专利名称：使后方突出部最小化的挖掘机的上部回转装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及挖掘机的上部回转装置，尤其是一种通过将后方突出部最小化，减小操作半径，且在狭小的发动机舱也提高了冷却性能的挖掘机的上部回转装置。
背景技术：
挖掘机作为土建工程机械，使用于土石、沙子的挖掘、装卸或者平整地面等，如图1所示，通常的挖掘机结构包括备有行走机构的下部行走装置100，以及可旋转地设置在下部行走装置100上方并设有操作室111和工作装置的上部回转装置110。作为动力源，上部回转装置110上还设有发动机。发动机配置在发动机舱里，而发动机舱由发动机罩113覆盖。另外，上部回转装置110上还备有用于保持与工作装置之间的重量平衡的配重(Counter weight)。
上述上部回转装置110上需要配置很多机构，这些机构的配置需要满足一些要求。
首先，为了进行挖掘，装卸或平整地面，工作装置需要配置在上部回转装置110的最前方。另外，操作室111作为操作人员乘坐并操作工作装置的空间，最好设置在上部回转装置110的前方，以确保足够的前方视野。这样，发动机舱只能设置在上部回转装置110的操作室111侧方或后方，但考虑到重量平衡、操作时噪音及震动的发生，维修时便于接近等因素，最好配置在操作室111的后方。图1中的挖掘机就将发动机舱设置在操作室111的后方，即上部回转装置110的最后方。
发动机舱中除了发动机和发动机运转所需的部件之外，还设置有用于冷却发动机的冷却器(Radiator)，以及用于冷却液压油的油冷却器(Oil cooler)。这样，发动机舱需要具有一定的空间，故通常向上部回转装置110的后方突出一定距离。即，发动机舱成为上部回转装置110的后方突出部分。上部回转装置110的后方存在突出部，导致上部回转装置110的旋转半径增大，从而需要更大的操作空间。
为使上部回转装置110的后方突出部最小化，在不能缩小发动机尺寸的情况下，单单缩小发动机舱的容积是有局限的，而且配置冷却器或油冷却器非常麻烦，有可能降低对发动机或液压油的冷却性能。
发明内容
本发明旨在解决上述的问题，其目的在于提供一种使后方突出部最小化的挖掘机的上部回转装置。
本发明的另一目的在于，提供一种即使在狭小的发动机舱内部，也可提高冷却器和油冷却器的可维护性和冷却性能的挖掘机的上部回转装置。
为了达到上述目的，本发明中的挖掘机上部回转装置，其特征包括形成上部回转装置底部的主机架12；支撑台16，包括隔着一定距离设置在上述主机架12后上方左右两侧的一对垂直框架17、18，以及分别连接上述一对垂直框架17、18的上端的水平框架19；操作室80，其前方底部由上述主机架12支撑，后方底部则由上述支撑台16所支撑；发动机10，配置在上述支撑台16的水平框架19下方的空间。
本发明中的挖掘机上部回转装置，其特征还包括冷却器20，其一侧固定在上述一对垂直框架17、18中的某一垂直框架上，并对上述发动机10进行冷却；涡流防止板40，固定在上述冷却器20上端并向水平方向延长。
另外，本发明中的挖掘机上部回转装置，其特征在于还包括固定在上述一对垂直框架17、18中的某一上端并向水平方向延长的固定托架22；上述冷却器20的上端固定在上述固定托架22上；而上述涡流防止板40固定在上述固定托架22上。
另外，本发明中的挖掘机上部回转装置，还包括贴附在上述涡流防止板40底面上并由吸音材料制成的吸音板41。
另外，本发明中的挖掘机上部回转装置，还包括发动机罩60，以形成发动机舱的外壳，来收容上述支撑台16及发动机10。
另外，本发明中的挖掘机上部回转装置，上述发动机罩60包括第一外壳61，其可旋转开闭上述发动机舱的后方；第二外壳62，其可旋转开闭上述发动机舱的侧方，在设于上述水平框架19上的铰接部向上述第一外壳61提供可旋转支撑，上述第二外壳62可选择地固定在设置于上述一对垂直框架17、18之一上的锁止部件。
另外，本发明中的挖掘机上部回转装置，上述发动机10的空气过滤器15设置在上述支撑台16上。
根据本发明，通过支撑台确保了操作室的后方和主机架之间的空间，并在该空间配置发动机舱，从而可使上部回转装置的后方突出部最小化。
另外，通过将支撑台做成不覆盖冷却器和油冷却器的形状，使冷却器和油冷却器的更换变得容易。尤其是，冷却器的下端由安装板支撑且不使用螺栓，冷却器和油冷却器的更换更加方便。这样，提高了挖掘机的维修性能。
另外，设置涡流防止板来覆盖冷却器以及油冷却器的上部，从而防止吸入的气流产生涡流，提高了冷却效率。
图1为现有挖掘机的侧面示意图；图2为，本发明之挖掘机上部回转装置的一实施例的右视图；图3为，图2中去除发动机罩后的右视图；图4为，图2之实施例中，从侧后方观察发动机舱内部的立体图；图5为图4的局部分解立体图。
附图标记10发动机 12主机架14冷却扇 16支撑台17左侧垂直框架18右侧垂直框架19水平框架20冷却器22第一固定托架24安装板30油冷却器40涡流防止板
60发动机罩 63进气口具体实施方式
以下，参考附图对本发明中的挖掘机上部回转装置的理想实施例进行详细说明。
图2为，本发明中的挖掘机上部回转装置的一实施例侧面示意图。
主机架12构成上部回转装置的底部，用于支撑操作室80、发动机舱、配重70等结构。
操作室80为形成有内部空间的箱形结构，用于操作人员乘坐并操作挖掘机。操作室80的前方底部直接接触并支撑于主机架12，其后方底部不接触于主机架12而离开一定距离。即，操作室80的后方底部和主机架12之间形成有一定空间。
在操作室80的后侧和主机架12之间的空间设有发动机舱。发动机舱用于收容发动机(图4中的10)，并由发动机罩60形成其外壳。发动机罩60通过板材成型而成，并形成有空气流通用的进气口63。
这种发动机舱空间形成在操作室80的后方和主机架12之间，但操作室80的重量不能由发动机罩60或发动机承受，因此需要设置支撑台16。
图3为，在图2之实施例中去除发动机罩60的状态示意图；图4为，从侧后方观察时的发动机舱内部示意图，参照这些
发动机舱内部的结构如下。
支撑台16由一对垂直框架17、18和水平框架19构成。一对垂直框架17、18从主机架12后方上表面向上配置，且其相互间保持一定间隔。水平框架19分别连接一对垂直框架17、18的上端并配置在水平方向。一对垂直框架17、18和水平框架19均为方形或柱状(Beam)。
操作室80后侧底部由该支撑台16支撑。即，操作室80直接接触在支撑台16的水平框架19上，并由一对垂直框架17、18提供间接支撑，这样，操作室80后侧的重量最终传递到主机架12。在后述之实施例中，如图4所示，操作室80的后方底部通过连接在水平框架19的连接孔19a上的螺栓(未图示)，固定在水平框架19上。也可以是，将操作室80的后方底部直接接触于一对垂直框架17、18的上端。
无论哪种设置，水平框架19下方形成有一空间，在该空间设置发动机10。通过将发动机舱配置在操作室80后侧和主机架12之间，可使上部回转装置的后方突出部最小化。另外，用于冷却发动机10的冷却器20以及用于冷却液压油的油冷却器30设置在支撑台16上并由支撑台16提供支撑。而且空气过滤器15等发动机零部件也可设置在支撑台16上。
如图2至图4所示，本发明之一实施例的挖掘机上部回转装置，包括用于承载发动机10的主机架12；设置在发动机10右侧的冷却扇14；设置在主机架12上的支撑台16；设置在支撑台16上并面向冷却扇14的冷却器20；设置在支撑台16并面向冷却器20的油冷却器30；设置在冷却器20和油冷却器30上方的涡流防止板40。
主机架12形成挖掘机的骨架，用于支撑上述各种部件。主机架12后方设有配重70，前方设有工作装置(未图示)。
冷却扇14设置在发动机10的右侧，并在发动机运行时一起旋转。冷却扇14旋转使外部空气从发动机罩60上的进气口62进入，并依次经过油冷却器30和冷却器20以及发动机10，然后排出到外部。
支撑台16包括，隔着一定间隔左右设置在主机架12后方的左侧垂直框架17和右侧垂直框架18，以及分别连接左侧垂直框架17和右侧垂直框架18的上端的水平框架19。这样，支撑台16呈前后以及侧面开放的状态，在拆卸发动机零部件、冷却器20以及油冷却器30时，无需拆卸支撑台16。即，支撑台16只由各框架17、18、19构成，而且各框架采用方形或杆状材料，所以便于交换冷却器20以及油冷却器30。
冷却器20设置在主机架12上并面向冷却扇14。具体是，上述冷却器20上端通过螺栓固定在设于右侧垂直框架18的第一固定托架22上，其下端不使用螺栓而放置在主机架12上的安装板(Mounting Plate)24上。安装板24上方设置有减震橡胶25，以吸收传递到冷却器20的震动。冷却器20的下端不采用螺栓结合，而采用直接放置在安装板24上面的方式，这样，拆卸时，只需将冷却器20上端的螺栓拧开后，将冷却器20向上抬起，即可拆卸冷却器20。这里，第一固定托架22为，一端固定在右侧垂直框架18并向水平方向延长的杆状部件。第一固定托架22用于保持设置冷却器20时的稳定性，可直接固定在右侧垂直框架18上。另外，安装板24设置成与主机架12保持一定距离。上述安装板24下部和主机架12之间形成有通道P，供各种电线和液压管路经过。现有技术中，因冷却器20直接固定在主机架12上面，上述各种电线及液压管路L只能迂回别的路径。但如本实施例，车辆内部空间狭小时，形成迂回路径较难，故通过将冷却器20与主机架12隔离设置，从而在狭小空间也可设置电线及液压管路L经过的通道P。
油冷却器30面向冷却器20，其上端设置在第一固定托架22上，下端设置在第二固定托架32上。第二固定托架32的一端结合在右侧垂直框架18，另一端则设置在液压油箱50上。液压油箱50用于储存液压油，是挖掘机等液压驱动车辆必备的构件。第二固定托架32为，其一端固定在右侧垂直框架18上，并向水平方向延长的杆状部件。第二固定托架32是稳定设置油冷却器30所需的辅助部件，也可以将油冷却器30直接固定在右侧垂直框架18上。
涡流防止板40的一端固定在第一固定托架22上，另一端向右侧方向水平延长，以覆盖冷却器20和油冷却器30的上部。涡流防止板40的前端固定在液压油箱50。涡流防止板40用于防止所吸入的外部空气流动至冷却器20和油冷却器30的上部形成涡流，并将外部空气引导至冷却器20和油冷却器30，从而提高冷却效率。涡流防止板40底部最好设置海面等具有吸音效果的吸音板41。吸音板41可减少顺着涡流防止板40底面流动的空气所产生的噪音。
另外，主机架12的侧面及后方可通过发动机罩60进行开闭，该发动机罩60通过将板材冲压成型而成。这样，发动机罩60形成发动机罩的外壳，以覆盖支撑台16、发动机10、冷却器20以及油冷却器30，但其不能承受载荷。该发动机罩60包括，用于开闭车辆后方的第一外壳61，以及用于开闭面向冷却器20的车辆侧面的第二外壳62。第二外壳62上形成有进气口63，当冷却扇驱动时吸入外部空气。第一外壳61可旋转连接在水平框架19下方的第一铰接部64上，并通过另设在主机架12后方的第一锁止部件(未图示)可进行有选择的固定。第二外壳62可旋转连接在接近液压油箱50的第二铰接部(未图示)上，并有选择地固定在设于右侧垂直框架18上的第二锁止部件65上。第二锁止部件65为了使第二外壳62形成有选择的固定，可由弹性支撑的突起来构成，在本实施例中，由一对固定螺栓(未图示)构成，以与设在第二锁止部件65上的连接孔66形成连接。这样，支撑台16不但对操作室80提供支撑，而且还起到支撑第一外壳61以及固定第二外壳62的功能。
在具有上述结构的挖掘机中，拆卸冷却器20和油冷却器30的操作方式如下。首先，将第一外壳向第一方向(图2之A方向)旋转，以开放发动机舱的后方，操作第二锁止部件65解除第二外壳62的固定，然后将第二外壳62向第二方向(图2之B方向)旋转，使冷却器以及油冷却器露出。露出油冷却器30后，拆卸涡流防止板40。其次，拆卸油冷却器30的第二固定托架32，并从第一固定托架22拆卸冷却器20的上端，然后将冷却器20和油冷却器30向上提起，从而完成拆卸。如上所述，无需拆卸支撑台16、配重70或操作室80，也可对冷却器20和油冷却器30进行拆卸，从而提高了挖掘机冷却装置的维护性。尤其是，冷却器20下端只是放置在安装板24上，拆卸冷却器20和油冷却器30更加容易。
另外，通过发动机罩60上的进气口62进入的外部空气，在涡流防止板40的作用下，不至于发生涡流，并依次通过油冷却器30和冷却器20，从而提高了冷却性能。
以上，参照附图对本发明的理想实施例进行了说明，但本发明并不限定于所述附图以及实施例，即，所述领域的普通技术人员可在本发明的权利要求范围内，对本发明进行各种变更或变形。而且这些变更或变形均属于本发明的技术范围之内。
权利要求
1.一种挖掘机的上部回转装置，其特征在于，包括形成上部回转装置底部的主机架(12)；支撑台(16)，包括隔着规定距离设置在上述主机架(12)后上方左右两侧的一对垂直框架(17)、(18)，以及分别连接上述一对垂直框架(17)、(18)的上端的水平框架(19)；操作室(80)，其前方底部由上述主机架(12)支撑，后方底部则由上述支撑台(16)所支撑；发动机(10)，配置在上述支撑台(16)的水平框架(19)下方的空间。
2.如权利要求1所述挖掘机的上部回转装置，其特征还包括冷却器(20)，其一侧端固定在上述一对垂直框架(17)、(18)中的某一垂直框架上，并对上述发动机(10)进行冷却；涡流防止板(40)，固定在上述冷却器(20)上端并向水平方向延长。
3.如权利要求2所述挖掘机的上部回转装置，其特征在于还包括固定在上述一对垂直框架(17)、(18)中某一垂直框架的上端并向水平方向延长的固定托架(22)；上述冷却器(20)的上端固定在上述固定托架(22)上；上述涡流防止板(40)固定在上述固定托架(22)上。
4.如权利要求2所述挖掘机的上部回转装置，其特征在于还包括贴附在上述涡流防止板(40)底面并由吸音材料制成的吸音板(41)。
5.如权利要求1所述挖掘机的上部回转装置，其特征在于还包括设置在上述主机架(12)上的发动机罩(60)，以形成发动机舱的外壳，来收容上述支撑台(16)及发动机(10)。
6.如权利要求5所述挖掘机的上部回转装置，其特征在于上述发动机罩(60)包括，旋转开闭上述发动机舱的后方的第一外壳(61)，以及旋转开闭上述发动机舱的侧方的第二外壳(62)；设在上述水平框架(19)上的铰接部向上述第一外壳(61)提供可旋转支撑，上述第二外壳(62)有选择地固定在设置于上述一对垂直框架(17)、(18)之一上的锁止部件。
7.如权利要求1所述挖掘机的上部回转装置，其特征在于上述发动机(10)的空气过滤器(15)固定在上述支撑台(16)。
全文摘要
本发明涉及一种使后方突出部最小化的挖掘机的上部回转装置，尤其是一种通过将后方突出部最小化，减小操作半径，且在狭小的发动机舱也提高了冷却性能的挖掘机的上部回转装置。其特征在于，包括形成上部回转装置底部的主机架(12)；支撑台(16)，包括隔着规定距离设置在上述主机架(12)后上方左右两侧的一对垂直框架(17)、(18)，以及分别连接上述一对垂直框架(17)、(18)的上端的水平框架(19)；操作室(80)，其前方底部由上述主机架(12)支撑，后方底部则由上述支撑台(16)所支撑；发动机(10)，配置在上述支撑台(16)的水平框架(19)下方的空间内。
文档编号E02F9/00GK1990963SQ20061017002
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月22日 优先权日2005年12月27日
发明者尹仁默 申请人:斗山英维高株式会社