伸縮杆以及深挖挖掘機的製作方法
2023-07-09 14:02:41
專利名稱：伸縮杆以及深挖挖掘機的製作方法
技術領域：
本發明涉及下垂地安裝在自行式作業機的鬥杆上的伸縮杆、和使用該伸縮杆的深挖挖掘機。
背景技術：
例如在專利文獻I中記載了一種挖掘機，從自行式作業機的鬥杆上安裝伸縮杆，在該伸縮杆的下端安裝有蛤殼式抓斗來進行挖掘。在這種挖掘機中所使用的伸縮杆以將由液壓缸構成的伸縮液壓缸收容在內部，將該伸縮液壓缸的一端通過銷而連結在構成伸縮杆的外筒的筒部上，並將另一端通過銷而連結在內筒的筒部上的方式安裝。在先技術文獻專利文獻1:日本實公平3-30436號公報但是，根據上述那樣地將收容在伸縮杆中的伸縮液壓缸通過銷而連結到呈筒狀的伸縮杆的筒部上的以往結構，基於伸縮杆的筒部的板厚因規定而被限制等的理由，通過伸縮杆的原本的結構難以得到伸縮液壓缸連結部所需要的強度。由此，在筒部上焊接加強板來構成伸縮液壓缸的連結部，但是，具有使結構複雜化的問題點。
發明內容
本發明鑑於上述問題點，以提供一種伸縮液壓缸內置的伸縮杆、和使用該伸縮杆的深挖挖掘機為目的，該伸縮杆能夠通過簡單的結構確保伸縮液壓缸的安裝強度。本發明的伸 縮杆，其構成為，下垂地安裝在自行式作業機的鬥杆上，在下端安裝有開閉式抓斗，將外筒和內筒以能夠伸縮的方式嵌合，且將伸縮液壓缸收容在內部，其特徵在於，在設於所述外筒的上端並通過銷與所述鬥杆連結的上託架上、和在設於所述內筒的下端並通過銷將所述開閉式抓斗連結的下託架上，分別設有沿所述伸縮杆的伸縮方向貫穿的開口部，在設於所述上託架的所述開口部中穿插有所述伸縮液壓缸的一端，並通過銷與所述上託架連結，在設於所述下託架的所述開口部中穿插有所述伸縮液壓缸的另一端，並通過銷與所述下託架連結。另外，本發明的伸縮杆的特徵在於，所述外筒以及所述內筒的橫截面形狀呈矩形，使連結在所述鬥杆上的所述上託架的銷孔的朝向、與連結在所述開閉式抓斗上的所述下託架的銷孔的朝向正交。另外，本發明的伸縮杆的特徵在於，進一步地，在所述外筒的下端部的內面上，設有防止所述內筒脫出的止動件，在所述內筒的上端部的外面上，設有與所述止動件抵接而防止所述內筒脫出的卡定部件。另外，本發明的伸縮杆的特徵在於，進一步地，在所述外筒的上部設有供從所述鬥杆側延伸的液壓軟管以能夠拆裝的方式連接的連接塊，在所述連接塊內設有分支路，所述分支路分支為向所述伸縮液壓缸的油路和向所述開閉式抓斗的油路，並且，在所述連接塊內設有順序閥，所述順序閥使所述開閉式抓斗的開閉動作以先於所述伸縮液壓缸的伸縮動作的方式進行。本發明的深挖挖掘機，其特徵在於，在作為所述鬥杆的伸縮鬥杆的前端安裝有所述的伸縮杆。發明的效果本發明的伸縮杆構成為，通過銷將內置在伸縮杆中的伸縮液壓缸的鬥杆側端部連結到伸縮杆的上託架上，通過銷將活塞杆側端部連結至伸縮杆的作為開閉式抓斗連結部的下託架上，上託架和下託架原本就是為了連結而設的高強度的部件，因此，不需要對用於連結伸縮液壓缸的加強部件等進行焊接等的複雜的結構，而能夠通過簡單的結構來構成伸縮液壓缸的連結部。另外，由於構成為伸縮液壓缸被伸縮杆保護，所以能夠防止伸縮液壓缸的損傷。另外，因為伸縮液壓缸的兩端連接至伸縮杆的上下的託架上，所以，能夠增大伸縮杆的伸縮行程。另外，在本發明的伸縮杆中，通過使所述外筒以及所述內筒的截面形狀為矩形，而不會如為圓形的情況那樣地，使內筒相對於外筒扭轉。由此，不會基於扭轉而向添設在伸縮杆上的液壓軟管作用過大的·力，則能夠防止液壓軟管的損傷。另外，使為了與伸縮液壓缸的活塞杆室連結而設在缸筒的外周上的連接件位於內筒的角落部，由此，能夠與使外筒、內筒為圓形的情況相比以小型構成。另外，因為使分別將伸縮杆與鬥杆和開閉式抓斗連結的朝向成為交叉的方向，所以能夠通過作用在開閉式抓斗上的外力而使開閉式抓斗和伸縮杆擺動，能夠防止過大的力傳遞至開閉式抓斗和伸縮杆上，而防止它們的損傷。另外，因為能夠確保與已設的吊垂託架的互換性，所以能夠作為後裝附件來使用。另外，在本發明的伸縮杆中，在外筒的下端部的內面上設有防止內筒脫出的止動件，在內筒的上端部的外面上設有與止動件抵接而防止內筒脫出的卡定部件，由此，假設即使伸縮液壓缸折損，內筒也不會從外筒脫離，能夠防止開閉式抓斗的下落，由此提高安全性。另外，在本發明的伸縮杆中，在外筒的上部設有供從伸縮鬥杆側延伸的液壓軟管以能夠拆裝的方式連接的連接塊，在該連接塊內設有分支為向伸縮液壓缸的油路和向抓斗的油路的分支路、對開閉式抓斗以及伸縮液壓缸的工作順序進行設定的順序閥。若為這種結構，則在伸縮杆重新安裝到既有的伸縮鬥杆上的情況下，能夠將預先添設在鬥杆上的液壓軟管直接地連接至所述連接塊上，則能夠直接地使用既有的液壓軟管，能夠容易地適用於既有的伸縮鬥杆。本發明的深挖挖掘機將所述伸縮杆安裝到伸縮鬥杆上，能夠得到基於具有上述各特徵的伸縮杆的結構而產生的效果。
圖1是以挖掘作業狀態表示本發明的深挖挖掘機的一個實施方式的側視圖。圖2是表示在本實施方式的深挖挖掘機中，將砂土裝載到輸送用車輛中的狀態的側視圖。圖3是表示本實施方式的伸縮液壓缸與抓斗的連結結構的側視圖。圖4是表示本實施方式的蛤殼式抓斗的結構的一例的側視圖。圖5(A)是以收縮狀態表示本實施方式的伸縮杆的正視圖，⑶是其右側視圖。圖6㈧是以收縮狀態表示本實施方式的伸縮杆的左側視圖，⑶是其縱剖視圖。圖7(A)是本實施方式的伸縮杆的仰視圖，⑶是圖5(A)的E-E剖視圖。圖8 (A)、⑶分別是圖6 (B)的G部、H部放大剖視圖。圖9(A)是以伸長狀態表示本實施方式的伸縮杆的正視圖，(B)是其右側視圖。圖10㈧是以伸長狀態表示本實施方式的伸縮杆的左側視圖，⑶是其縱剖視圖。
圖11是圖10⑶的J部放大剖視圖。圖12是用於本實施方式的伸縮杆的伸縮以及抓斗開閉的、液壓迴路的一個示例圖。圖13是表示使用本實施方式的伸縮杆的作業機的其他示例的側視圖。附圖標記說明I下部行駛體2旋轉裝置3上部旋轉體3a旋轉構架4液壓動力單元5駕駛室6 配重7 縱孔8 動臂9動臂液壓缸10伸縮鬥杆IOa外鬥杆IOb 中央鬥杆IOc 內鬥杆14鬥杆液壓缸16蛤殼式抓斗17伸縮液壓缸17a 缸筒17b活塞杆18伸縮杆18a 外筒
18b 內筒19、22、23、24 銷20上託架20a 端板20b連結部20e 開口部21下託架21a 端板21b連結部21e 開口部25連接塊26、27液壓軟管30液壓配管32a、32b 液壓軟管36抓斗液壓缸36a 活塞36b 活塞杆36c 缸筒36d打開側室 36e 閉合側室40 構架41 外殼43連結臂47主液壓泵48先導液壓泵50控制閥51先導閥53第一管路53A打開側管路53B伸長側管路54第二管路54A閉合側管路54B收縮側管路58A、58B、58C1、58C2 順序閥59A、59B、59C1、59C2 止回閥60旁通管路61先導管路62止回閥63輸送用車輛的載物臺
64 砂土65先導止回閥66先導管路70截止閥71抓斗溢流閥78軟管引導件79a、79b 液壓軟管80、81 引導框83 罩84 87保護框88、89抓斗連接用配管90滑動板(卡定部件)91止動件95滑動板 98止動件
具體實施例方式圖1、圖2是分別以挖掘狀態和向輸送用車輛裝載砂土的狀態來表示適用了本發明的伸縮杆的深挖挖掘機的一例的側視圖。在圖1、圖2中，I為下部行駛體，3是經由旋轉裝置2設置在該下部行駛體I上的上部旋轉體。該上部旋轉體3以將液壓動力單元4、駕駛室5以及配重6等搭載於旋轉構架3a上的方式構成。通過下部行駛體I以及上部旋轉體3而構成作為自行式車輛的挖掘機主體。此外，如圖1所示，駕駛室5能夠沿前後移動，通過在挖掘作業時使該駕駛室5向前方移動，而能夠使駕駛室5內的操作員視覺確認到縱孔7內的挖掘位置。8是以能夠通過動臂液壓缸9起伏的方式安裝在旋轉構架3a上的動臂。10是伸縮鬥杆，在該例中，在動臂8上直接安裝有伸縮鬥杆10,但也具有安裝了非伸縮式鬥杆(未圖示)的情況。該伸縮鬥杆10以使外鬥杆10a、中央鬥杆IOb和內鬥杆IOc組合為可伸縮式的方式構成。如圖2所示，該伸縮鬥杆10通過銷11將外鬥杆IOa連結在動臂8的前端，以通過銷12、13將兩端連結的方式將鬥杆液壓缸14安裝在外鬥杆IOa與動臂8之間，能夠通過該鬥杆液壓缸14的伸縮來變更伸縮鬥杆10相對於動臂8的傾斜角。16是蛤殼式抓斗，18是設在伸縮鬥杆10的內鬥杆IOc與蛤殼式抓斗16之間的伸縮杆，17是內置於該伸縮杆18中的作為液壓缸的伸縮液壓缸。圖3是放大表示蛤殼式抓斗(以下稱為抓斗)16與伸縮杆18的結構的側視圖。如圖3所不，伸縮杆18以使內筒18b能夠相對於外筒18a伸縮的方式組合。在外筒18a的上端通過焊接等而固定有上託架20。通過朝向左右的銷19以能夠使伸縮杆18前後擺動的方式，將該上託架20與伸縮鬥杆10的內鬥杆IOc連結。在內筒18b的下端通過焊接等固定有下託架21，相對於該下託架21，通過朝向前後的銷22以能夠使抓斗16相對於伸縮杆18左右擺動的方式連結。
伸縮液壓缸17將其缸底側端部通過朝著左右方向的銷23而連結在上託架20上。伸縮液壓缸17的活塞杆側端部通過朝向前後方向的銷24而連結在下託架21上。在該結構中，當使伸縮液壓缸17收縮時，抓斗16的底部成為H所示的上升位置，當使伸縮液壓缸17伸長時，成為L所示的下降位置，能夠進行將伸縮液壓缸17的長度增加在內的深挖。圖4表不抓斗16的結構。該實施方式的抓斗16將抓斗液壓缸36設在中心部,該抓斗液壓缸36具有將活塞36a固定在中間部且以能夠使缸筒36c相對於活塞杆36b上下動的方式外嵌的結構。另外，該活塞杆36b還起到後述的外殼41的支承體的作用。該抓斗液壓缸36通過缸筒36c內的活塞36a，在上部和下部分別形成密閉的打開側室(在將抓斗16打開時供給工作油的油室)36d和閉合側室(在將抓斗16閉合時供給工作油的油室)36e。在抓斗液壓缸36的活塞杆36b的下端通過焊接等固定有構架40。在該構架40上通過銷42、42以能夠開閉的方式樞軸安裝有一對外殼41、41。43是通過缸筒36c的上下動而使外殼41開閉的連結臂，這些連結臂43通過銷44將上端與缸筒36c連結，通過銷45將下端與外殼41連結。接下來通過圖5 圖11具體說明伸縮杆18。圖5 圖8表示伸縮杆18收縮的狀態，圖9 圖11表示伸縮杆18伸長的狀態。 如圖7(B)所示，伸縮杆18的外筒18a、內筒18b的截面形狀呈矩形。如圖5、圖6所示，上託架20由焊接在外筒18a的上端面上的端板20a、和通過焊接在該端板20a上的兩張平行板所構成的連結部20b而構成。如圖6(A)所示，在連結部20b上具有用於通過上述銷19而與伸縮鬥杆10連結的銷孔20c、和用於通過銷23將伸縮液壓缸17的缸筒17a (參照圖6(B))側端部連結的銷孔20d。如圖6(B)所示，在端板20a上設有向著伸縮杆18的伸縮方向開口的開口部20e，在該開口部20e中穿插有伸縮液壓缸17的缸筒17a側端部，並將其缸底側端部的凸起部通過銷23連結到連結部20b上。另外，如圖5、圖6所示，下託架21由焊接在外筒18b的下端面上的端板21a、和通過焊接在該端板21a上的兩張平行板所構成的連結部21b而構成。如圖5(A)所示，在連結部21b上具有用於通過上述銷22而將抓斗16連結的銷孔21c、和用於通過銷24將伸縮液壓缸17的活塞杆(參照圖6(B))的端部連結的銷孔(未圖示)。如圖6(B)所示，在端板21a上設有向著伸縮杆18的伸縮方向開口的開口部21e，在該開口部21e中穿插有伸縮液壓缸17的活塞杆17b側端部，並將該活塞杆的端部的凸起部通過銷24連結到連結部21b上。在圖5、圖6中，25是，以通過螺栓固定等固定到外筒18a的上部側面的方式設置的液壓配管連接用的連接塊。該連接塊25在其兩側面上具有連接口 25a (參照圖6 (B))，該連接口 25a將一端連接在伸縮鬥杆10的內鬥杆IOc上的液壓軟管(未圖示)的另一端連接。該連接塊25內置有在圖12中後述的順序閥58A、58B、58C1、58C2以及止回閥62、65
等在圖5(A)、圖6(B)中，26是用於向伸縮液壓缸17的缸底室供給工作油、且將連接塊25與缸底室連接的液壓軟管，27是將連接塊25與設在液壓缸17的缸筒17a側端部上的連接件28連接的液壓軟管。29是用於保護這些液壓軟管26、27、且以將這些覆蓋的方式安裝在外筒18a的前面的罩。在圖6(B)中，30是用於向伸縮液壓缸17的活塞杆室供給工作油、且將上述連接件28和設在伸縮液壓缸17的缸筒17b的活塞杆側端部上的連接件31之間連接的液壓配管。在圖5(A)、圖6(A)中，32a、32b是將連接塊25和設在外筒18a的下端的連接件34連接的液壓軟管，這些液壓軟管32a、32b用於將工作油分別供給至抓斗16的上述油室36d、36e。在圖5(A)中，77是與上述連接件34成對地設在內筒18b的下端的液壓配管的連接件，安裝在外筒18a的下端的上述連接件34和該連接件77，經由以穿插至圖5 (A)以及圖6(B)所示的軟管引導件78內的方式設置的液壓軟管79a、79b(參照圖7(B))而連接。這些液壓軟管79a、79b以分別與上述液壓軟管32a、32b連接的方式設置。軟管引導件78構成為，以能夠分別折曲規定角度的方式，將從液壓軟管79a、79b通過的箱狀的相鄰的螺絲彼此連結。該軟管引導件78以將一端連接在外筒18a的下端的一側，並將另一端通過如圖5(A)、(B)所示地安裝在內筒18b的下端的安裝板82而連結的方式安裝。在圖5(A)、圖6(A)中，80、81是為了引導軟管引導件78而設在外筒18a的前面的兩側的引導框。這些引導框80、81通過安裝在外筒18a的前面的保護框84、85而安裝。保護框84、85起到在伸縮杆18與某物體碰撞時保護軟管引導件78的作用。83是為了保護連接塊25和軟管引導件78的U字形的彎曲部78a(參照圖6(A)、(B))而以將這些覆蓋的方式安裝在外筒18a的前面的罩。在該罩83的前面還安裝有保護框86。另外，如圖6(A)、圖7(A)、(B)所示，在外筒18a的增設有液壓軟管32a、32b的側面還設置有保護框87。在圖7(A)中，88、89是用於分別與抓斗16的油室36d、36e連接的液壓軟管(未圖示)的連接用配管。接下來，說明在伸縮液壓缸17萬一破損時的抓斗16的下落防止機構。圖8(A)是圖6 (B)的G部放大剖視圖，如該圖所示，在內筒18b的上部外面，以被焊接在內筒18b上的上下的止動件91夾持，由此阻止伸縮杆18的伸縮方向的移動，且通過螺栓92、螺母93固定在內筒18b上，由此防止左右( 相對於紙面的垂直反向)的移動的方式設置有，在外筒18a的內面上滑動的滑動板90。此外，如圖7(B)所示，在該例中，這些滑動板90在內筒18b的四個面的每個面上分別設置有兩張。圖8(B)是圖6(B)的H部放大剖視圖，如該圖所示，在外筒18a的下部內面，以通過由螺栓97固定在安裝板96上的-字形的止動件98而將滑動板95夾住的方式，且在通過焊接在外筒18a的內面上的未圖示的焊接部件來阻止左右方向(相對於紙面的垂直方向)的移動的狀態下，安裝有將內筒18b的外面抵接而滑動的滑動板95，該安裝板96焊接於外筒18a的外表面。這些滑動板95在相對於設在內筒18b上的滑動板90,沿伸縮杆18的伸縮方向相對的位置上，在各面(四個面)上分別設有兩張。在圖8(B)中，99是設在伸縮液壓缸17的缸筒17a的活塞杆側端部的外表面上的滑動板，與內筒18b的內面抵接而使內筒18b滑動。在該伸縮杆18中，當從圖5、圖6的收縮狀態使伸縮液壓缸17伸長時，內筒18b的滑動板90在外筒18a的內面滑動，且內筒18b的內面在伸縮液壓缸17的缸筒17a的下端的滑動板99上滑動,而且,一邊使內筒18b的外表面在設於外筒18a上的滑動板96上滑動，一邊使內筒18b下降，而到達圖9、圖10所示的伸長狀態。在該內筒18b的下降時，軟管引導件78 —邊在設於外筒18a上的引導框81內滑動一邊下降。如圖11所示，當伸縮液壓缸17伸長至行程終點時，設於內筒18b的外表面上的滑動板90相對於設於外筒18a的內面上的滑動板95接近,且面對伸縮杆18的伸縮方向。由此，即使萬一伸縮液壓缸17發生折損，滑動板90和止動件91會作為與滑動板95的止動件98抵接的卡定部件而發揮作用，由此能夠防止內筒18b或者抓斗16下落。接下來，通過圖12說明使用該伸縮杆18的深挖挖掘機的液壓迴路的一例。在圖12中，47是包含在液壓動力單元4中的主液壓泵，該液壓動力單元4搭載於圖1、圖2所示的地面的挖掘機主體的旋轉構架3a上，48同樣地是包含在液壓動力單元4中的先導液壓泵。50是將抓斗16開閉的控制閥，在本實施方式中，將該控制閥50兼用於伸縮液壓泵17的伸縮。51是用於操作該控制閥50的先導閥，具有操作杆51a，並且，在該操作杆51a上安裝有具有後述的功能的開關51b。53是連接在控制閥50的一側的二次側埠 A上的第一管路，54是連接在另一側的二次側埠 B上的第二管路。第一管路53分支為管路53A和管路53B。管路53A是與抓斗液壓缸36的打開側室36d(參照圖4)連接的打開側管路。管路53B是與伸縮液壓缸17的缸底室17c連接的伸長側管路。第二管路54分支為管路54A和管路54B。管路54A是與抓斗液壓缸36的閉合側室36e連接的閉合側管路。54B是與伸縮液壓缸17的活塞杆室36e連接的收縮側管路。56、57分別是對第一管路53和 第二管路54的最高液壓進行設定的過載溢流閥，其工作壓力例如為35MPa。58A是設在伸縮液壓缸17的伸長側管路53B上的順序閥，59A是與該順序閥58A並列設置的止回閥。在將控制閥50切換操作至右側位置，而經由上述第一管路53向抓斗16的抓斗液壓缸36的打開側室36d、和伸縮液壓缸17的缸底室17c同時供給有工作油時，該順序閥58A使抓斗16率先打開。58B是設在伸縮液壓缸17的收縮側管路54B上的順序閥，59B是與該順序閥58B並列設置的止回閥。在將控制閥50切換操作至左側位置，而經由上述第二管路54向抓斗16的抓斗液壓缸36的閉合側室36e、和伸縮液壓缸17的活塞杆室17d同時供給有工作油時，該順序閥58B使抓斗16率先閉合。60是將伸縮液壓缸17的缸底室17c與活塞杆室17d連結的旁通管路，58C1、58C2是在該旁通管路60上串聯連接地設置的順序閥，用於在伸縮液壓缸17的伸長時，使活塞杆室17d的工作油流回至缸底室17c。59CU59C2是與這些順序閥58C1、58C2分別並列設置的止回閥。62是設在伸縮液壓缸17的活塞杆室17d與順序閥58B之間的止回閥，用於在使伸縮液壓缸17伸長時，使來自活塞杆室17d的工作油僅流回至缸底室17c偵U。61是順序閥58C1、58C2的先導管路，該先導管路61將伸縮液壓缸17的收縮側管路54B中的、順序閥58B與止回閥62之間、和順序閥58C1、58C2的先導室之間連接。為了在伸縮液壓缸17收縮時，提高上述回流用的順序閥58C1、58C2的工作壓力來確保向活塞杆室17d施加的工作油壓力，且確實地使伸縮液壓缸17收縮,從而設置該先導管路61。65是伸縮液壓缸17的伸長側管路53B中的、設在順序閥58A與伸縮液壓缸17的缸底室17c之間的先導止回閥。66是先導止回閥65的先導管路,該先導管路66將設於伸縮液壓缸17的收縮側管路54B中的順序閥58B與止回閥62之間的液壓作為先導壓而向先導止回閥65的先導室施加，並在具有該先導管路的液壓的情況下，允許先導止回閥65中的工作油向逆向流動。70是截止閥，71是與該截止閥70串聯連接的打開時最高壓力設定用抓斗溢流閥，72是與該抓斗溢流閥71並列連接的止回閥。這些閥70 72設在控制閥50的抓斗打開側的二次側埠 53與油箱73之間。抓斗溢流閥71的工作壓力設定得比順序閥58A的工作壓力(例如25MPa)低(例如20MPa)。此外，設在伸縮液壓缸17的收縮側管路54B上的順序閥58B的工作壓力與順序閥58A相同，或者設定為與其接近的值。74是截止閥70的先導閥，該先導閥74設在控制閥50的先導閥51的抓斗打開側二次側管路75與油箱73之間。該先導閥74為電磁操作式，當對控制閥50的先導閥51的安裝在操作杆51a上的開關51b進行打開操作時，電磁閥74a中被通電而從圖示的左側位置切換至右側位置。在通過該深挖挖掘機進行挖掘的情況下，當將圖6所示的操作杆51a向箭頭76的方向操作時，向先導管路75供給來自先導液壓泵48的先導液壓油，並將控制閥50切換至右側位置。由此，從主液壓泵47噴出的工作油供給至第一管路53，且經由管路53A而首先供給至抓斗液壓缸36的打開側室36d，由此，缸筒36c上升且外殼41、41以銷42、42為中心如雙點劃線所示地向上方轉動，則抓斗16打開。在此，只要操作員不對開關51b進行打開操作，截止閥70就處於圖示的遮斷位置，抓斗溢流閥71處於從迴路中遮斷的狀態，由此，抓斗溢流閥71不起作用。在該狀態下，設在伸縮液壓缸17的伸長側的管路53B上的順序閥58A使工作壓力以通過在打開抓斗16時所需要的液壓而不會使順序閥58A打開的方式設定，由此，在抓斗16的打開動作的中途順序閥58A不打開，則伸縮液壓缸17不會伸長。當抓斗16打開到最大開度時，通過第一管路53的液壓的上升，順序閥58A打開，則伸縮液壓缸17伸長。由此，在挖掘圖1所示的縱孔7的·較深位置時，在抓斗16的打開狀態下伸縮液壓缸17伸長。這樣，在使伸縮液壓缸17伸長的狀態下使伸縮鬥杆10伸長，或者在使伸縮鬥杆10最大地伸長的狀態下使伸縮液壓缸17伸長，由此，能夠將抓斗16推壓至縱孔7的底部。在此，在從圖5、圖6所示地伸縮杆18與伸縮液壓缸17 —同收縮的狀態，到達圖9、圖10所示地伸長的狀態的期間，設在內筒18b的下端的液壓配管的連接件77下降，因此，軟管引導件78—邊在引導框81上滑動，一邊以向外側的鼓出被阻止的狀態下降。隨之，軟管引導件78的U字形彎曲部78a (參照圖9 (A))也下降。接下來，當駕駛室5內的操作員操作先導閥51來將控制閥50切換至左側位置時，從主液壓泵47噴出的工作油供給至第二管路54。在此，在通常的挖掘中，順序閥58B的工作壓力以通過在閉合抓斗16時所需要的液壓不會使順序閥58B打開的方式設定，由此，順序閥58B不打開，則伸縮液壓缸17不會收縮。由此，缸筒36c從抓斗液壓缸36的缸筒36c上升的抓斗打開狀態下降，外殼41、41以銷42、42為中心向下方轉動，抓斗16閉合而進行挖掘。當抓斗16閉合時，通過第二管路54的液壓的上升，使順序閥58B打開，隨之，通過先導管路66的液壓的上升而使先導止回閥65也打開，同時，從先導管路61向順序閥58C1、58C2的先導室施加先導壓，則使順序閥58C1、58C2的工作壓力升高而阻止從順序閥58C1、58C2通過的工作油的流動，則工作油導入至活塞杆室17d，缸底室17c的工作油從先導止回閥65通過並流出至油箱73，則伸縮液壓缸17收縮。這樣，若成為將砂土收容到抓斗16內，且伸縮液壓缸17收縮了的狀態，則控制閥50返回至中立位置，且使伸縮鬥杆10收縮，如圖2所示地，通過使抓斗16位於輸送用車輛的載物臺63上而將控制閥50再次切換至左側位置，而能夠在將伸縮液壓缸17閉合的狀態下將抓斗16打開，且將抓斗16內的砂土裝載至載物臺63上。另一方面，若操作員在抓斗打開時對開關51b進行打開操作，貝U從未圖不的電源向截止閥70的先導閥74的電磁閥74a通電，而使先導閥74切換至右側位置。由此，因為先導閥51的抓斗打開側先導管路75的先導液壓油從先導閥74通過而供給至截止閥70的操作室，所以截止閥70切換至右側的連通位置，且成為抓斗溢流閥71投入至迴路中的狀態。這樣，當在截止閥70切換至連通側的狀態下，抓斗16成為最大地打開的狀態時，第一管路53的液壓上升，但通過抓斗溢流閥71的作用，而不會使第一管路53的液壓上升至由該抓斗溢流閥71所設定的工作壓力以上。在此，該抓斗溢流閥71的工作壓力與順序閥58A的工作壓力相比設定得較低，因此，順序閥58A不打開，伸縮液壓缸17不會伸長。如圖3所示，本實施方式的伸縮杆18構成為，通過銷23將內置在伸縮杆18中的伸縮液壓缸17的缸底側端部連結到伸縮杆18的上託架20上，通過銷24將活塞杆的端部連結至伸縮杆18的作為開閉式抓斗連結部的下託架21上，上託架20和下託架21原本就是為了連結而設的高強度的部件，因此，不需要對用於連結伸縮液壓缸17的加強部件等進行焊接等的複雜的結構，而能夠通過簡單的結構來構成伸縮液壓缸的連結部。另外，由於構成為伸縮液壓缸17被伸縮杆18保護，所以能夠防止伸縮液壓缸17的損傷。另外，因為兩伸縮液壓 缸17的兩端連接至伸縮杆18的上下的託架20、21上，所以，能夠增大伸縮杆18的伸縮行程。由此，在使用相同的伸縮杆18的情況下，能夠進行更深位置的挖掘。另外，在本實施方式中，因為使外筒18a以及內筒18b的截面形狀為矩形，所以不會如為圓形的情況那樣地，使內筒相對於外筒扭轉。由此，不會基於伸縮杆18的扭轉而向添設在伸縮杆18上的液壓軟管作用過大的力，則能夠防止液壓軟管的損傷。另外，如圖7(B)所示，使為了與伸縮液壓缸17的活塞杆室17d連結而設在缸筒的外周上的連接件31位於內筒18b的角落部，由此，能夠與使外筒18a、內筒18b為圓形的情況相比以小型構成。另外，因為使上下的託架20、21的連結部20b、21b的朝向為交叉的方向，所以能夠通過作用在抓斗16上的外力而使抓斗16和伸縮杆18擺動，能夠防止過大的力傳遞至抓斗16和伸縮杆18上，而防止它們的損傷。另外，在本實施方式中，在外筒18a的下端部的內面上設有防止內筒18b脫出的止動件98，在內筒18b的上端部的外面上設有在伸縮液壓缸17的折損時與止動件98抵接而防止內筒脫出的卡定部件(滑動板90等)，因此，假設即使伸縮液壓缸17折損，內筒18b也不會從外筒18a脫離，能夠防止抓斗16的下落，由此提高安全性。另外，在本實施方式中，在外筒18a的上部設有供從伸縮鬥杆10側延伸的液壓軟管以能夠拆裝的方式連接的連接塊25，在該連接塊25內設有對分支為向伸縮液壓缸17的油路和向抓斗16的油路的分支路、和伸縮液壓缸17的工作順序進行設定的順序閥58A、58B、58C1、58C2。若為這種結構，則在伸縮杆18重新安裝到既有的伸縮鬥杆10上的情況下，能夠將預先添設在伸縮鬥杆10上的液壓軟管直接地連接至上述連接塊25上，則能夠直接地使用既有的液壓軟管，能夠容易地適用於既有的伸縮鬥杆10。另外，若將本實施方式的伸縮杆適用在具有伸縮鬥杆10的深挖挖掘機上，則能夠在挖掘時將伸縮液壓缸17伸長而進行挖掘，因此能夠進行更深位置的挖掘，另一方面，能夠在排土時將伸縮液壓缸17縮短而進行排土，因此，不會使抓斗16與載物臺63和載物臺63上的砂土 63發生妨礙地進行排土。也就是說，與以往的吊垂託架相比較，能夠緩和排土中的抓斗高度的限制，能夠進行更深位置的挖掘。另外，因為用於使伸縮液壓缸17工作的液壓管路53、54和控制閥50兼用於抓斗16用，所以，也能夠直接地使用添設在既有的深挖挖掘機的伸縮鬥杆10中的液壓軟管和控制閥50，因此能夠通過對既有的深挖挖掘機進行略微的改變來實施，而能夠以低價格提供。另外，在圖12的液壓迴路中，在作為控制閥50的抓斗打開側管路的第一管路53、與油箱73之間設有抓斗溢流閥71和截止閥70，若在排土時預先使開關51b為打開而將截止閥70操作至連通側，則控制閥50的第一管路53不會成為抓斗溢流閥71的工作壓力以上。由此，因為抓斗16的打開後的伸縮液壓缸17的伸長被禁止，所以消除了基於伸縮液壓缸17的伸長而使抓斗16與載物臺63 (參照圖2)碰撞的擔憂，能夠減輕排土時的操作員的負擔，且提高操作性，並且，提高安全性。此外，也可以將這種截止閥70和抓斗溢流閥71設在控制閥50的另一側的二次側埠 B和油箱73之間，或者，也可以將迴路構成為，通過使開關51b為打開而使截止閥70成為遮斷位置，並使抓斗溢流閥71不起作用。作為適用本發明的伸縮杆18的抓斗，不僅可以為圖4所示的結構，也能夠使用將開閉用的液壓缸安裝在從伸縮杆18下垂的固定的活塞杆36b和外殼41之間的結構。另外，本發明不僅可以適用在挖掘用的抓斗中，也能夠適用在裝載用的抓斗等其他的開閉式抓斗中。另外，如圖13所示，本發明的伸縮杆即使在代替伸縮鬥杆10而下垂地安裝在通用的液壓挖掘機的鬥杆IOX上的 情況下，也能夠用於深挖挖掘和裝載等。另外，本發明並不限於上述的實施方式，在不脫離本發明的要旨的範圍內，能夠進行各種變更、添加。
權利要求
1.一種伸縮杆，其構成為，下垂地安裝在自行式作業機的鬥杆上，在下端安裝有開閉式抓斗，將外筒和內筒以能夠伸縮的方式嵌合，且將伸縮液壓缸收容在內部，其特徵在於， 在設於所述外筒的上端並通過銷與所述鬥杆連結的上託架上、和在設於所述內筒的下端並通過銷將所述開閉式抓斗連結的下託架上，分別設有沿所述伸縮杆的伸縮方向貫穿的開口部， 在設於所述上託架的所述開口部中穿插有所述伸縮液壓缸的一端，並通過銷與所述上託架連結， 在設於所述下託架的所述開口部中穿插有所述伸縮液壓缸的另一端，並通過銷與所述下託架連結。
2.根據權利要求I所述的伸縮杆，其特徵在於，所述外筒以及所述內筒的橫截面形狀呈矩形， 使連結在所述鬥杆上的所述上託架的銷孔的朝向、與連結在所述開閉式抓斗上的所述下託架的銷孔的朝向正交。
3.根據權利要求I所述的伸縮杆，其特徵在於，在所述外筒的下端部的內面上，設有防止所述內筒脫出的止動件， 在所述內筒的上端部的外面上，設有與所述止動件抵接而防止所述內筒脫出的卡定部件。
4.根據權利要求2所述的伸縮杆，其特徵在於，在所述外筒的下端部的內面上，設有防止所述內筒脫出的止動件， 在所述內筒的上端部的外面上，設有與所述止動件抵接而防止所述內筒脫出的卡定部件。
5.根據權利要求I至4中任一項所述的伸縮杆，其特徵在於，在所述外筒的上部設有供從所述鬥杆側延伸的液壓軟管以能夠拆裝的方式連接的連接塊， 在所述連接塊內設有分支路，所述分支路分支為向所述伸縮液壓缸的油路和向所述開閉式抓斗的油路，並且，在所述連接塊內設有順序閥，所述順序閥使所述開閉式抓斗的開閉動作以先於所述伸縮液壓缸的伸縮動作的方式進行。
6.一種深挖挖掘機，其特徵在於，在作為所述鬥杆的伸縮鬥杆的前端安裝有權利要求I至5中任一項所述的伸縮杆。
全文摘要
本發明提供一種伸縮液壓缸內置的伸縮杆和深挖挖掘機，該伸縮杆能夠以簡單的結構確保伸縮液壓缸的安裝強度，並且即使在伸縮杆折損的情況下也能夠防止伸縮杆和開閉式抓斗落下。本發明的伸縮杆具有設於外筒(18a)的上端並通過銷與鬥杆連結的上託架(20)、和設於內筒(18b)的下端並通過銷將開閉式抓斗連結的下託架(21)。在託架(20、21)上分別設有沿伸縮杆(18)的伸縮方向貫穿的開口部(20e、21e)。在設於上託架(20)的開口部(20e)中穿插有伸縮液壓缸(17)的缸底側端部，並通過銷(23)與上託架(20)連結，在設於下託架(21)的開口部(21e)中穿插有伸縮液壓缸(17)的活塞杆的端部，並通過銷與下託架連結。
文檔編號E02F3/39GK103255787SQ20131005795
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月5日 優先權日2012年2月16日
發明者多田茂也, 稻元昭, 鈴木雅史 申請人:日立建機株式會社