JP4824051B2 - Construction equipment fuel supply system - Google Patents
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Description
本発明は、建設機械の燃料供給装置に係り、更に詳しくは、燃料の性状を維持することができる建設機械の燃料供給装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel supply device for a construction machine, and more particularly to a fuel supply device for a construction machine that can maintain the properties of the fuel.
建設機械には、その動力源として、ディーゼルエンジンが搭載されている。このエンジンへの燃料を貯蔵し供給するために、燃料貯蔵タンクとして、メインタンクとサブタンクとを備え、メインタンクからサブタンクへ必要な量だけ、燃料を供給し、サブタンク内に貯蔵された燃料をエンジンに安定的に供給するものがある(例えば、特許文献1参照。)。 A construction machine is equipped with a diesel engine as a power source. In order to store and supply fuel to the engine, a fuel storage tank is provided with a main tank and a sub tank. Fuel is supplied from the main tank to the sub tank in a necessary amount, and the fuel stored in the sub tank is supplied to the engine. (For example, refer to Patent Document 1).
上述した建設機械の燃料供給装置において、エンジンに装着されている燃料噴射ポンプにより吸引される燃料に対し、その供給管路に燃料フィルタを設けて、主に、汚染物の除去、水分の混入を抑えて、燃料の性状を良くする方法が一般的に行われている。燃料フィルタは、燃料中に混入されている汚染物やワックス分を捕捉するが、この汚染物やワックス分の捕捉により、通油抵抗が上昇し規定通油抵抗に至ると寿命となり、交換される。 In the fuel supply apparatus for a construction machine described above, a fuel filter is provided in the supply pipe for the fuel sucked by the fuel injection pump mounted on the engine, mainly for removing contaminants and mixing water. In general, a method for improving the properties of the fuel while suppressing the fuel is used. The fuel filter captures pollutants and wax mixed in the fuel, but when the pollutants and wax are trapped, the oil flow resistance rises and reaches the specified oil flow resistance. .
燃料フィルタの寿命は、燃料の性状や、機械の稼働状況・負荷状況に大きく依存することから、その交換インターバルは、ある一定の余裕をもって運用されているが、前述した依存要因によって燃料フィルタが目詰まりを起こした状態で使用を続けると、燃料サクション圧の低下による燃料ポンプのキャビテーションや、フィルトレーション悪化による汚染物の流出等により、燃料システムに支障を来したり、故障を引き起こすことがある。 The life of a fuel filter greatly depends on the properties of the fuel and the operating status / load status of the machine.Therefore, the replacement interval is operated with a certain margin. Continuing to use in a clogged state may cause trouble or failure in the fuel system due to cavitation of the fuel pump due to a decrease in the fuel suction pressure or outflow of contaminants due to poor filtration. .
一方、現在各国で進められている排気ガス規制の対応として、エンジンへの燃料噴射圧を上昇させる手法が多く取られている。燃料噴射圧力の上昇に伴い、噴射ポンプやノズルの隙間は、従来に比べ狭くなってきているので、燃料の汚染物や目詰まり規定も厳しくなってきた。これに対応するため、燃料フィルタの濾過精度、及び濾過面積を上げる(フィルタ個数を多くする)対応が必要になっているとともに、従来に増して投入される燃料の性状も厳しく、また、機械本体に多くのフィルタを設置するようになってきている。 On the other hand, as a response to exhaust gas regulations currently being promoted in various countries, many methods for increasing the fuel injection pressure to the engine are taken. As the fuel injection pressure rises, the gap between the injection pump and the nozzle has become narrower than before, so the fuel contamination and clogging regulations have become stricter. In order to cope with this, it is necessary to increase the filtration accuracy and the filtration area of the fuel filter (increase the number of filters), and the properties of the fuel to be added more strictly than before, and the machine body Many filters have been installed.
ところが、性状の良好な燃料を使用できる地域や国での稼動には、支障を来たさないが、良好な燃料の入手が困難、また、燃料の管理方法に問題がある等の地域や国で建設機械を稼動させた場合、燃料フィルタの寿命が極端に悪化することがある。燃料フィルタの寿命が悪化すると、その交換インターバルが短くなり、機械稼働率への影響が発生する。この場合、その調査、分析を行い、更なるフィルタの増設や、フィルトレーション向上策を行い、燃料フィルタの交換インターバルの延長を計る。 However, it does not hinder the operation in regions and countries where fuels with good properties can be used, but it is difficult to obtain good fuels, and there are problems with the fuel management method. When the construction machine is operated in this way, the life of the fuel filter may be extremely deteriorated. When the life of the fuel filter is deteriorated, the replacement interval is shortened, which affects the machine operating rate. In this case, the investigation and analysis are performed, further filter addition and filtration improvement measures are taken, and the replacement interval of the fuel filter is extended.
しかし、エンジン装備のポンプで燃料を吸い込むことから、決められた下限値を下まわるフィルタの増設はできず、通常の燃料フィルタの交換インターバルを確保することができない場合が多いのが現状である。 However, since the fuel is sucked in by the pump equipped with the engine, it is not possible to increase the number of filters below a predetermined lower limit value, and it is often impossible to secure a normal fuel filter replacement interval.
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、燃料の性状に依存せず、標準仕様のフィルタの寿命を安定して設定し得る建設機械の燃料供給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above-described matters, and an object thereof is to provide a fuel supply device for a construction machine that can stably set the life of a standard filter without depending on the properties of the fuel. .
上記目的を達成するために、第1の発明は、エンジンの燃料噴射装置に燃料を供給するための燃料サブタンクと、この燃料サブタンクに燃料を供給する燃料メインタンクとを備える建設機械の燃料供給装置であって、エンジンの燃料ポンプと前記燃料メインタンクとを連結し、標準フィルタと逆止弁とを有する燃料供給管と、エンジンからの戻り燃料を前記燃料メインタンクに戻す燃料戻し管と、前記燃料供給管から分岐して前記燃料サブタンクに連結する燃料分岐管路と、前記燃料分岐管路に設けた燃料サブポンプと、前記燃料分岐管路における前記燃料サブポンプの吸込み側に設けた増設フィルタと、前記燃料供給管における前記標準フィルタと前記逆止弁との間と、前記燃料サブポンプとを連結する燃料サブ供給管と、逆止弁を有し、前記燃料戻し管と前記燃料サブポンプとを連結する燃料サブ戻し管とを備えたことを特徴とする。 To achieve the above object, a first invention provides a fuel supply device for a construction machine, comprising a fuel subtank for supplying fuel to an engine fuel injection device and a fuel main tank for supplying fuel to the fuel subtank. A fuel supply pipe connecting an engine fuel pump and the fuel main tank, having a standard filter and a check valve, a fuel return pipe for returning return fuel from the engine to the fuel main tank, and A fuel branch pipe branched from a fuel supply pipe and connected to the fuel sub tank, a fuel sub pump provided in the fuel branch pipe, an extension filter provided on the suction side of the fuel sub pump in the fuel branch pipe, A fuel sub-supply pipe connecting the fuel sub-pump between the standard filter and the check valve in the fuel supply pipe, and a check valve; Characterized by comprising a fuel sub-return pipe connecting the serial fuel return pipe and the fuel sub-pump.
また、第2の発明は、第1の発明において、前記燃料供給管の一部、前記燃料サブタンク、前記燃料サブポンプ、前記増設フィルタ、前記燃料サブ供給管、及び前記逆止弁を有する前記燃料サブ戻し管を、キット化し、これらを前記燃料供給管及び前記燃料戻し管に交換接続可能にしたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the fuel sub pipe having a part of the fuel supply pipe, the fuel sub tank, the fuel sub pump, the additional filter, the fuel sub supply pipe, and the check valve. The return pipe is made into a kit, and these can be exchangeably connected to the fuel supply pipe and the fuel return pipe.
更に、第3の発明は、第2の発明において、前記燃料サブポンプ、及び前記増設フィルタを、ユニット化したことを特徴とする。 Furthermore, the third invention is characterized in that, in the second invention, the fuel sub-pump and the additional filter are unitized.
また、第4の発明は、第1乃至第3の発明のいずれかにおいて、前記増設フィルタは、その交換インターバルが前記標準燃料フィルタのそれよりも長いものに設定されていることを特徴と。 In addition, a fourth invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, the extension filter is set to have a replacement interval longer than that of the standard fuel filter.
本発明によれば、燃料の性状に依存せず、標準仕様のフィルタの寿命を安定して設定し得るので、予め装備された標準燃料フィルタの短寿命化を防止することが可能になる。その結果、燃料フィルタの性能悪化に伴う建設機械の稼動停止を極力抑えることができる。また、排気ガス規制に対応した燃料供給が長期に亘って可能となり、建設機械の信頼性が向上する。 According to the present invention, the life of a standard filter can be set stably without depending on the properties of the fuel, so that it is possible to prevent a shortened life of a standard fuel filter equipped in advance. As a result, the operation stoppage of the construction machine due to the deterioration of the performance of the fuel filter can be suppressed as much as possible. In addition, the fuel supply corresponding to the exhaust gas regulations can be performed for a long time, and the reliability of the construction machine is improved.
以下、本発明の建設機械の燃料供給装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
図1乃至図3は、本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態を示すもので、図1は本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態の回路構成を示し、図2及び図3は図1に示す本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態の燃料供給動作を示すものである。図1において、1は建設機械のエンジンである。エンジン1は、燃料噴射装置(図示せず)を有している。この燃料噴射装置には、この燃料噴射装置に燃料を供給する燃料ポンプ2が連結している。燃料ポンプ2は、標準フィルタ3及び逆止弁4を有する燃料供給管5によって燃料メインタンク6の底部側に連結されている。
Embodiments of a fuel supply device for a construction machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 3 show an embodiment of a fuel supply apparatus for a construction machine according to the present invention. FIG. 1 shows a circuit configuration of an embodiment of a fuel supply apparatus for a construction machine according to the present invention. 2 and 3 show the fuel supply operation of the embodiment of the fuel supply device for the construction machine of the present invention shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine of a construction machine. The engine 1 has a fuel injection device (not shown). A fuel pump 2 for supplying fuel to the fuel injection device is connected to the fuel injection device. The fuel pump 2 is connected to the bottom side of the fuel main tank 6 by a
燃料噴射装置で余剰となった燃料は、燃料戻し管7によって燃料メインタンク6に戻される。燃料戻し管7の排出端は、燃料メインタンク6内の液面より上方となるように燃料メインタンク6に連結して、燃料メインタンク6のタンクヘッドが作用しないようにしている。燃料戻し管7には、排ガス規制対応のための燃料の温度上昇を防ぐ燃料クーラ8と、燃料温度の低温時と燃料クーラ8の保護のための低圧リリーフ弁9とが並設されている。
The surplus fuel in the fuel injection device is returned to the fuel main tank 6 by the
燃料サブタンク10が、燃料メインタンク6とは別置きされている。燃料供給管5における逆止弁4の上流側と燃料サブタンク10とは、これらを連結する燃料供給分岐管11が設けられている。この燃料供給分岐管11には、燃料メインタンク6内の燃料を燃料サブタンク10に供給する燃料サブポンプ12と、この燃料サブポンプ12の吸込み側に位置する増設フィルタ13とが設けられている。燃料サブポンプ12は、エンジンの最大消費燃料以上の吐出流量を有している。増設フィルタ13は、その交換インターバルが標準燃料フィルタ3のそれよりも長いものに設定されている。
The
燃料サブタンク10内の燃料をエンジン1の燃料噴射装置に供給するために、燃料サブタンク10と、燃料供給管5における標準フィルタ3と逆止弁4との管路とは、燃料サブ供給管14によって連結されている。また、燃料サブタンク10には、燃料戻し管7から分岐し、逆止弁15を有する燃料サブ戻し管16が連結されている。
In order to supply the fuel in the
次に、上述した本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態の動作を、図2及び図3を用いて説明する。
図2は本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態の燃料供給状態を示し、燃料の流れを太線で表示してある。
燃料サブポンプ12の駆動により、燃料メインタンク6内の燃料が、燃料供給分岐管11により、増設フィルタ13で燃料中の異物を除去されて燃料サブタンク10に供給される。燃料サブタンク10に送られた燃料は、エンジン消費燃料より多いので、燃料サブタンク10内は昇圧するが、燃料供給管5に設けた逆止弁4により、燃料供給分岐管11の吸込み側に吸込まれることがない。また、燃料サブタンク10内の余剰燃料は、燃料サブ戻し管16、及び燃料戻し管7によって燃料メインタンク6に戻される。
Next, operation | movement of one Embodiment of the fuel supply apparatus of the construction machine of this invention mentioned above is demonstrated using FIG.2 and FIG.3.
FIG. 2 shows a fuel supply state of an embodiment of the fuel supply device for a construction machine according to the present invention, in which the fuel flow is indicated by a bold line.
By driving the
次に、燃料ポンプ2に駆動すると、燃料サブタンク10内の昇圧蓄積された燃料が、燃料供給管5、標準フィルタ3を介して燃料噴射装置に供給される。よって、標準フィルタ3への供給燃料は、増設フィルタ14でろ過されるので、、標準フィルタ3の寿命を安定化させることが可能となる。
Next, when the fuel pump 2 is driven, the fuel accumulated in the
エンジン1にて消費される以外の燃料は、燃料戻し管7、燃料クーラ8を通して燃料メインタンク6に戻される。
Fuel other than that consumed by the engine 1 is returned to the fuel main tank 6 through the
上述したように、エンジン1にて消費される以外の燃料、即ち燃料サブタンク10内の余剰燃料、及びエンジン1にて消費されなかった燃料は、事前に増設フィルタ13によりろ過処理された状態で燃料メインタンク6に順次環流されるため、燃料供給動作の継続に伴い燃料の性状が良好になる。この結果、標準フィルタ3の劣化を抑え、その長寿命化が可能となる。
As described above, the fuel other than that consumed by the engine 1, that is, the surplus fuel in the
また、燃料ポンプ2の駆動中に、何等かの原因で燃料サブポンプ12からの吐出量が不足した場合、燃料サブタンク10内の圧力が低下するため、逆止弁4が働かなくなる。その結果、図3の太線で示すように、燃料メインタンク6の燃料が、標準フィルタ3及び逆止弁4を有する燃料供給管5を通して燃料ポンプ2に供給されるので、燃料サブポンプ12及び増設フィルタ13側での燃料供給の不具合に対し、燃料供給が対応可能になっている。
Further, when the discharge amount from the
また、上述した本発明の実施の形態によれば、燃料吸い込み圧を規定値以下にならないように、フィルタ13を増設する必要がなく、増設フィルタ13の個数、容量等を使用目的に合わせて自由に増減することができる。
Further, according to the above-described embodiment of the present invention, it is not necessary to increase the number of
なお、上述の実施の形態において、図1乃至図3に示す点線枠内の逆止弁4を有する燃料供給管5の一部、燃料サブタンク10、燃料サブポンプ12、増設フィルタ13、燃料サブ供給管14、及び逆止弁15を有する燃料サブ戻し管16を、キット化し、これを燃料供給管5及び燃料戻し管7に交換接続するように構成することも可能である。
In the above-described embodiment, a part of the
なお、前述した燃料サブポンプ12、及び増設フィルタ13(この例では2個並列接続したものを示してある)を、図4および図5に示すように、ベース17に予め組付けてユニット化しておくことも可能である。
The
このように構成すれば、燃料サブタンク10、燃料サブポンプ12、増設フィルタ13、の交換に際し、その組付けの手間を省力化できるとともに、その組付けも短時間で可能であるので、建設機械における燃料供給装置の復旧を速やかにすることができる。
If comprised in this way, when replacing | exchanging the
上述の実施の形態において、燃料サブポンプ12は、エンジン1の最大消費燃料以上の吐出流量を有している。また、増設フィルタ13の交換インターバルは、標準フィルタ3のそれに比べ大きく設定されている。増設フィルタ13の交換が容易であれば、増設フィルタ13は、標準フィルタ3の交換インターバルより短いものを用いることも可能である。
In the above-described embodiment, the
上述した本発明の実施の形態によれば、使用する燃料性状に依存せず、標準フィルタ3による燃料性状維持が可能となる。また、システムの異常時においても、燃料供給管5により燃料の供給が可能であるので、自動的に機械稼動を続けることができ、また稼動を維持することもできる。更に、大きなシステム(電気制御システム)を追加することなく,安定した燃料の供給と標準フィルタの性能を維持することができる。
According to the embodiment of the present invention described above, the fuel property can be maintained by the standard filter 3 without depending on the fuel property to be used. Further, even when the system is abnormal, fuel can be supplied through the
また、図3乃至図5に示す点線枠内の逆止弁4を有する燃料供給管5の一部、燃料サブタンク10、燃料サブポンプ12、増設フィルタ13、燃料サブ供給管14、及び逆止弁15を有する燃料サブ戻し管16をキット化した場合には、上述した効果に加えて、標準本体のイニシャルコストを抑え、個別対応が可能となる。また、前記ユニットのメインテナンスを行うことにより,標準フィルタのメインテナンスは、燃料性状に依存せず安定実施が可能となる。
Further, a part of the
1 エンジン
2 燃料ポンプ
3 標準フィルタ
4 逆止弁
5 燃料供給管
6 燃料メインタンク
7 燃料戻し管
8 燃料クーラ
9 低圧リリーフ弁
10 燃料サブタンク
11 燃料供給分岐管
12 燃料サブポンプ
13 増設フィルタ
14 燃料サブ供給管
15 逆止弁
16 燃料サブ戻し管
1 Engine 2 Fuel pump 3
Claims (4)
エンジンの燃料ポンプと前記燃料メインタンクとを連結し、標準フィルタと逆止弁とを有する燃料供給管と、
エンジンからの戻り燃料を前記燃料メインタンクに戻す燃料戻し管と、
前記燃料供給管から分岐して前記燃料サブタンクに連結する燃料分岐管路と、
前記燃料分岐管路に設けた燃料サブポンプと、
前記燃料分岐管路における前記燃料サブポンプの吸込み側に設けた増設フィルタと、
前記燃料供給管における前記標準フィルタと前記逆止弁との間と、前記燃料サブポンプとを連結する燃料サブ供給管と、
逆止弁を有し、前記燃料戻し管と前記燃料サブポンプとを連結する燃料サブ戻し管と
を備えたことを特徴とする建設機械の燃料供給装置。 A fuel supply device for a construction machine comprising a fuel subtank for supplying fuel to a fuel injection device of an engine and a fuel main tank for supplying fuel to the fuel subtank,
A fuel supply pipe connecting an engine fuel pump and the fuel main tank, and having a standard filter and a check valve;
A fuel return pipe for returning fuel from the engine to the fuel main tank;
A fuel branch pipe branched from the fuel supply pipe and connected to the fuel sub tank;
A fuel sub-pump provided in the fuel branch pipe;
An additional filter provided on the suction side of the fuel sub-pump in the fuel branch pipe;
A fuel sub supply pipe connecting the standard filter and the check valve in the fuel supply pipe, and the fuel sub pump;
A fuel supply device for a construction machine, comprising a check valve and a fuel sub return pipe connecting the fuel return pipe and the fuel sub pump.
前記燃料供給管の一部、前記燃料サブタンク、前記燃料サブポンプ、前記増設フィルタ、前記燃料サブ供給管、及び前記逆止弁を有する前記燃料サブ戻し管を、キット化し、これらを前記燃料供給管及び前記燃料戻し管に交換接続可能にしたことを特徴とする建設機械の燃料供給装置。 The fuel supply device for a construction machine according to claim 1,
A part of the fuel supply pipe, the fuel sub-tank, the fuel sub-pump, the additional filter, the fuel sub-supply pipe, and the fuel sub return pipe having the check valve are made into a kit, and these are the fuel supply pipe and A fuel supply device for a construction machine, wherein the fuel return pipe can be exchanged and connected.
前記燃料サブポンプ、及び前記増設フィルタを、ユニット化したことを特徴とする建設機械の燃料供給装置。 The fuel supply device for a construction machine according to claim 2,
A fuel supply device for a construction machine, wherein the fuel sub-pump and the additional filter are unitized.
前記増設フィルタは、その交換インターバルが前記標準燃料フィルタのそれよりも長いものに設定されていることを特徴とする建設機械の燃料供給装置。 The fuel supply device for a construction machine according to any one of claims 1 to 3,
A fuel supply device for a construction machine, wherein the extension filter is set to have a replacement interval longer than that of the standard fuel filter.
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