工程机械的旋转装置的制作方法

专利名称：工程机械的旋转装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于例如液压挖掘机、液压起重机等工程机械，尤其使用电动马达使上部旋转体在下部行驶体上旋转的形式的工程机械的旋转装置。
背景技术：
一般地，作为工程机械的代表例的液压挖掘机大致包括能自行的下部行驶体、通过旋转轮能旋转地装配在该下部行驶体上的上部旋转体、设在该上部旋转体的前部侧的作业装置。特别地，以往，为了提高液压挖掘机的驱动效率及由于燃料费上升，提出了与旋转装置的电动化相关的技术。成为在下部行驶体和上部旋转体之间设有由电动式马达驱动的旋转装置，并通过使该旋转装置进行动作而使上部旋转体在下部行驶体上旋转的结构(专利文献1)。在此，旋转装置通常具备安装在上部旋转体上并对输入旋转进行减速而输出的减速装置、设在该减速装置的上侧且将马达轴的旋转输入到减速装置的电动式旋转马达、以及将由减速装置减速的马达轴的旋转输出到旋转轮的输出轴而构成。在此，在专利文献1的旋转装置上设有将对旋转马达的旋转施加制动力的湿式多片的制动装置(制动部)，该制动装置配设在减速装置(减速部)和旋转马达(马达部)之间。另外，作为利用其他现有技术的旋转装置，提出了构成为在配置在壳体内的三级减速机构中的、第一级减速机构(第一减速部)和第二级减速机构(第二减速部)之间设置湿式多片的制动装置(机械制动器)的旋转装置(专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2006-25580号公报专利文献2 日本特开2007-39990号公报

发明内容
但是，利用专利文献1的旋转装置为在减速装置的上侧配置制动装置，并在制动装置的上侧配置旋转马达的结构。因此，在进行对制动装置的保养、检查等维修作业时，需要卸下配置在制动装置的上侧的旋转马达。另外，在维修作业结束后，需要再次将旋转马达安装在制动装置的上侧。其结果，存在对制动装置的维修作业的作业性低下之类的问题。另一方面，利用专利文献2的旋转装置为在构成减速装置的第一级减速部和第二级减速部之间配置制动装置，并且在减速机构的上侧配置旋转马达的结构。因此，在进行对制动装置的维修作业时，不仅卸下配置在减速装置的上侧的旋转马达，还需要将第一级减速部从壳体上卸下。其结果，存在进行对制动装置的维修作业时的作业性进一步低下之类的问题。另外，利用专利文献2的旋转装置在构成减速装置的第一级减速部和第二级减速部之间配置制动装置。因此，制动装置能够使用为了润滑减速装置而贮存在壳体内的润滑油进行冷却。但是，在使用制动装置使上部旋转体的旋转动作急停的场合，由于从制动装置产生大量的热量，因此存在无法只利用贮存在壳体内的润滑油有效地冷却制动装置之类的问题。本发明是鉴于上述现有技术的问题而完成的，其目的在于提供能提高对制动装置的维修作业的作业性，并且能有效地冷却制动装置的工程机械的旋转装置。(1).为了解决上述课题，本发明应用于工程机械的旋转装置，该旋转装置具备 在上、下方向上伸长地安装在通过旋转轮装配在下部行驶体上的上部旋转体上并对输入旋转进行减速而输出的减速装置；设在该减速装置的上侧并将马达轴的旋转输入到上述减速装置的电动马达；以及将由上述减速装置减速的上述马达轴的旋转输出到上述旋转轮的输出轴。本发明采用的结构的特征在于，在上述电动马达的上端侧设置对上述马达轴的旋转施加制动力的湿式制动装置。根据该结构，由于在电动马达的上端侧设置制动装置，因此能够单独地从电动马达的上端侧卸下制动装置来进行维修作业。另一方面，若维修结束，则只通过将制动装置安装在电动马达的上端侧，能够迅速地组装由减速装置、电动马达、制动装置构成的旋转装置。这样，由于不需要为了卸下制动装置而卸下电动马达等其他部件，因此能够提高进行对制动装置的保养、检查等维修作业时的作业性。(2).在上述(1)的场合，湿式制动装置包括安装在电动马达的上端侧且在内部容纳马达轴的上端部的制动器箱；在制动器箱内能装卸地安装在马达轴上的衬套；在制动器箱内配置在该衬套的外周侧的多个旋转侧制动板；以与该各旋转侧制动板交替地重合的状态配置在制动器箱的内周侧的多个非旋转侧制动板；通过利用弹簧部件的作用力使旋转侧制动板和非旋转侧制动板摩擦配合，对马达轴施加制动力，并通过从外部供给制动解除压力克服弹簧部件而解除对马达轴的制动的制动活塞；以及供给到制动器箱内的润滑油。根据该结构，能够可装卸地将衬套设在容纳在制动器箱内的马达轴上，将构成制动装置的多个旋转侧制动板安装在衬套的外周侧。因此，例如与直接将多个旋转侧制动板安装在马达轴的外周侧上的场合相比，能够抑制马达轴中的、旋转侧制动板的安装部局部地损伤，能够延长包括马达轴的电动马达整体的寿命。并且，通过将多个旋转侧制动板安装在衬套的外周侧，并且在各旋转侧制动板间使多个非旋转侧制动板重合，能够预先组装由衬套、多个旋转侧制动板、多个非旋转侧制动板构成的组装体(组件体)。因此，通过在将制动器箱组装在电动马达的上端侧的状态下， 将安装了多个旋转侧制动板和非旋转侧制动板的衬套组装在制动器箱内的马达轴上，能够在与各旋转侧制动板重合的状态下将各非旋转侧制动板配置在制动器箱的内周侧。其结果，能够不需要例如将多个旋转侧制动板和非旋转侧制动板在马达轴的外周侧和制动器箱的内周侧一张一张交替地重合而配置的复杂的组装作业，能够大幅地提高将制动装置组装在电动机马达上时的作业性。(3).在上述O)的场合，本发明构成为，在衬套和制动器箱之间设置能使衬套相对于制动器箱旋转地支撑衬套的轴承，在轴承上设置捕捉混入润滑油中的异物的尘封，在马达轴的外周侧设置位于比轴承靠下侧且相对于电动马达密封润滑油的油封。
根据该结构，通过在能旋转地支撑衬套的轴承上设置尘封，能够利用尘封捕捉由制动装置的旋转侧制动板和非旋转侧制动板的摩擦配合产生的磨耗粉末等异物(尘埃)。 另一方面，通过在马达轴的外周侧设置油封，能够抑制制动装置的润滑油流入电动马达侧， 能够延长电动马达的寿命。在该场合，由于油封配置在比轴承靠下侧，因此能够利用设在轴承上的尘封可靠地防止来自制动装置的尘埃附着在油封和马达轴的接触部分上，从而能够延长油封的寿命。(4).根据本发明，构成为，在制动器箱的下端侧设置位于旋转侧制动板和非旋转侧制动板的附近且上述润滑油流入的润滑油流入口，在制动器箱的上端部设置使通过旋转侧制动板和非旋转侧制动板之间的润滑油流出的润滑油流出口。根据该结构，能够使润滑油通过设在制动器箱的下端侧的润滑油流入口和设在上端部的润滑油流出口在制动器箱内循环。由此，例如在利用制动装置使上部旋转体的旋转动作急停止的场合，即使由于旋转侧制动板和非旋转侧制动板的摩擦配合产生大量的热， 也能够利用在制动器箱内循环的润滑油有效地冷却该热量。并且，通过在制动器箱的上端部设置润滑油流出口，即使在流入制动器箱内的润滑油中混入空气的场合，也能够通过润滑油流出口将该空气可靠地排出到制动器箱的外部。其结果，防止空气滞留在制动器箱内，通过利用大量的润滑油装满制动器箱内，能够提高对制动装置的冷却效果。另外，流入制动器箱内的润滑油通过旋转侧制动板和非旋转侧制动板之间后，通过润滑油流出口流出到制动器箱的外部。其结果，能够利用润滑油洗去从旋转侧制动板和非旋转侧制动板的摩擦配合部产生的磨耗粉末等尘埃，能够长期且适当地保持制动装置的制动力。(5).根据本发明，构成为润滑油利用供给到装配在上部旋转体及下部行驶体上的液压促动器的工作油的一部分。根据该结构，作为润滑油能够利用给排到装配在上部旋转体及下部行驶体上的液压促动器的工作油。因此，不需要为了冷却制动装置而使用格外的润滑油，能够不需要保持该润滑油的油箱等，因此能够减小制动装置整体的部件件数，也有助于降低成本。(6).本发明构成为在马达轴的上端部设置阳花键部，衬套在内周侧设置与马达轴的阳花键部配合的阴花键部，制动器箱包括上侧开口且在内部容纳马达轴、衬套、旋转侧制动板、非旋转侧制动板、制动活塞及弹簧部件的筒状的箱主体；以及盖住该箱主体的上侧的盖体构成，在将盖体从箱主体卸下的状态下，相对于马达轴的阳花键部在上、下方向安装衬套、旋转侧制动板及非旋转侧制动板。根据该结构，在将制动器箱的箱主体组装在电动马达的马达箱上，将盖体从该箱主体卸下的状态下，能够将相对于衬套交替地重合地安装多个旋转侧制动板和非旋转侧制动板的组装体从上方插入制动器箱的箱主体内。并且，通过使衬套的阴花键部在制动器箱的箱主体内与马达轴的阳花键部配合，能够将各非旋转侧制动板容易地组装在箱主体内。


图1是表示本发明的实施方式的具备旋转装置的液压挖掘机的主视图。
图2是表示本发明的实施方式的旋转装置的剖视图。图3是表示图2中的制动装置的放大剖视图。图4是表示制动装置的组装状态的分解图。图5是表示供给到制动装置的润滑油、制动解除压力的供给路径的液压电路图。
具体实施例方式下面，以应用于液压挖掘机的场合为例，参照附图详细地说明本发明的工程机械的旋转装置的实施方式。图中，1表示作为工程机械的代表例的液压挖掘机，该液压挖掘机1大致包括能自行的履带式下部行驶体2、能旋转地装配在该下部行驶体2上的上部旋转体3，在上部旋转体3的前部侧能俯仰运动地设有作业装置4。在下部行驶体2和上部旋转体3之间设有后述的旋转轮5，上部旋转体3通过旋转轮5能旋转地支撑在下部行驶体2上。5表示设在下部行驶体2和上部旋转体3之间的旋转轮，该旋转轮5包括固定在图 1所示的下部行驶体2的圆筒2A上的内轮5A、固定在成为上部旋转体3的底座的旋转机架 3A的下面侧的外轮5B、及设在内轮5A和外轮5B之间的多个钢球5C(只图示一个)。在内轮5A的内周侧沿整周形成有内齿5D。并且，通过后述的旋转装置11进行动作而使固定在旋转机架3A上的外轮5B在内轮5A的周围旋转，上部旋转体3在下部行驶体2上进行旋转动作。接着，11表示本实施方式的旋转装置，该旋转装置11通过旋转轮5使被支撑在下部行驶体2上的上部旋转体3旋转。在此，旋转装置11包括后述的减速装置12、电动马达 21、输出轴27、湿式制动装置30等。12是安装在上部旋转体3的旋转机架3A上的减速装置，该减速装置12对从后述的电动马达21输入的输入旋转进行减速并输出到后述的输出轴27。在此，减速装置12大致包括后述的壳体13、第一级行星齿轮减速机构18、第二级行星齿轮减速机构19、第三级行星齿轮减速机构20。13是成为减速装置12的外壳的壳体，该壳体13由安装在旋转机架3A的上面侧的圆筒状的下侧壳体14、安装在该下侧壳体14的上端侧的圆筒状的上侧壳体15形成。因此，壳体13从旋转机架3A的上面向上方(上、下方向)延伸。在此，在下侧壳体14的上、 下方向的两端侧分别设有大径的圆板状的下凸缘部14A、上凸缘部14B。该下凸缘部14A使用螺钉16固定在旋转机架3A上，在上凸缘部14B上安装有上侧壳体15。另一方面，在上侧壳体15的下端侧设有大径的圆板状的下凸缘部15A，该下凸缘部15A使用螺钉17固定在下侧壳体14的上凸缘部14B上。在上侧壳体15的上端侧安装有后述的电动马达21。另外，在上侧壳体15的内周侧，分别沿整周在上、下方向上分离地形成有三个内齿轮15B、15C、15D。18是配设在上侧壳体15内的第一级行星齿轮减速机构，该行星齿轮减速机构18 包括花键结合在后述的电动马达21的马达轴25上的太阳齿轮18A ；与该太阳齿轮18A和上侧壳体15的内齿轮15B啮合，并在太阳齿轮18A的周围自转的同时公转的多个行星齿轮 18B (只图示一个)；以及能使该各行星齿轮18B旋转地支撑该各行星齿轮18B的行星齿轮架 18C。
19是配设在行星齿轮减速机构18的下侧的第二级行星齿轮减速机构，该行星齿轮减速机构19包括花键结合在第一级行星齿轮减速机构18的行星齿轮架18C上的太阳齿轮19A ；与该太阳齿轮19A和上侧壳体15的内齿轮15C啮合，并在太阳齿轮19A的周围自转的同时公转的多个行星齿轮19B ；以及能使该各行星齿轮19B旋转地支撑该各行星齿轮19B的行星齿轮架19C。20是配设在行星齿轮减速机构19的下侧的第三级(最终级)行星齿轮减速机构， 该行星齿轮减速机构20包括花键结合在第二级行星齿轮减速机构19的行星齿轮架19C 上的太阳齿轮20A ；与该太阳齿轮20A和上侧壳体15的内齿轮15D啮合，并在太阳齿轮20A 的周围自转的同时公转的多个行星齿轮20B ；以及能使该各行星齿轮20B旋转地支撑该各行星齿轮20B的行星齿轮架20C。构成为，该行星齿轮减速机构20的行星齿轮架20C花键结合在后述的输出轴27的上端侧上。接着，21表示设在减速装置12的上侧的电动马达，该电动马达21为用于驱动后述的输出轴27的旋转源。在此，电动马达21大致包括在下端侧设有大径的下凸缘部22k 的圆筒状的马达箱22 ；固定在该马达箱22内地设置的固定件23及能旋转地设置的旋转件 M ；以及与该旋转件M —体地旋转的马达轴25。在该场合，如图3所示，在马达箱22的中心部形成有在轴向(上、下方向)上贯通的轴插通孔22B。另一方面，在马达箱22的上端侧设有由包围轴插通孔22B且供后述的油封48嵌合的大径孔构成的密封件嵌合部22C。通过马达箱22使用螺钉沈将其下凸缘部 22A固定在上侧壳体15的上端部，将电动马达21安装在减速装置12的上端侧。另一方面，马达轴25的两端侧通过马达箱22的轴插通孔22B向该马达箱22的外部突出。并且，在马达轴25的下端侧沿整周形成有下侧阳花键部25A，在马达轴25的上端侧沿整周形成有上侧阳花键部25B。因此，构成为，在将电动马达21安装在减速装置12的上端侧的状态下，马达轴25的下侧阳花键部25A朝向上侧壳体15内地插入到下侧，花键结合在第一级太阳齿轮18A上。另一方面，作为马达轴25的上端部的上侧阳花键部25B从马达箱22的上面部突出，该上侧阳花键部25B朝向后述的制动器箱31内地插入，并容纳在该制动器箱31内。27是能旋转地设在壳体13内的输出轴，该输出轴27通过上侧轴承观、下侧轴承四能旋转地支撑在下侧壳体14内，在壳体13内沿上、下方向(轴向)延伸。在此，在输出轴27的上端侧形成有阳花键部27A，该阳花键部27A花键结合在第三级行星齿轮减速机构 20的行星齿轮架20C上。另一方面，在输出轴27的下端侧一体地设有小齿轮27B，该小齿轮27B从下侧壳体14的下端部向下方突出，与设在旋转轮5的内轮5A上的内齿5D啮合。因此，电动马达21的马达轴25的旋转在由行星齿轮减速机构18、19、20三级减速的状态下传达到输出轴27，输出轴27以较大的旋转力(力矩)低速旋转。由此，构成为输出轴27的小齿轮27B与旋转轮5的内齿5D啮合且沿内轮5A公转，通过该小齿轮27B的公转力通过壳体13传达到旋转机架3A，图1所示的上部旋转体3在下部行驶体2上进行旋转动作。接着，30表示本实施方式的湿式制动装置，该湿式制动装置30配设在电动马达21 的上端侧。在此，湿式制动装置30使用对电动马达21的马达轴25的旋转施加制动力的逆向式制动装置。如图3及图4所示，湿式制动装置30由后述的制动器箱31、衬套36、旋转侧制动板39、非旋转侧制动板40、制动活塞41及润滑油46等构成。31是成为湿式制动装置30的外壳的制动器箱，该制动器箱31形成为上侧开口且下侧为底部的有底筒状体。该制动器箱31包括成为在下端侧设有大径的圆板状的下凸缘部32A，且上端侧为开口端32B的带台阶圆筒状的箱主体32 ；以及使用螺钉(未图示)能装卸地安装在该箱主体32的上端侧，盖住开口端32B的圆板状的盖体33。在此，在箱主体32的底部侧的轴中心位置设有供马达轴25的上侧阳花键部25B 和后述的衬套36插通的轴插通孔32C，在该轴插通孔32C的内周侧，安装后述的轴承37的环状的轴承安装部32D向径向内侧突出设置。另一方面，在箱主体32的内周侧形成有位于比轴插通孔32C靠上侧且容纳后述的旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40的制动板容纳凹部32E，该制动板容纳凹部32E为包围轴插通孔32C的有底的环状凹部。如图4所示，构成为，在制动板容纳凹部32E的内周面以在圆周方向上隔开一定间隔的方式形成在轴向上延伸的多个配合凹槽32F，非旋转侧制动板40的外周侧与该配合凹槽32F配合。另外，在箱主体32的内周侧形成有位于比制动板容纳凹部32E靠上侧且带台阶的活塞插嵌孔32G，后述的制动活塞41能滑动地插嵌在该活塞插嵌孔32G中。另外，在箱主体32中的与制动板容纳凹部32E对应的部位沿半径方向穿透设置有在后述的旋转侧制动板39及非旋转侧制动板40的附近开口的润滑油流入口 32H。另外，在箱主体32中的与活塞插嵌孔32G对应的部位沿半径方向穿透设置有向后述的油室45开口的制动解除压力流入口 32J。另一方面，构成为，在盖体33的轴中心位置穿透设置有润滑油流出口 33A，通过润滑油流入口 32H供给到箱主体32内的后述的润滑油46通过润滑油流出口 33A从箱主体32流出。并且，箱主体32的下凸缘部32A使用螺钉34固定在构成电动马达21的马达箱22 的上端部。由此，湿式制动装置30能装卸地安装在电动马达21的上端侧。另外，在箱主体 32的开口端32B和盖体33之间设有液密地密封两者间的环状的密封件35。36表示能装卸地安装在插入制动器箱31内的马达轴25的上端部的衬套。该衬套 36形成为圆筒状，在其内周侧沿整周形成有花键结合在马达轴25的上侧阳花键部25B上的阴花键部36A。另一方面，构成为，在衬套36的外周侧沿整周形成有在轴向上延伸的制动板配合槽36B，后述的各旋转侧制动板39的内周侧与该制动板配合槽36B配合。37是设在衬套36和制动器箱31之间的轴承，该轴承37能相对于制动器箱31的箱主体32旋转地支撑衬套36。在此，轴承37由与比衬套36的制动板配合槽36B靠下侧的外周嵌合的内轮37A、安装在箱主体32的轴承安装部32D上的外轮37B、设在内轮37A和外轮37B之间的多个钢球37C构成。另外，内轮37A的下端侧由安装在衬套36的外周侧的固定轮38支撑。39表示配置在衬套36的外周侧的多张旋转侧制动板，该各旋转侧制动板39形成为圆环状的板体，在与后述的非旋转侧制动板40在轴向上交替地重合的状态下容纳在箱主体32的制动板容纳凹部32E内。在此，旋转侧制动板39的内周侧能在轴向上移动地与衬套36的制动板配合槽36B配合。由此，构成为，各旋转侧制动板39在能相对于衬套36 在轴向上移动的状态下通过该衬套36与马达轴25 —体地旋转。40表示在与各旋转侧制动板39重合的状态下配置在制动器箱31的内周侧的多张非旋转侧制动板，该各非旋转侧制动板40形成为圆环状的板体，在与各旋转侧制动板39在轴向上交替地重合的状态下，容纳在箱主体32的制动板容纳凹部32E内。非旋转侧制动板 40的外周侧与形成在制动板容纳凹部32E的内周面的配合凹槽32F配合。由此，各非旋转侧制动板40能相对于制动器箱31在轴向上移动，并且相对于制动器箱31不旋转。
41是能在轴向上滑动地插嵌在制动器箱31 (箱主体32)的活塞插嵌孔32G中的制动活塞，该制动活塞41通过推压旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40而摩擦配合，对马达轴25的旋转施加制动力。在此，制动活塞41整体形成为带台阶圆筒状，具备能滑动地插嵌在活塞插嵌孔32G的各台阶部的大径筒部41A及小径筒部41B、设在小径筒部41B的下侧且向制动板容纳凹部32E内突出的推压部41C。另外，在制动活塞41的上端侧，在圆周方向上分离地设有多个在轴向上延伸的有底弹簧容纳孔41D，在该弹簧容纳孔41D内配置有弹簧部件42。并且，制动活塞41利用弹簧部件42总是被向下方(接近旋转侧制动板39等的方向)加力，通过利用推压部41C推压各旋转侧制动板39和各非旋转侧制动板40，使两者摩擦配合。由此，构成为，限制各旋转侧制动板39的旋转，通过衬套36对马达轴25施加制动力。43表示设在制动活塞41的大径筒部41A的外周侧的环状的上侧密封件，44表示设在制动活塞41的小径筒部41B的外周侧的环状的下侧密封件。这些上侧密封件43和下侧密封件44用于液密地密封制动活塞41的外周面和制动器箱31 (活塞插嵌孔32G)的内周面之间。45表示设在制动器箱31的活塞插嵌孔32G的内周面和制动活塞41的外周面之间的油室。该油室45位于制动活塞41的大径筒部41A和小径筒部41B之间的角落部，沿箱主体32的活塞插嵌孔32G的整周形成为环状空间。因此，油室45被上侧密封件43和下侧密封件44从上、下方向夹持，保持为液密状态。并且，设在箱主体32上的制动解除压力流入口 32J总是与油室45连通。因此，在压力油(制动解除压力)未通过制动解除压力流入口 32J供给到油室45 内时，通过制动活塞41利用弹簧部件42的作用力使各旋转侧制动板39和各非旋转侧制动板40摩擦配合，通过衬套36对马达轴25施加制动力。另一方面，构成为，在压力油通过制动解除压力流入口 32J供给到油室45内时，通过制动活塞41克服弹簧部件42离开旋转侧制动板39等，解除对马达轴25的制动。在该场合，构成湿式制动装置30的多个旋转侧制动板39安装在花键结合在马达轴25上的衬套36的外周侧。其结果，例如与将各旋转侧制动板39直接安装在马达轴25 的外周侧的场合相比，抑制马达轴25中的安装了各旋转侧制动板39的部位受损，从而能够延长包括马达轴25的电动马达21整体的寿命。接着，46是供给到制动器箱31内的润滑油。如图5所示，该润滑油46润滑容纳在制动器箱31内的各旋转侧制动板39和各非旋转侧制动板40，并且冷却在对马达轴25进行制动时由旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40的摩擦配合产生的热量。因此，润滑油46 对旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40兼具润滑功能和冷却功能。在此，在本实施方式中，作为润滑油46，利用供给到装配在下部行驶体2上的行驶用液压马达(未图示)、及设在作业装置4上的液压缸等液压促动器的工作油。47表示设在能旋转地支撑衬套36的轴承37的上端侧的尘封，该尘封47由与轴承 37的内轮37A和外轮37B之间的间隙对应的环状的板体形成，埋入内轮37A和外轮37B之箱31内的润滑油46中的磨耗粉末等异物 (尘埃)，抑制该尘埃通过轴承37向下方流下。48表示位于比轴承37靠下侧且密封马达轴25的外周侧的油封，该油封48相对于电动马达21密封供给到制动器箱31内的润滑油46。在此，油封48在将其外周侧嵌合在马达箱22的密封嵌合部22C的状态下安装在该马达箱22上，通过利用适当的弹性使内周侧的唇部48A与马达轴25的外周面滑动接触，相对于电动马达21遮断润滑油46。这样，在本实施方式中，通过在马达轴25的外周侧设置油封48，能够抑制制动器箱31内的润滑油46侵入电动马达21内。另一方面，通过利用尘封47捕捉由湿式制动装置30的旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40的摩擦配合产生的磨耗粉末等尘埃，能够防止尘埃附着在油封48的唇部48A和马达轴25的接触部分。接着，参照图5说明对油室45的压力油(制动解除压力)的供给和进行向制动器箱31内的润滑油46的供给的液压回路。图中，49表示装配在上部旋转体3上的控制泵，50表示主泵，通过这些控制泵49 及主泵50被发动机51旋转驱动，排出贮存在工作油箱52内的工作油。并且，从控制泵49排出的控制压力油通过控制管道53导入促动器调节阀M的液压控制部，根据操作杆、踏板等操作设备(未图示)的操作对促动器调节阀M进行切换控制。另一方面，从主泵50排出的压力油通过排出管道55导入促动器调节阀M，通过该促动器调节阀M供给到构成作业装置4等的期望的液压促动器(未图示)。另一方面，来自液压促动器的返回油从促动器调节阀M通过返回管道56导入冷却器57 (油冷却器)，在由该冷却器57冷却后，回流到工作油箱52内。58表示连通控制管道53的中途部位和制动器箱31的制动解除压力流入口 32J之间的制动解除压力管道，59表示设在制动解除压力管道58的中途的制动控制阀。在此，制动控制阀59例如由三口二位置的电磁阀构成，在未向电磁控制部59A供给信号时保持制动位置(a)，在向电磁控制部59A供给信号时转换为制动解除位置(b)。因此，例如在液压挖掘机1停止时未向电磁控制部59A供给信号的状态下，通过制动控制阀59保持制动位置(a)，湿式制动装置30的油室45与工作油箱52连通。由此，如图5所示，通过制动活塞41利用弹簧部件42的作用力使各旋转侧制动板39和各非旋转侧制动板40摩擦配合，对马达轴25施加制动力。另一方面，例如若在发动机51工作时对电磁控制部59A供给信号，则制动控制阀 59转换为控制解除位置(b)。由此，从控制泵49排出的控制压力油的一部分从控制管道53 通过制动器箱31的制动解除压力流入口 32J供给到油室45内。其结果，如图3所示，制动活塞41克服弹簧部件42离开旋转侧制动板39等，通过解除各旋转侧制动板39和各非旋转侧制动板40的摩擦配合，解除对马达轴25的制动。另一方面，60是连通返回管道56和制动器箱31的润滑油流入口 32H之间的润滑油管道，该润滑油管道60的一端侧在比冷却器57靠上游侧连接在返回管道56的中途部位，另一端侧与制动器箱31的润滑油流入口 32H连接。因此，在液压挖掘机1工作时，通过促动器调节阀M从液压促动器回流到工作油箱52内的返回油的一部分从润滑油管道60通过润滑油流入口 32H作为润滑油46供给到
10制动器箱31内。另一方面，该润滑油46在润滑了各旋转侧制动板39、各非旋转侧制动板 40等后，通过盖体33的润滑油流出口 33A回流到工作油箱52内。另外，在润滑油管道60 的中途设有限制在润滑油管道60中流动的返回油的节流阀61。这样，在本实施方式中，构成为润滑油通过箱主体32的润滑油流入口 32H和盖体 33的润滑油流出口 33A总是在制动器箱31内循环。由此，例如在利用湿式制动装置30使上部旋转体3的旋转动作急停止的场合，即使由于旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40 的摩擦配合产生大量的热，也能够利用在制动器箱31内循环的润滑油46有效地冷却该热量。本实施方式的旋转装置11具有上述结构，接着，对其动作进行说明。在液压挖掘机1停止时，如图5所示，通过制动控制阀59保持制动位置(a)，停止向湿式制动装置30的油室45内的压力油的供给。由此，制动活塞41利用弹簧部件42的作用力使各旋转侧制动板39和各非旋转侧制动板40摩擦配合。其结果，对马达轴25施加制动力，上部旋转体3保持在下部行驶体2上静止的状态。接着，若使液压挖掘机1的发动机51进行动作，则向制动控制阀59的电磁控制部 59A供给信号，制动控制阀59转换为制动解除位置(b)。由此，从控制泵49排出的控制压力油的一部分通过控制管道53、制动控制阀59、制动解除压力管道58及制动器箱31的制动解除压力流入口 32J供给到油室45内。由此，如图3所示，制动活塞41克服弹簧部件42 离开旋转侧制动板39，解除各旋转侧制动板39和各非旋转侧制动板40的摩擦配合，其结果，解除对马达轴25的制动。在该状态下，若电动马达21的马达轴25旋转，则该马达轴25的旋转由减速装置 12的各行星齿轮减速机构18、19、20三级减速并传达到输出轴27，小齿轮27B以较大的旋转力(力矩)旋转。并且，小齿轮27B与设在旋转轮5的内轮5A上的内齿5D啮合并沿内轮5A公转，因此该小齿轮27B的公转力通过壳体13传达到旋转机架3A。因此，上部旋转体 3能够在下部行驶体2上进行旋转动作。此时，从装配在液压挖掘机1上的各种液压促动器回流到工作油箱52中的返回油的一部分从润滑油管道60通过润滑油流入口 32H作为润滑油46供给到制动器箱31内。另夕卜，该润滑油46在润滑了各旋转侧制动板39、各非旋转侧制动板40等后，通过盖体33的润滑油流出口 33A回流到工作油箱52中。在该场合，在马达轴25的外周侧设有油封48。因此，油封48能够可靠地防止制动器箱31内的润滑油46浸入电动马达21内，能够延长电动马达21的寿命。另外，在为了能旋转地支撑衬套36而配置在比油封48靠上侧的轴承37上设有尘封47，因此能够利用尘封47捕捉从湿式制动装置30产生的磨耗粉末等尘埃。由此，能够防止尘埃附着在油封48的唇部48A和马达轴25的接触部分，延长油封48的寿命，因此能够长期地防止润滑油46侵入电动马达21，能够提高旋转装置11整体的可靠性。接着，例如在由于某种原因使上部旋转体3的旋转动作紧急停止的场合，遮断对制动控制阀59的电磁控制部59A的信号的供给，制动控制阀59从制动解除位置(b)转换到制动位置(a)。由此，停止对湿式制动装置30的油室45的压力油的供给，通过制动活塞 41利用弹簧部件42的作用力使各旋转侧制动板39和各非旋转侧制动板40摩擦配合，对马达轴25施加制动力，因此能够停止上部旋转体3的旋转动作。
在该场合，在本实施方式中，来自各种液压促动器的返回油作为润滑油46供给到制动器箱31内，该润滑油46通过设在箱主体32的下端侧的润滑油流入口 32H和设在盖体 33上的润滑油流出口 33A，总是在制动器箱31内循环。由此，在通过湿式制动装置30使上部旋转体3的旋转动作紧急停止的场合，即使由于旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40 的摩擦配合产生热量，也能够利用在制动器箱31内循环的润滑油46有效地冷却该热量。并且，构成为在位于制动器箱31的上端部的盖体33上设置润滑油流出口 33A。因此，即使空气混入流入制动器箱31内的润滑油46中，也能够使该空气通过润滑油流出口 33A可靠地排出到制动器箱31的外部。其结果，防止空气滞留在制动器箱31内，能够总是由大量的润滑油46填满制动器箱31内，因此能够提高对由旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40的摩擦配合产生的热量的冷却效果。另外，流入制动器箱31内的润滑油46在通过了旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40之间后，通过润滑油流出口 33A流出到制动器箱31的外部。由此，由旋转侧制动板39 和非旋转侧制动板40的摩擦配合部产生的磨耗粉末等尘埃由润滑油46流出到外部，能够洗净制动器箱31内。其结果，能够长期适当地保持湿式制动装置30的制动力，能够提高其
可靠性。另外，在本实施方式中，作为用于冷却湿式制动装置30的润滑油46，利用供给到装配在下部行驶体2上的行驶用液压马达(未图示)或设在作业装置4上的液压缸等液压促动器的工作油。因此，不需要只为了冷却湿式制动装置30而使用格外的润滑油，不需要保持该润滑油的油箱等。其结果，能够减少湿式制动装置30整体的部件件数，也能够有助于成本的降低。接着，由于长期反复地进行如上那样的上部旋转体3的旋转动作，湿式制动装置 30的旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40慢慢地磨耗，因此需要定期地进行对湿式制动装置30的保养、检查等维修作业。在该场合，根据本实施方式，成为将湿式制动装置30配设在电动马达21的上端侧的结构。因此，例如在进行对更换旋转侧制动板39、非旋转侧制动板40的湿式制动装置30 的维修作业的场合，在将电动马达21组装在减速装置12上的状态下，能够单独地只将湿式制动装置30取下而进行维修作业。另外，通过只将维修结束了的湿式制动装置30安装在电动马达21的上端侧能够迅速地组装旋转装置11。这样，由于不需要为了取下湿式制动装置30而卸下电动马达21等其他部件，因此能够提高进行对湿式制动装置30的维修作业时的作业性。并且，构成为，马达轴25在上侧的一部分、即上侧阳花键部25B向制动器箱31内突出的状态下被容纳，能装卸地将衬套36安装在该马达轴25的上侧阳花键部25B上。因此，多个旋转侧制动板39能够与设在衬套36的外周侧的制动板配合槽36B配合地安装。因此，例如，与将多个旋转侧制动板39直接安装在马达轴25的外周侧的场合相比，能够避免马达轴25中的与旋转侧制动板39的配合部损伤之类的不良状况，能够延长包括马达轴25 的电动马达21的寿命。另外，如图4所示，构成为，将多个旋转侧制动板39配合在衬套36的制动板配合槽36B上，并且将多个非旋转侧制动板40交替地重合地配置在各旋转侧制动板39间。因此，在本实施方式中，能够预先在衬套36的外周侧组装安装了多个旋转侧制动板39和多个非旋转侧制动板40的组装体(组件体)。另一方面，在相对于电动马达21的马达箱22组装了制动器箱31的箱主体32的状态下，卸下盖体33和制动活塞41。在该状态下，将在衬套36的外周组装了旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40的组装体(组件体)插入箱主体32内。另外，使衬套36的阴花键部36A与马达轴25的上侧阳花键部25B配合，并且使各非旋转侧制动板40与箱主体 32的配合凹槽32F配合。由此，能够容易地将旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40组装为一体。其结果，不需要例如将多个旋转侧制动板39和非旋转侧制动板40 —个一个地交替地配置在马达轴25的外周侧和箱主体32的内周侧的复杂的组装作业，能够大幅地提高将湿式制动装置30组装在电动马达21上时的作业性。另外，在上述实施方式中，以将减速装置12的壳体13安装在旋转机架3A上，并将电动马达21的马达箱22安装在该壳体13的上端侧的场合为例。但是，本发明未限定于此， 例如也可以构成为将减速装置和电动马达配设在安装在旋转机架上的单一的壳体内，并将制动装置能装卸地安装在该单一的壳体的上端侧。另外，在上述的实施方式中，作为冷却旋转侧制动板39及非旋转侧制动板40的冷却机构，以应用由主管道的返回管道56供给的润滑油46的场合为例进行说明。但是，本发明未限定于此，例如能够利用供给到使控制管道53分支的各种控制阀的液压控制部的控制压力油的返回油。换言之，作为冷却旋转侧制动板39及非旋转侧制动板40的冷却油，可以使用与现有的返回管道56、控制管道53不同的、独立的压力油的供给路径或专用的供给源。另外，在上述的实施方式中，以应用于液压挖掘机1的旋转装置11为例进行了说明，但本发明未限定于此，例如也能广泛地应用于液压起重机等具备旋转装置的其他工程机械。符号说明1-液压挖掘机(工程机械)，2-下部行驶体，3-上部旋转体，5-旋转轮，11-旋转装置，12-减速装置，21-电动马达，25-马达轴，25B-上侧阳花键部，27-输出轴，30-湿式制动装置，31-制动器箱，32-箱主体，32C-轴插通孔，32E-制动板容纳凹部，32G-活塞插嵌孔，32H-润滑油流入口，32J-制动解除压力流入口，33-盖体，33A-润滑油流出口，36-衬套，36A-阴花键部，36B-制动板配合槽，37-轴承，39-旋转侧制动板，40-非旋转侧制动板， 41-制动活塞，42-弹簧部件，45-油室，46-润滑油，47-尘封，48-油封。
权利要求
1.一种工程机械的旋转装置，具备在上、下方向上伸长地安装在通过旋转轮( 装配在下部行驶体( 上的上部旋转体( 上并对输入旋转进行减速而输出的减速装置(12)； 设在该减速装置(1 的上侧并将马达轴0 的旋转输入到上述减速装置(1 的电动马达；以及将由上述减速装置(1 减速的上述马达轴0 的旋转输出到上述旋转轮 (5)的输出轴(27)，该工程机械的旋转装置的特征在于，构成为，在上述电动马达的上端侧设置对上述马达轴0 的旋转施加制动力的湿式制动装置(30)。
2.根据权利要求1所述的工程机械的旋转装置，其特征在于，上述湿式制动装置(30)包括安装在上述电动马达的上端侧且在内部容纳上述马达轴0 的上端部的制动器箱(31)；在上述制动器箱(31)内能装卸地安装在上述马达轴0 上的衬套(36)；在上述制动器箱(31)内配置在该衬套(36)的外周侧的多个旋转侧制动板(39)；以与该各旋转侧制动板(39)交替地重合的状态配置在上述制动器箱(31) 的内周侧的多个非旋转侧制动板GO)；通过利用弹簧部件0 的作用力使上述旋转侧制动板(39)和上述非旋转侧制动板GO)摩擦配合对上述马达轴0 施加制动力，并通过从外部供给制动解除压力克服上述弹簧部件0 而解除对上述马达轴0 的制动的制动活塞Gl)；以及供给到上述制动器箱(31)内的润滑油06)。
3.根据权利要求2所述的工程机械的旋转装置，其特征在于，在上述衬套(36)和上述制动器箱(31)之间设置能使上述衬套(36)相对于上述制动器箱(31)旋转地支撑上述衬套(36)的轴承(37)，在上述轴承(37)上设置捕捉混入上述润滑油G6)中的异物的尘封(47)，在上述马达轴0 的外周侧设置位于比上述轴承(37) 靠下侧且相对于上述电动马达密封上述润滑油0 的油封08)。
4.根据权利要求2所述的工程机械的旋转装置，其特征在于，构成为，在上述制动器箱(31)的下端侧设置位于上述旋转侧制动板(39)和上述非旋转侧制动板GO)的附近且上述润滑油G6)流入的润滑油流入口(32H)，在上述制动器箱 (31)的上端部设置使通过上述旋转侧制动板(39)和上述非旋转侧制动板GO)之间的上述润滑油(46)流出的润滑油流出口(33A)。
5.根据权利要求2所述的工程机械的旋转装置，其特征在于，构成为，上述润滑油G6)利用供给到装配在上述上部旋转体C3)及上述下部行驶体 (2)上的液压促动器的工作油的一部分。
6.根据权利要求2所述的工程机械的旋转装置，其特征在于，在上述马达轴0 的上端部设置阳花键部05B)，上述衬套(36)在内周侧设置与上述马达轴0 的阳花键部(25B)配合的阴花键部 (36A)，上述制动器箱(31)包括上侧开口且在内部容纳上述马达轴(25)、衬套(36)、旋转侧制动板(39)、非旋转侧制动板GO)、制动活塞Gl)及弹簧部件0 的筒状的箱主体(32)； 以及盖住该箱主体(3 的上侧的盖体(3 构成，在将上述盖体(3 从上述箱主体(3 卸下的状态下，相对于上述马达轴0 的阳花键部(25B)在上、下方向安装上述衬套(36)、旋转侧制动板(39)及非旋转侧制动板00)。
全文摘要
在减速装置(12)的上侧设置电动马达(21)，将对马达轴(25)施加制动力的湿式制动装置(30)配设在电动马达(21)的上端侧。湿式制动装置(30)包括容纳马达轴(25)的上端部的制动器箱(31)；在制动器箱(31)内能装卸地安装在马达轴(25)上的衬套(36)；配置在衬套(36)的外周侧的多个旋转侧制动板(39)及非旋转侧制动板(40)；通过使各旋转侧制动板(39)和非旋转侧制动板(40)摩擦配合对马达轴(25)施加制动力的制动活塞(41)。由此，在进行湿式制动装置(30)的维修作业的场合，能够在将电动马达(21)组装在减速装置(12)上的状态下，单独地仅卸下湿式制动装置(30)。
文档编号E02F9/20GK102510921SQ201180003945
公开日2012年6月20日 申请日期2011年2月7日 优先权日2010年2月22日
发明者小丸丰, 新留隆志 申请人:日立建机株式会社