JP6087175B2 - Excavator - Google Patents
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Description
本発明は、給水口から液体還元剤が給水される液体還元剤用タンクを有する油圧ショベルに関する。 The present invention relates to a hydraulic excavator having a liquid reducing agent tank to which liquid reducing agent is supplied from a water supply port.
近年、ディーゼルエンジンを搭載した油圧ショベル等の建設機械では、高次の排ガス規制に対応すべく、排気系に排ガス処理装置が設置されている。この排ガス処理装置としては、尿素水溶液(液体還元剤)を用いた尿素選択還元型のNOx処理装置が多く採択されている。 In recent years, in a construction machine such as a hydraulic excavator equipped with a diesel engine, an exhaust gas treatment device is installed in an exhaust system in order to comply with high-order exhaust gas regulations. As this exhaust gas treatment apparatus, a urea selective reduction type NOx treatment apparatus using a urea aqueous solution (liquid reducing agent) is often adopted.
この種のNOx処理装置は、排気ガス通路に設けられた還元触媒の上流側に尿素水を噴射し、排気ガス中のNOxを還元することにより無害化する構成とされている。よって、尿素選択還元型のNOx処理装置を設けた建設機械は、尿素水が貯留される液体還元剤用タンク(尿素水タンク)を有している(特許文献1)。 This type of NOx treatment device is configured to be detoxified by injecting urea water upstream of a reduction catalyst provided in an exhaust gas passage and reducing NOx in the exhaust gas. Therefore, a construction machine provided with a urea selective reduction type NOx treatment apparatus has a liquid reducing agent tank (urea water tank) in which urea water is stored (Patent Document 1).
尿素水の残量が少なくなった場合には、尿素水タンクには尿素水の補給が行われる。この尿素水を補給する方法としては、市販されている尿素水ボックスを作業者が手で持ち、尿素水タンクの給水口から補給処理を行うことが行われている。 When the remaining amount of urea water decreases, urea water is supplied to the urea water tank. As a method of replenishing the urea water, an operator holds a commercially available urea water box by hand and performs a replenishment process from a water supply port of the urea water tank.
しかしながら、尿素水タンクのタンク容量が大きい場合、尿素水ボックス(一般に10〜20リットル)による補給処理では補給回数が多くなり、作業者の負担が大きくなってしまう。 However, when the tank capacity of the urea water tank is large, the number of times of replenishment increases in the replenishment process using the urea water box (generally 10 to 20 liters), which increases the burden on the operator.
これに対処するため、ドラム缶(200リットル)から尿素水タンクに尿素水を補給することも行われている。この場合、ドラム缶を作業者が尿素水タンクの給水口まで持ち上げるのは不可能であるため、給水ポンプを用いて補給することが行われている。 In order to cope with this, urea water is supplied to the urea water tank from a drum can (200 liters). In this case, since it is impossible for the operator to lift the drum can to the water supply port of the urea water tank, replenishment is performed using a water supply pump.
この種の給水ポンプはドラム缶及び尿素水タンクから独立した構成とされており、吸引用の配管をドラム缶に挿入すると共に供給側の配管を給水口に挿入し、ポンプを駆動することによりドラム缶から尿素水タンクに尿素水を補給する構成とされている。 This type of water supply pump is configured independently of the drum can and the urea water tank, and the suction pipe is inserted into the drum can and the supply side pipe is inserted into the water supply port, and the pump is driven to remove urea from the drum can. The water tank is configured to supply urea water.
この給水ポンプを用いた補給方法では、ポンプが手動である場合はやはり作業者に負担が掛かるという問題点がある。またポンプが電動である場合には、給水ポンプが尿素水タンクから独立した構成であったため、独立した電源(乾電池,充電式電池等)が必要となり、やはり作業者に負担が発生してしまう。 In this replenishment method using the water supply pump, there is a problem that a burden is imposed on the operator when the pump is manually operated. When the pump is electric, the water supply pump is independent from the urea water tank, so that an independent power source (dry battery, rechargeable battery, etc.) is required, which again creates a burden on the operator.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、液体還元剤の補給時における作業者の負担軽減を図りうる油圧ショベルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a hydraulic excavator that can reduce the burden on an operator when replenishing a liquid reducing agent.
上記の課題は、第1の観点からは、
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に搭載されたエンジンの排気ガスを尿素水により処理する尿素選択還元型のNOx処理装置と、
前記上部旋回体の右前方位置に配置され、前記NOx処理装置へ供給する前記尿素水が給水される液体還元剤用タンクと、
該液体還元剤用タンク内の前記尿素水の液量を検出する液量検出センサと、
前記上部旋回体に設けられており、補給用の尿素水が充填された給水タンクから前記液体還元剤用タンクに前記尿素水を給水する給水ポンプと、
補給処理を開始する際に操作される給水スイッチと、
前記給水ポンプが起動することにより給水中であることを表示する表示装置と、
前記液量検出センサの出力に基づき、前記液体還元剤用タンク内の前記尿素水の液量が所定量となったこと検知した際、前記給水ポンプを停止させる制御手段と、
を有する油圧ショベルであって、
前記制御手段は、
前記給水スイッチがONされることにより前記給水ポンプの駆動を開始させ、前記給水スイッチがOFFされることにより前記表示装置を停止させること、
前記液体還元剤用タンクは、
前方に工具箱が隣接して配置され、後方に燃料タンクが配置されていること、
前記工具箱は、
前記給水スイッチ及び前記表示装置が配設されており、前記給水ポンプを収納可能であることを特徴とする油圧ショベルにより解決することができる。
From the first point of view, the above problem is
A lower traveling body,
An upper revolving unit mounted on the lower traveling unit so as to be able to swivel;
A urea selective reduction type NOx treatment device for treating exhaust gas of an engine mounted on the upper swing body with urea water;
A liquid reducing agent tank, which is disposed at a right front position of the upper swing body and is supplied with the urea water supplied to the NOx treatment device ;
A liquid amount detection sensor for detecting the amount of the urea water in the liquid reducing agent tank;
Wherein provided on the upper revolving body, a water supply pump for supplying water to the urea water tank for the liquid reducing agent from the water supply tank urea water is filled for replenishment,
A water supply switch operated when the replenishment process is started,
A display device for displaying that the water supply pump is being activated by starting the water supply pump;
Control means for stopping the water supply pump when detecting that the amount of the urea water in the liquid reducing agent tank becomes a predetermined amount based on the output of the liquid amount detection sensor;
A hydraulic excavator having
The control means includes
Starting the water supply pump by turning on the water supply switch, and stopping the display device by turning off the water supply switch;
The liquid reducing agent tank is:
A tool box is placed adjacent to the front, and a fuel tank is placed behind,
The tool box is
The water supply switch and the display device are provided, and the water supply pump can be accommodated . This can be solved by a hydraulic excavator .
開示の発明によれば、上部旋回体に設けられた給水ポンプにより給水タンクから液体還元剤用タンクに給水され、所定量まで給水された際に制御手段により自動的に給水が停止されるため、液体還元剤の補給時における作業者の負担軽減を図ることができる。 According to the disclosed invention, the water is supplied from the water supply tank to the liquid reducing agent tank by the water supply pump provided in the upper swing body, and the water supply is automatically stopped by the control means when the water is supplied up to a predetermined amount. The burden on the operator when replenishing the liquid reducing agent can be reduced.
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態である油圧ショベルを示している。しかしながら、本発明は液体還元剤用タンクを有するものであれば、他の建設機械についても適用が可能なものである。 FIG. 1 shows a hydraulic excavator which is an embodiment of the present invention . However, the present invention can be applied to other construction machines as long as it has a liquid reducing agent tank.
建設機械は、下部走行体1の上部に上部旋回体2が旋回可能に装架され、上部旋回体2の前方一側部にキャブ3が設けられている。また、上部旋回体2の前方中央部にブーム4が俯仰可能に枢着され、このブーム4の先端部にはアーム5が上下回動可能に連結されている。更に、アーム5の先端部には、バケット6が上下回動可能に取り付けられている。
In the construction machine, an upper swing body 2 is swingably mounted on an upper portion of the lower traveling body 1, and a
図2は、上部旋回体の後部を平面視した状態を概略的に示す図である。 FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a state in which the rear portion of the upper swing body is viewed in plan.
図2に示すように、上部旋回体2の後部にはエンジンルーム7が形成され、このエンジンルーム7内にはディーゼルエンジン8が設置されている。また、ディーゼルエンジン8の前方側(図2における手前側)には冷却ファン8bが設けられると共に、この冷却ファン8bの前方にはラジエータ等を含む熱交換機ユニット13が設置されている。
As shown in FIG. 2, an engine room 7 is formed at the rear of the upper swing body 2, and a diesel engine 8 is installed in the engine room 7. A
更に、ディーゼルエンジン8には排気管8aが接続され、この排気管8aの下流側には、高次の排ガス規制に対応すべく、エンジン排ガス中の窒素酸化物(以下、NOxという。)を浄化する排ガス処理装置9が設置されている。
Further, an
排ガス処理装置9としては、液体還元剤として尿素水を用いた尿素選択還元型のNOx処理装置が採択されている。この排ガス処理装置9は、排気管8aに備えられた還元触媒(図示せず)の上流側に尿素水11を噴射して排ガス中のNOxを還元し、この還元反応を還元触媒により促進してNOxを無害化する構成とされている。
As the exhaust
従って、この種の排ガス処理装置9を備えた建設機械には、尿素水11(図5参照)を蓄えるための液体還元剤用タンク10(以下、尿素水タンクという)が備えられている。
Therefore, a construction machine equipped with this type of exhaust
図3は、尿素水タンク10の設置状態を概略的に示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing an installed state of the urea
図3に示すように、上部旋回体2の旋回フレーム14の前部には左右一対のブーム取り付け用の支持ブラケット17L,17Rが立設されている。また、支持ブラケット17Lの外側であって、後方には燃料タンク18及びサンプタンク19が直列に配置されている。また、燃料タンク18の前側には尿素水タンク10が、尿素水タンク10の前には工具箱16がそれぞれ配置されている。そして、これらのタンク10,18,19は、上部旋回体2の外装カバー(図示せず)で囲われている。
As shown in FIG. 3, a pair of left and right boom mounting support brackets 17 </ b> L and 17 </ b> R are erected on the front portion of the revolving
従って図示の例では、前から工具箱16、尿素水タンク10、燃料タンク18、及びサンプタンク19が順に隣接して配置されている。なお、燃料タンク18等の順序は任意である。燃料タンク18及びサンプタンク19は、幅方向に横並びに配置されてもよい。
Therefore, in the illustrated example, the
尿素水タンク10は樹脂材料から形成されており、その内部に尿素水11が貯留される。この尿素水タンク10は上部に給水口20が設けられており、後述するように給水口20から尿素水11が補給(給水)される。
The
更に、尿素水タンク10は、尿素水供給パイプ及びインジェクタ(図示せず)等を介して排気管8aに接続されている。よって、尿素水タンク10内の尿素水11は、尿素水供給パイプを介しインジェクタから排気管8aに噴射される。
Further, the
上記構成とされた尿素水タンク10は、尿素水残量が少なくなると補給処理が行われる。尿素水タンク10には、尿素水11の補給処理を行うための尿素水補給装置30が設けられている。以下、図4及び図5を用いて尿素水補給装置30について説明する。
The
図4に示すように、尿素水補給装置30は、給水スイッチ31、レベルセンサ32、給水ポンプ33、表示装置34、及び制御装置36等を有している。
As shown in FIG. 4, the urea
給水スイッチ31は尿素水補給装置30を起動するためのスイッチであり、制御装置36に接続されている。
The
レベルセンサ32(液量検出センサ)は、尿素水タンク10内の尿素水11の液量を検出するセンサである。このレベルセンサ32は、制御装置36と接続されている。よってレベルセンサ32で検出された尿素水11の液量(液面レベル)は、電気信号として制御装置36に出力される。
The level sensor 32 (liquid amount detection sensor) is a sensor that detects the amount of
このレベルセンサ32は特に種類を限定されるものではないが、例えば尿素水タンク10内に設けられたフロートにより尿素水11の液量を検出する構成のものを用いることができる。
The type of the
給水ポンプ33は、給水タンク40に充填されている尿素水11を尿素水タンク10に圧送するためのポンプである。この給水ポンプ33の吸引側には吸引用ホース35Aの一端が接続されており、供給側には供給用ホース35Bの一端が接続されている。
The
また、尿素水タンク10に対して尿素水11の補給処理を行う際、吸引用ホース35Aの他端部は作業者により給水タンク40内に挿入される。本実施形態で用いる給水タンク40は、約200リットルの尿素水11が装填されたドラム缶状のものである。よって、10〜20リットル程度が充填された尿素水ボックスと異なり、作業者が持って補給処理を行うことは困難である。
Further, when the
一方、供給用ホース35Bの他端は、給水口20に接続されている。よって給水ポンプ33が駆動すると、吸引用ホース35Aを介して給水タンク40から吸引された尿素水11は、給水ポンプ33から供給用ホース35Bを介して給水口20に供給され、給水口20から尿素水タンク10内に補給(給水)される。
On the other hand, the other end of the supply hose 35 </ b> B is connected to the
給水ポンプ33により給水タンク40から尿素水タンク10に尿素水11が給水されることにより、尿素水タンク10内の尿素水11の液面レベルは上昇する。レベルセンサ32はこれを検知し、制御装置36に出力する。このように、制御装置36は尿素水タンク10内の尿素水11の液量を常時検知できる構成となっている。
When the
上記構成とされた給水ポンプ33は制御装置36に接続され、この制御装置36により駆動制御が行われる構成とされている。
The
なお、給水ポンプ33は腐食性が高い尿素水11を圧送するポンプである。このため、給水ポンプ33は尿素水11に対して耐食性がある樹脂等より形成されている。
The
表示装置34は、尿素水補給装置30による尿素水11の補給状況を示す装置である。この尿素水補給装置30は液晶表示装置でもよく、また単に補給状況に応じて点燈するLEDライト等の表示装置であってもよい。
The
なお本実施形態では、尿素水補給装置30の不使用時においては、上記した給水ポンプ
33及び各ホース35A,35Bを工具箱16に収納する構成としている。図3に示したように、工具箱16は尿素水タンク10の手前位置に配置している。よって、この工具箱16に給水ポンプ33及び各ホース35A,35Bを収納することにより、尿素水11の補給処理時における利便性を高めることができる。
In the present embodiment, at the time of non-use of the urea
また、給水スイッチ31及び表示装置34は、尿素水タンク10或いは工具箱16に配置するか、或いはその近傍位置に配置することが望ましい。本実施形態では、給水スイッチ31及び表示装置34を工具箱16に設けた構成としている。これにより、給水スイッチ31の操作性の向上、及び表示装置34の視認性の向上を図ることができる。
Further, it is desirable that the
次に図4及び図5を用いて、上記構成とされた尿素水補給装置30を有した建設機械において、尿素水タンク10に対して尿素水11を補給する際の作業者の処理、及び尿素水補給装置30の制御装置36が実施する補給制御処理について説明する。なお、図5は尿素水補給装置30を構成する制御装置36が実施する尿素水補給処理を示すフローチャートである。
Next, in FIG. 4 and FIG. 5, in the construction machine having the urea
尿素水タンク10に対して尿素水11の補給をする際、まず作業者は尿素水11が装填されたドラム缶状の給水タンク40を上部旋回体2の外装カバー(図示せず)に設けられたメンテナンス用ドア(図示せず)の近傍位置に運ぶ。続いて作業者は、上部旋回体2の外装カバーに設けられたメンテナンス用ドアを開く。
When replenishing the
このメンテナンス用ドアを開いた際、工具箱16は手前に位置した状態となっている。作業者は工具箱16を開き、内部に収納されている吸引用ホース35Aを引出し、これをドラム缶状の給水タンク40内に挿入装着する。
When the maintenance door is opened, the
吸引用ホース35Aの給水タンク40への装着処理が終了すると、作業者は工具箱16に配設されている給水スイッチ31を操作してONとする(閉操作する)。給水スイッチ31がONとされることにより、尿素水補給装置30は起動して制御装置36は図5に示す補給制御処理を開始する。
When the process of attaching the
制御装置36は給水スイッチ31からONにされたことを検知すると(ステップ10。なお、図5ではステップをSと示している)、給水ポンプ33を起動する(ステップ12)。給水ポンプ33が起動することにより、給水タンク40内の尿素水11は給水ポンプ33により吸引され尿素水タンク10に補給される。
When the
また制御装置36は、給水ポンプ33を起動されると同時に表示装置34を起動させる。具体的には、表示装置34に補給処理が開始されたことを作業者に知らせる表示を行う。
Further, the
前記のように、表示装置34は工具箱16に配設されている。よって、作業者は表示装置34を見ることにより、尿素水補給装置30が駆動して尿素水11が給水タンク40から尿素水タンク10に補給されていることを知ることができる。
As described above, the
一方、給水ポンプ33により尿素水11の補給が行われることにより、尿素水タンク10内の尿素水11の液面レベルは上昇する。給水スイッチ31のON操作によりレベルセンサ32も起動し、レベルセンサ32で検出された尿素水タンク10内における尿素水11の液量(以下、タンク内液量という)は制御装置36に送信される(ステップ16)。
On the other hand, when the
制御装置36には、予め尿素水タンク10の適正充填量が記憶されている。制御装置36は、レベルセンサ32で検出されたタンク内液量と適正充填量との比較処理を行う(ステップ18)。
The
制御装置36は、タンク内液量が適正充填量未満である場合(ステップ18で否定判断がされた場合)には、ステップ12〜16の処理を繰り返し実行する。よって、タンク内液量が適正充填量に至るまでは、給水ポンプ33による尿素水11から尿素水タンク10への尿素水11の補給処理は継続される。
When the amount of liquid in the tank is less than the appropriate filling amount (when a negative determination is made in step 18), the
一方、ステップ18においてタンク内液量が適正充填量以上になったと判断されると(ステップ18で肯定判断がされると)、制御装置36は給水ポンプ33を停止させる(ステップ20)。これにより、給水ポンプ33による給水タンク40から尿素水タンク10への尿素水11の補給が停止される。
On the other hand, if it is determined in
また給水ポンプ33が停止され時点で、制御装置36は表示装置34に給水ポンプ33が停止されたことを表示する(ステップ22)。これにより作業者は、尿素水タンク10内への尿素水11の補給処理が終了し、尿素水タンク10内の尿素水11が適正充填量になったことを知ることができる。
When the
作業者は、表示装置34の表示により補給処理が終了したことを知ると、給水スイッチ31をOFFとする(閉操作する)。制御装置36は、作業者が給水スイッチ31をOFFしたか否かを判断する。そして、給水スイッチ31がOFFされるまで、表示装置34の表示を維持する(ステップ24)。
When the operator knows that the replenishment process has been completed based on the display on the
そして、ステップ24において作業者により給水スイッチ31がOFFに操作されたことを確認すると、制御装置36は表示装置34の表示を停止させる(ステップ26)。これにより、作業者の給水スイッチ31の切り忘れを防止することができる。
Then, when it is confirmed in
上記のよう尿素水補給装置30は、タンク内液量が適正充填量になると自動的に給水ポンプ33停止し、給水タンク40から尿素水タンク10への尿素水11の補給が停止させる。よって、作業者が手動のポンプ等を操作する等の必要はなく、また尿素水タンク10内の液量を常時監視する必要もなくなるため、尿素水11の補給作業の作業負担を軽減することができる。
As described above, the urea
また、尿素水補給装置30では、タンク内液量が適正充填量になった時点で自動的に尿素水11の補給が停止されるため、尿素水11が尿素水タンク10から溢れ出ることも防止することができる。
Further, in the urea
なお、上記した実施形態では、供給用ホース35Bを給水口20に固定し、尿素水補給装置30を常時尿素水タンク10に接続した構成を示した。しかしながら、尿素水補給装置30を給水口20に対して着脱可能な構成とし、尿素水補給装置30を建設機械のオプションとすることも可能である。
In the above-described embodiment, the configuration in which the supply hose 35B is fixed to the
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be modified and changed.
例えば、上記した実施形態ではドラム缶状の給水タンク40を用いた補給処理を例として挙げているが、尿素水ボックス(一般に10〜20リットル)を用いた補給処理であっても何ら問題はない。
For example, in the above-described embodiment, the replenishment process using the drum-shaped
1 下部走行体
2 上部旋回体
3 キャブ
7 エンジンルーム
8 ディーゼルエンジン
9 排ガス処理装置
10 尿素水タンク
11 尿素水
13 熱交換機ユニット
14 旋回フレーム
16 工具箱
18 燃料タンク
19 サンプタンク
20 給水口
30 尿素水補給装置
32 レベルセンサ
31 給水スイッチ
33 給水ポンプ
34 表示装置
35A,35B 給水ホース
36 制御装置
40 給水タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower traveling body 2
Claims (2)
前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に搭載されたエンジンの排気ガスを尿素水により処理する尿素選択還元型のNOx処理装置と、
前記上部旋回体の右前方位置に配置され、前記NOx処理装置へ供給する前記尿素水が給水される液体還元剤用タンクと、
該液体還元剤用タンク内の前記尿素水の液量を検出する液量検出センサと、
前記上部旋回体に設けられており、補給用の尿素水が充填された給水タンクから前記液体還元剤用タンクに前記尿素水を給水する給水ポンプと、
補給処理を開始する際に操作される給水スイッチと、
前記給水ポンプが起動することにより給水中であることを表示する表示装置と、
前記液量検出センサの出力に基づき、前記液体還元剤用タンク内の前記尿素水の液量が所定量となったこと検知した際、前記給水ポンプを停止させる制御手段と、
を有する油圧ショベルであって、
前記制御手段は、
前記給水スイッチがONされることにより前記給水ポンプの駆動を開始させ、前記給水スイッチがOFFされることにより前記表示装置を停止させること、
前記液体還元剤用タンクは、
前方に工具箱が隣接して配置され、後方に燃料タンクが配置されていること、
前記工具箱は、
前記給水スイッチ及び前記表示装置が配設されており、前記給水ポンプを収納可能であることを特徴とする油圧ショベル。 A lower traveling body,
An upper revolving unit mounted on the lower traveling unit so as to be able to swivel;
A urea selective reduction type NOx treatment device for treating exhaust gas of an engine mounted on the upper swing body with urea water;
A liquid reducing agent tank, which is disposed at a right front position of the upper swing body and is supplied with the urea water supplied to the NOx treatment device ;
A liquid amount detection sensor for detecting the amount of the urea water in the liquid reducing agent tank;
Wherein provided on the upper revolving body, a water supply pump for supplying water to the urea water tank for the liquid reducing agent from the water supply tank urea water is filled for replenishment,
A water supply switch operated when the replenishment process is started,
A display device for displaying that the water supply pump is being activated by starting the water supply pump;
Control means for stopping the water supply pump when detecting that the amount of the urea water in the liquid reducing agent tank becomes a predetermined amount based on the output of the liquid amount detection sensor;
A hydraulic excavator having
The control means includes
Starting the water supply pump by turning on the water supply switch, and stopping the display device by turning off the water supply switch;
The liquid reducing agent tank is:
A tool box is placed adjacent to the front, and a fuel tank is placed behind,
The tool box is
The hydraulic excavator characterized in that the water supply switch and the display device are arranged and the water supply pump can be accommodated .
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