加的载荷小，但还是能够抑制控制器16进行通知的情况。由此，能够抑制控制器16的不必要的通知，并能提高通知的精度。

根据实施方式，具备根据电缆夹26相对于臂部件23的位移而变化的变化部件。在此基础上，作为载荷检测传感器的张力传感器29检测作为变化部件的钢丝30的变化量(张力)。因此，基于“钢丝30的变化量(张力)”与“向供电电缆91施加的载荷”的对应关系，能够设定用于判断是否进行通知的阈值。

根据实施方式，作为变化部件的钢丝30固定在车身侧(车身侧钢丝支承部32)和电缆夹26侧(车身侧钢丝支承部32)的双方。而且，作为状态量，张力传感器29检测向钢丝30施加的载荷。即，张力传感器29检测向固定在车身侧(车身侧钢丝支承部32)和电缆夹26侧(车身侧钢丝支承部32)的双方上的钢丝30施加的载荷(张力)。因此，基于“向钢丝30施加的载荷(张力)”与“向供电电缆91施加的载荷”的对应关系，能够设定用于判断是否进行通知的阈值。

更具体而言，根据实施方式，采用了钢丝30作为根据电缆夹26相对于臂部件23的位移而变化的变化部件。钢丝30架设在车身侧(车身侧钢丝支承部32)与电缆夹26侧(夹紧侧钢丝支承部31)之间。钢丝30的张力根据电缆夹26的位移而变化。张力传感器29检测钢丝30的张力。因此，基于“钢丝30的张力”与“向供电电缆91施加的载荷”的对应关系，能够设定用于判断是否进行通知的阈值。

根据实施方式，控制器16通过从警报器39发出警报声及/或通过在作为监视器的监视装置34的画面中显示警告来进行通知。除此之外，控制器16还通过限制液压挖掘机1的动作(限制电动马达9的旋转)来进行通知。因此，操作员能够基于控制器16的通知来进行必要的操作(用于限制动作的操作)。另外，基于控制器16的通知来自动限制液压挖掘机1的动作(限制电动马达9甚至液压泵10的输出)。由此，能够抑制供电电缆91损坏。需要说明的是，控制器16例如也可以通过点亮设于驾驶室6内的警示灯来进行通知。即，作为通知的方法，控制器16进行警报声、警示灯、监视器上的警告显示、或动作限制。

不管怎样，根据实施方式，即使运转现场改变了，固定在上部旋转体3上的轴部件22、臂部件23、电缆夹26、弹簧部件28、钢丝30的位置关系也几乎不会变化。而且，控制器16使用与电缆夹26的位移量相应的张力传感器29的检测值S来判断供电电缆91的载荷的大小。因此，可以不用修正用于判断供电电缆91的载荷大小的阈值T1、T2。即，能够减少根据运转现场调整阈值T1、T2所需的时间，并能容易进行用于保护供电电缆91的控制(动作控制)。

需要说明的是，在实施方式中，列举将根据电缆夹26相对于臂部件23的位移而变化的变化部件设为钢丝30、并将检测与电缆夹26相对于臂部件23的位移相应的变化量(载荷)的载荷检测传感器设为张力传感器29的情况为例进行了说明。但并不限于此，例如也可以将变化部件设为设于臂部件(车身侧支承部件)与电缆夹(电缆支承部件)之间的弹簧部件，并将载荷检测传感器设为负载传感器、即检测向弹簧部件施加的载荷的负载传感器。另外，也可以使用检测弹簧部件的长度的位移传感器作为载荷检测传感器。

在实施方式中，列举构成为设有根据电缆夹26相对于臂部件23的位移而变化的变化部件(钢丝30)的情况为例进行了说明。但并不限于此，例如也可以构成为不设置(省略)变化部件、并设置对电缆夹(电缆支承部件)相对于臂部件(车身侧支承部件)的位移进行检测的位移传感器作为载荷检测传感器。进一步地，也可以在臂部件(车身侧支承部件)与电缆夹(电缆支承部件)之间设置作为载荷检测传感器的负载传感器，并通过负载传感器检测向臂部件(车身侧支承部件)与电缆夹(电缆支承部件)之间施加的负载(状态量)。由载荷检测传感器检测到的状态量只要是与经由供电电缆向电缆夹(电缆支承部件)施加的载荷对应的状态量即可，并不限于位移、负载，也可以使用除这些以外的状态量。

在实施方式中列举如下情况为例进行了说明，即，设定两个阈值T1、T2，并且在超过阈值T1的情况下进行基于警告的通知及基于液压挖掘机1的动作限制的通知，在超过作为比阈值T1大的值的阈值T2的情况下进行基于警告的通知及基于液压挖掘机1的动作停止的通知。但并不限于此，例如也可以在超过阈值T1的情况下进行基于警告的通知，在超过作为比阈值T1大的值的阈值T2的情况下进行基于液压挖掘机1的动作限制的通知，并在超过作为比阈值T2大的值的阈值T3的情况下进行基于液压挖掘机1的动作停止的通知。另外，也可以将阈值设为一个，若超过了这个阈值，则进行基于液压挖掘机1的动作停止的通知。“阈值”及超过阈值时的“通知”能够进行设定(选择)，使得能够抑制供电电缆及供电口损坏。

在实施方式中，列举具备摆动式的作业装置4的液压挖掘机1为例进行了说明。但并不限于此，例如也能应用于具备单臂式作业装置的液压挖掘机、具备偏置式作业装置的液压挖掘机等具备其他型号的作业装置(前装置)的液压挖掘机。另外，列举将作业装置4的作业工具设为铲斗4D的情况为例进行了说明，但例如也可以使用具备压碎机等其他作业工具的作业装置。

在实施方式中，列举在上部旋转体3上搭载有蓄电池装置11的液压挖掘机1为例进行了说明。即，在实施方式中，列举通过来自外部电源92的电力驱动电动马达9、并且也通过充电到蓄电池装置11中的电力驱动电动马达9的电动式液压挖掘机1为例进行了说明。但并不限于此，例如也可以使用不搭载蓄电池装置而仅通过来自外部电源的电力驱动电动马达的电动式作业机械。

在实施方式中，列举具备驾驶室6的带驾驶室的液压挖掘机1为例进行了说明。但并不限于此，例如也可以使用带顶蓬的液压挖掘机。

在实施方式中，列举小型的液压挖掘机1为例进行了说明，但例如也可以应用于中型以上的液压挖掘机。另外，列举由下部行驶体2和上部旋转体3构成车身的情况为例进行了说明，但也可以是不具有旋转体的车身(例如，将具有前轮的前部车身与具有后轮的后部车身经由连结轴以能够弯曲的方式连结而构成的铰接式车身)。

在实施方式中，列举液压挖掘机1作为作业机械的例子进行了说明，但并不限于此，例如能够广泛应用于轮式装载机、叉车、拖拉机、联合收割机等各种作业机械。

附图标记说明

1 电动式液压挖掘机(电动式作业机械)

2 下部行驶体(车身)

3 上部旋转体(车身)

4 作业装置

9 电动马达(动力源)

12A 供电口

16 控制器

23 臂部件(车身侧支承部件)

26 电缆夹(电缆支承部件)

28 弹簧部件(弹性部件)

29 张力传感器(载荷检测传感器)

30 钢丝(变化部件)

34 监视装置(监视器)

39 警报器

91 供电电缆。

Claims (7)

1.一种电动式作业机械，具有能够行驶的车身和安装于所述车身的作业装置，

所述车身具备供向动力源供给电力的供电电缆连接的供电口，

所述电动式作业机械的特征在于，具备：

电缆支承部件，其设于所述车身，并支承与所述供电口连接的所述供电电缆；

载荷检测传感器，其检测与从所述供电电缆向所述电缆支承部件施加的载荷对应的状态量；和

控制器，其在所述载荷检测传感器的检测值超过规定阈值时进行通知。

2.根据权利要求1所述的电动式作业机械，其特征在于，所述电缆支承部件经由安装于所述车身的车身侧支承部件而支承于所述车身上，

作为所述状态量，所述载荷检测传感器检测与所述电缆支承部件相对于所述车身侧支承部件的位移相应的变化量。

3.根据权利要求2所述的电动式作业机械，其特征在于，所述车身侧支承部件的端部从所述车身伸出，

所述电缆支承部件以能够位移的方式支承于所述车身侧支承部件的所述端部。

4.根据权利要求2所述的电动式作业机械，其特征在于，在所述电缆支承部件与所述车身侧支承部件之间，设有限制所述电缆支承部件相对于所述车身侧支承部件的位移方向的引导部件、和随着所述电缆支承部件的位移而弹性变形的弹性部件。

5.根据权利要求2所述的电动式作业机械，其特征在于，具备根据所述电缆支承部件相对于所述车身侧支承部件的位移而变化的变化部件，

所述变化部件固定在所述车身侧和所述电缆支承部件侧的双方，

作为所述状态量，所述载荷检测传感器检测向所述变化部件施加的载荷。

6.根据权利要求2所述的电动式作业机械，其特征在于，具备根据所述电缆支承部件相对于所述车身侧支承部件的位移而变化的变化部件，

所述变化部件是架设在所述车身侧与所述电缆支承部件侧之间的钢丝，

作为所述状态量，所述载荷检测传感器检测所述钢丝的张力。

7.根据权利要求1所述的电动式作业机械，其特征在于，作为所述通知的方法，所述控制器进行警报声、警示灯、监视器上的警告显示或动作限制。