专利名称：伸缩杆以及深挖挖掘机的制作方法
技术领域：
本发明涉及下垂地安装在自行式作业机的斗杆上的伸缩杆、和使用该伸缩杆的深挖挖掘机。
背景技术：
例如在专利文献I中记载了一种挖掘机，从自行式作业机的斗杆上安装伸缩杆，在该伸缩杆的下端安装有蛤壳式抓斗来进行挖掘。在这种挖掘机中所使用的伸缩杆以将由液压缸构成的伸缩液压缸收容在内部，将该伸缩液压缸的一端通过销而连结在构成伸缩杆的外筒的筒部上，并将另一端通过销而连结在内筒的筒部上的方式安装。在先技术文献专利文献1:日本实公平3-30436号公报但是，根据上述那样地将收容在伸缩杆中的伸缩液压缸通过销而连结到呈筒状的伸缩杆的筒部上的以往结构，基于伸缩杆的筒部的板厚因规定而被限制等的理由，通过伸缩杆的原本的结构难以得到伸缩液压缸连结部所需要的强度。由此，在筒部上焊接加强板来构成伸缩液压缸的连结部，但是，具有使结构复杂化的问题点。
发明内容
本发明鉴于上述问题点，以提供一种伸缩液压缸内置的伸缩杆、和使用该伸缩杆的深挖挖掘机为目的，该伸缩杆能够通过简单的结构确保伸缩液压缸的安装强度。本发明的伸 缩杆，其构成为，下垂地安装在自行式作业机的斗杆上，在下端安装有开闭式抓斗，将外筒和内筒以能够伸缩的方式嵌合，且将伸缩液压缸收容在内部，其特征在于，在设于所述外筒的上端并通过销与所述斗杆连结的上托架上、和在设于所述内筒的下端并通过销将所述开闭式抓斗连结的下托架上，分别设有沿所述伸缩杆的伸缩方向贯穿的开口部，在设于所述上托架的所述开口部中穿插有所述伸缩液压缸的一端，并通过销与所述上托架连结，在设于所述下托架的所述开口部中穿插有所述伸缩液压缸的另一端，并通过销与所述下托架连结。另外，本发明的伸缩杆的特征在于，所述外筒以及所述内筒的横截面形状呈矩形，使连结在所述斗杆上的所述上托架的销孔的朝向、与连结在所述开闭式抓斗上的所述下托架的销孔的朝向正交。另外，本发明的伸缩杆的特征在于，进一步地，在所述外筒的下端部的内面上，设有防止所述内筒脱出的止动件，在所述内筒的上端部的外面上，设有与所述止动件抵接而防止所述内筒脱出的卡定部件。另外，本发明的伸缩杆的特征在于，进一步地，在所述外筒的上部设有供从所述斗杆侧延伸的液压软管以能够拆装的方式连接的连接块，在所述连接块内设有分支路，所述分支路分支为向所述伸缩液压缸的油路和向所述开闭式抓斗的油路，并且，在所述连接块内设有顺序阀，所述顺序阀使所述开闭式抓斗的开闭动作以先于所述伸缩液压缸的伸缩动作的方式进行。本发明的深挖挖掘机，其特征在于，在作为所述斗杆的伸缩斗杆的前端安装有所述的伸缩杆。发明的效果本发明的伸缩杆构成为，通过销将内置在伸缩杆中的伸缩液压缸的斗杆侧端部连结到伸缩杆的上托架上，通过销将活塞杆侧端部连结至伸缩杆的作为开闭式抓斗连结部的下托架上，上托架和下托架原本就是为了连结而设的高强度的部件，因此，不需要对用于连结伸缩液压缸的加强部件等进行焊接等的复杂的结构，而能够通过简单的结构来构成伸缩液压缸的连结部。另外，由于构成为伸缩液压缸被伸缩杆保护，所以能够防止伸缩液压缸的损伤。另外，因为伸缩液压缸的两端连接至伸缩杆的上下的托架上，所以，能够增大伸缩杆的伸缩行程。另外，在本发明的伸缩杆中，通过使所述外筒以及所述内筒的截面形状为矩形，而不会如为圆形的情况那样地，使内筒相对于外筒扭转。由此，不会基于扭转而向添设在伸缩杆上的液压软管作用过大的·力，则能够防止液压软管的损伤。另外，使为了与伸缩液压缸的活塞杆室连结而设在缸筒的外周上的连接件位于内筒的角落部，由此，能够与使外筒、内筒为圆形的情况相比以小型构成。另外，因为使分别将伸缩杆与斗杆和开闭式抓斗连结的朝向成为交叉的方向，所以能够通过作用在开闭式抓斗上的外力而使开闭式抓斗和伸缩杆摆动，能够防止过大的力传递至开闭式抓斗和伸缩杆上，而防止它们的损伤。另外，因为能够确保与已设的吊垂托架的互换性，所以能够作为后装附件来使用。另外，在本发明的伸缩杆中，在外筒的下端部的内面上设有防止内筒脱出的止动件，在内筒的上端部的外面上设有与止动件抵接而防止内筒脱出的卡定部件，由此，假设即使伸缩液压缸折损，内筒也不会从外筒脱离，能够防止开闭式抓斗的下落，由此提高安全性。另外，在本发明的伸缩杆中，在外筒的上部设有供从伸缩斗杆侧延伸的液压软管以能够拆装的方式连接的连接块，在该连接块内设有分支为向伸缩液压缸的油路和向抓斗的油路的分支路、对开闭式抓斗以及伸缩液压缸的工作顺序进行设定的顺序阀。若为这种结构，则在伸缩杆重新安装到既有的伸缩斗杆上的情况下，能够将预先添设在斗杆上的液压软管直接地连接至所述连接块上，则能够直接地使用既有的液压软管，能够容易地适用于既有的伸缩斗杆。本发明的深挖挖掘机将所述伸缩杆安装到伸缩斗杆上，能够得到基于具有上述各特征的伸缩杆的结构而产生的效果。
图1是以挖掘作业状态表示本发明的深挖挖掘机的一个实施方式的侧视图。图2是表示在本实施方式的深挖挖掘机中，将砂土装载到输送用车辆中的状态的侧视图。图3是表示本实施方式的伸缩液压缸与抓斗的连结结构的侧视图。图4是表示本实施方式的蛤壳式抓斗的结构的一例的侧视图。图5(A)是以收缩状态表示本实施方式的伸缩杆的正视图，⑶是其右侧视图。图6㈧是以收缩状态表示本实施方式的伸缩杆的左侧视图，⑶是其纵剖视图。图7(A)是本实施方式的伸缩杆的仰视图，⑶是图5(A)的E-E剖视图。图8 (A)、⑶分别是图6 (B)的G部、H部放大剖视图。图9(A)是以伸长状态表示本实施方式的伸缩杆的正视图，(B)是其右侧视图。图10㈧是以伸长状态表示本实施方式的伸缩杆的左侧视图，⑶是其纵剖视图。
图11是图10⑶的J部放大剖视图。图12是用于本实施方式的伸缩杆的伸缩以及抓斗开闭的、液压回路的一个示例图。图13是表示使用本实施方式的伸缩杆的作业机的其他示例的侧视图。附图标记说明I下部行驶体2旋转装置3上部旋转体3a旋转构架4液压动力单元5驾驶室6 配重7 纵孔8 动臂9动臂液压缸10伸缩斗杆IOa外斗杆IOb 中央斗杆IOc 内斗杆14斗杆液压缸16蛤壳式抓斗17伸缩液压缸17a 缸筒17b活塞杆18伸缩杆18a 外筒
18b 内筒19、22、23、24 销20上托架20a 端板20b连结部20e 开口部21下托架21a 端板21b连结部21e 开口部25连接块26、27液压软管30液压配管32a、32b 液压软管36抓斗液压缸36a 活塞36b 活塞杆36c 缸筒36d打开侧室 36e 闭合侧室40 构架41 外壳43连结臂47主液压泵48先导液压泵50控制阀51先导阀53第一管路53A打开侧管路53B伸长侧管路54第二管路54A闭合侧管路54B收缩侧管路58A、58B、58C1、58C2 顺序阀59A、59B、59C1、59C2 止回阀60旁通管路61先导管路62止回阀63输送用车辆的载物台
64 砂土65先导止回阀66先导管路70截止阀71抓斗溢流阀78软管引导件79a、79b 液压软管80、81 引导框83 罩84 87保护框88、89抓斗连接用配管90滑动板(卡定部件)91止动件95滑动板 98止动件
具体实施例方式图1、图2是分别以挖掘状态和向输送用车辆装载砂土的状态来表示适用了本发明的伸缩杆的深挖挖掘机的一例的侧视图。在图1、图2中，I为下部行驶体，3是经由旋转装置2设置在该下部行驶体I上的上部旋转体。该上部旋转体3以将液压动力单元4、驾驶室5以及配重6等搭载于旋转构架3a上的方式构成。通过下部行驶体I以及上部旋转体3而构成作为自行式车辆的挖掘机主体。此外，如图1所示，驾驶室5能够沿前后移动，通过在挖掘作业时使该驾驶室5向前方移动，而能够使驾驶室5内的操作员视觉确认到纵孔7内的挖掘位置。8是以能够通过动臂液压缸9起伏的方式安装在旋转构架3a上的动臂。10是伸缩斗杆，在该例中，在动臂8上直接安装有伸缩斗杆10,但也具有安装了非伸缩式斗杆(未图示)的情况。该伸缩斗杆10以使外斗杆10a、中央斗杆IOb和内斗杆IOc组合为可伸缩式的方式构成。如图2所示，该伸缩斗杆10通过销11将外斗杆IOa连结在动臂8的前端，以通过销12、13将两端连结的方式将斗杆液压缸14安装在外斗杆IOa与动臂8之间，能够通过该斗杆液压缸14的伸缩来变更伸缩斗杆10相对于动臂8的倾斜角。16是蛤壳式抓斗，18是设在伸缩斗杆10的内斗杆IOc与蛤壳式抓斗16之间的伸缩杆，17是内置于该伸缩杆18中的作为液压缸的伸缩液压缸。图3是放大表示蛤壳式抓斗(以下称为抓斗)16与伸缩杆18的结构的侧视图。如图3所不，伸缩杆18以使内筒18b能够相对于外筒18a伸缩的方式组合。在外筒18a的上端通过焊接等而固定有上托架20。通过朝向左右的销19以能够使伸缩杆18前后摆动的方式，将该上托架20与伸缩斗杆10的内斗杆IOc连结。在内筒18b的下端通过焊接等固定有下托架21，相对于该下托架21，通过朝向前后的销22以能够使抓斗16相对于伸缩杆18左右摆动的方式连结。
伸缩液压缸17将其缸底侧端部通过朝着左右方向的销23而连结在上托架20上。伸缩液压缸17的活塞杆侧端部通过朝向前后方向的销24而连结在下托架21上。在该结构中，当使伸缩液压缸17收缩时，抓斗16的底部成为H所示的上升位置，当使伸缩液压缸17伸长时，成为L所示的下降位置，能够进行将伸缩液压缸17的长度增加在内的深挖。图4表不抓斗16的结构。该实施方式的抓斗16将抓斗液压缸36设在中心部,该抓斗液压缸36具有将活塞36a固定在中间部且以能够使缸筒36c相对于活塞杆36b上下动的方式外嵌的结构。另外，该活塞杆36b还起到后述的外壳41的支承体的作用。该抓斗液压缸36通过缸筒36c内的活塞36a，在上部和下部分别形成密闭的打开侧室(在将抓斗16打开时供给工作油的油室)36d和闭合侧室(在将抓斗16闭合时供给工作油的油室)36e。在抓斗液压缸36的活塞杆36b的下端通过焊接等固定有构架40。在该构架40上通过销42、42以能够开闭的方式枢轴安装有一对外壳41、41。43是通过缸筒36c的上下动而使外壳41开闭的连结臂，这些连结臂43通过销44将上端与缸筒36c连结，通过销45将下端与外壳41连结。接下来通过图5 图11具体说明伸缩杆18。图5 图8表示伸缩杆18收缩的状态，图9 图11表示伸缩杆18伸长的状态。 如图7(B)所示，伸缩杆18的外筒18a、内筒18b的截面形状呈矩形。如图5、图6所示，上托架20由焊接在外筒18a的上端面上的端板20a、和通过焊接在该端板20a上的两张平行板所构成的连结部20b而构成。如图6(A)所示，在连结部20b上具有用于通过上述销19而与伸缩斗杆10连结的销孔20c、和用于通过销23将伸缩液压缸17的缸筒17a (参照图6(B))侧端部连结的销孔20d。如图6(B)所示，在端板20a上设有向着伸缩杆18的伸缩方向开口的开口部20e，在该开口部20e中穿插有伸缩液压缸17的缸筒17a侧端部，并将其缸底侧端部的凸起部通过销23连结到连结部20b上。另外，如图5、图6所示，下托架21由焊接在外筒18b的下端面上的端板21a、和通过焊接在该端板21a上的两张平行板所构成的连结部21b而构成。如图5(A)所示，在连结部21b上具有用于通过上述销22而将抓斗16连结的销孔21c、和用于通过销24将伸缩液压缸17的活塞杆(参照图6(B))的端部连结的销孔(未图示)。如图6(B)所示，在端板21a上设有向着伸缩杆18的伸缩方向开口的开口部21e，在该开口部21e中穿插有伸缩液压缸17的活塞杆17b侧端部，并将该活塞杆的端部的凸起部通过销24连结到连结部21b上。在图5、图6中，25是，以通过螺栓固定等固定到外筒18a的上部侧面的方式设置的液压配管连接用的连接块。该连接块25在其两侧面上具有连接口 25a (参照图6 (B))，该连接口 25a将一端连接在伸缩斗杆10的内斗杆IOc上的液压软管(未图示)的另一端连接。该连接块25内置有在图12中后述的顺序阀58A、58B、58C1、58C2以及止回阀62、65
等在图5(A)、图6(B)中，26是用于向伸缩液压缸17的缸底室供给工作油、且将连接块25与缸底室连接的液压软管，27是将连接块25与设在液压缸17的缸筒17a侧端部上的连接件28连接的液压软管。29是用于保护这些液压软管26、27、且以将这些覆盖的方式安装在外筒18a的前面的罩。在图6(B)中，30是用于向伸缩液压缸17的活塞杆室供给工作油、且将上述连接件28和设在伸缩液压缸17的缸筒17b的活塞杆侧端部上的连接件31之间连接的液压配管。在图5(A)、图6(A)中，32a、32b是将连接块25和设在外筒18a的下端的连接件34连接的液压软管，这些液压软管32a、32b用于将工作油分别供给至抓斗16的上述油室36d、36e。在图5(A)中，77是与上述连接件34成对地设在内筒18b的下端的液压配管的连接件，安装在外筒18a的下端的上述连接件34和该连接件77，经由以穿插至图5 (A)以及图6(B)所示的软管引导件78内的方式设置的液压软管79a、79b(参照图7(B))而连接。这些液压软管79a、79b以分别与上述液压软管32a、32b连接的方式设置。软管引导件78构成为，以能够分别折曲规定角度的方式，将从液压软管79a、79b通过的箱状的相邻的螺丝彼此连结。该软管引导件78以将一端连接在外筒18a的下端的一侧，并将另一端通过如图5(A)、(B)所示地安装在内筒18b的下端的安装板82而连结的方式安装。在图5(A)、图6(A)中，80、81是为了引导软管引导件78而设在外筒18a的前面的两侧的引导框。这些引导框80、81通过安装在外筒18a的前面的保护框84、85而安装。保护框84、85起到在伸缩杆18与某物体碰撞时保护软管引导件78的作用。83是为了保护连接块25和软管引导件78的U字形的弯曲部78a(参照图6(A)、(B))而以将这些覆盖的方式安装在外筒18a的前面的罩。在该罩83的前面还安装有保护框86。另外，如图6(A)、图7(A)、(B)所示，在外筒18a的增设有液压软管32a、32b的侧面还设置有保护框87。在图7(A)中，88、89是用于分别与抓斗16的油室36d、36e连接的液压软管(未图示)的连接用配管。接下来，说明在伸缩液压缸17万一破损时的抓斗16的下落防止机构。图8(A)是图6 (B)的G部放大剖视图，如该图所示，在内筒18b的上部外面，以被焊接在内筒18b上的上下的止动件91夹持，由此阻止伸缩杆18的伸缩方向的移动，且通过螺栓92、螺母93固定在内筒18b上，由此防止左右( 相对于纸面的垂直反向)的移动的方式设置有，在外筒18a的内面上滑动的滑动板90。此外，如图7(B)所示，在该例中，这些滑动板90在内筒18b的四个面的每个面上分别设置有两张。图8(B)是图6(B)的H部放大剖视图，如该图所示，在外筒18a的下部内面，以通过由螺栓97固定在安装板96上的-字形的止动件98而将滑动板95夹住的方式，且在通过焊接在外筒18a的内面上的未图示的焊接部件来阻止左右方向(相对于纸面的垂直方向)的移动的状态下，安装有将内筒18b的外面抵接而滑动的滑动板95，该安装板96焊接于外筒18a的外表面。这些滑动板95在相对于设在内筒18b上的滑动板90,沿伸缩杆18的伸缩方向相对的位置上，在各面(四个面)上分别设有两张。在图8(B)中，99是设在伸缩液压缸17的缸筒17a的活塞杆侧端部的外表面上的滑动板，与内筒18b的内面抵接而使内筒18b滑动。在该伸缩杆18中，当从图5、图6的收缩状态使伸缩液压缸17伸长时，内筒18b的滑动板90在外筒18a的内面滑动，且内筒18b的内面在伸缩液压缸17的缸筒17a的下端的滑动板99上滑动,而且,一边使内筒18b的外表面在设于外筒18a上的滑动板96上滑动，一边使内筒18b下降，而到达图9、图10所示的伸长状态。在该内筒18b的下降时，软管引导件78 —边在设于外筒18a上的引导框81内滑动一边下降。如图11所示，当伸缩液压缸17伸长至行程终点时，设于内筒18b的外表面上的滑动板90相对于设于外筒18a的内面上的滑动板95接近,且面对伸缩杆18的伸缩方向。由此，即使万一伸缩液压缸17发生折损，滑动板90和止动件91会作为与滑动板95的止动件98抵接的卡定部件而发挥作用，由此能够防止内筒18b或者抓斗16下落。接下来，通过图12说明使用该伸缩杆18的深挖挖掘机的液压回路的一例。在图12中，47是包含在液压动力单元4中的主液压泵，该液压动力单元4搭载于图1、图2所示的地面的挖掘机主体的旋转构架3a上，48同样地是包含在液压动力单元4中的先导液压泵。50是将抓斗16开闭的控制阀，在本实施方式中，将该控制阀50兼用于伸缩液压泵17的伸缩。51是用于操作该控制阀50的先导阀，具有操作杆51a，并且，在该操作杆51a上安装有具有后述的功能的开关51b。53是连接在控制阀50的一侧的二次侧端口 A上的第一管路，54是连接在另一侧的二次侧端口 B上的第二管路。第一管路53分支为管路53A和管路53B。管路53A是与抓斗液压缸36的打开侧室36d(参照图4)连接的打开侧管路。管路53B是与伸缩液压缸17的缸底室17c连接的伸长侧管路。第二管路54分支为管路54A和管路54B。管路54A是与抓斗液压缸36的闭合侧室36e连接的闭合侧管路。54B是与伸缩液压缸17的活塞杆室36e连接的收缩侧管路。56、57分别是对第一管路53和 第二管路54的最高液压进行设定的过载溢流阀，其工作压力例如为35MPa。58A是设在伸缩液压缸17的伸长侧管路53B上的顺序阀，59A是与该顺序阀58A并列设置的止回阀。在将控制阀50切换操作至右侧位置，而经由上述第一管路53向抓斗16的抓斗液压缸36的打开侧室36d、和伸缩液压缸17的缸底室17c同时供给有工作油时，该顺序阀58A使抓斗16率先打开。58B是设在伸缩液压缸17的收缩侧管路54B上的顺序阀，59B是与该顺序阀58B并列设置的止回阀。在将控制阀50切换操作至左侧位置，而经由上述第二管路54向抓斗16的抓斗液压缸36的闭合侧室36e、和伸缩液压缸17的活塞杆室17d同时供给有工作油时，该顺序阀58B使抓斗16率先闭合。60是将伸缩液压缸17的缸底室17c与活塞杆室17d连结的旁通管路，58C1、58C2是在该旁通管路60上串联连接地设置的顺序阀，用于在伸缩液压缸17的伸长时，使活塞杆室17d的工作油流回至缸底室17c。59CU59C2是与这些顺序阀58C1、58C2分别并列设置的止回阀。62是设在伸缩液压缸17的活塞杆室17d与顺序阀58B之间的止回阀，用于在使伸缩液压缸17伸长时，使来自活塞杆室17d的工作油仅流回至缸底室17c侦U。61是顺序阀58C1、58C2的先导管路，该先导管路61将伸缩液压缸17的收缩侧管路54B中的、顺序阀58B与止回阀62之间、和顺序阀58C1、58C2的先导室之间连接。为了在伸缩液压缸17收缩时，提高上述回流用的顺序阀58C1、58C2的工作压力来确保向活塞杆室17d施加的工作油压力，且确实地使伸缩液压缸17收缩,从而设置该先导管路61。65是伸缩液压缸17的伸长侧管路53B中的、设在顺序阀58A与伸缩液压缸17的缸底室17c之间的先导止回阀。66是先导止回阀65的先导管路,该先导管路66将设于伸缩液压缸17的收缩侧管路54B中的顺序阀58B与止回阀62之间的液压作为先导压而向先导止回阀65的先导室施加，并在具有该先导管路的液压的情况下，允许先导止回阀65中的工作油向逆向流动。70是截止阀，71是与该截止阀70串联连接的打开时最高压力设定用抓斗溢流阀，72是与该抓斗溢流阀71并列连接的止回阀。这些阀70 72设在控制阀50的抓斗打开侧的二次侧端口 53与油箱73之间。抓斗溢流阀71的工作压力设定得比顺序阀58A的工作压力(例如25MPa)低(例如20MPa)。此外，设在伸缩液压缸17的收缩侧管路54B上的顺序阀58B的工作压力与顺序阀58A相同，或者设定为与其接近的值。74是截止阀70的先导阀，该先导阀74设在控制阀50的先导阀51的抓斗打开侧二次侧管路75与油箱73之间。该先导阀74为电磁操作式，当对控制阀50的先导阀51的安装在操作杆51a上的开关51b进行打开操作时，电磁阀74a中被通电而从图示的左侧位置切换至右侧位置。在通过该深挖挖掘机进行挖掘的情况下，当将图6所示的操作杆51a向箭头76的方向操作时，向先导管路75供给来自先导液压泵48的先导液压油，并将控制阀50切换至右侧位置。由此，从主液压泵47喷出的工作油供给至第一管路53，且经由管路53A而首先供给至抓斗液压缸36的打开侧室36d，由此，缸筒36c上升且外壳41、41以销42、42为中心如双点划线所示地向上方转动，则抓斗16打开。在此，只要操作员不对开关51b进行打开操作，截止阀70就处于图示的遮断位置，抓斗溢流阀71处于从回路中遮断的状态，由此，抓斗溢流阀71不起作用。在该状态下，设在伸缩液压缸17的伸长侧的管路53B上的顺序阀58A使工作压力以通过在打开抓斗16时所需要的液压而不会使顺序阀58A打开的方式设定，由此，在抓斗16的打开动作的中途顺序阀58A不打开，则伸缩液压缸17不会伸长。当抓斗16打开到最大开度时，通过第一管路53的液压的上升，顺序阀58A打开，则伸缩液压缸17伸长。由此，在挖掘图1所示的纵孔7的·较深位置时，在抓斗16的打开状态下伸缩液压缸17伸长。这样，在使伸缩液压缸17伸长的状态下使伸缩斗杆10伸长，或者在使伸缩斗杆10最大地伸长的状态下使伸缩液压缸17伸长，由此，能够将抓斗16推压至纵孔7的底部。在此，在从图5、图6所示地伸缩杆18与伸缩液压缸17 —同收缩的状态，到达图9、图10所示地伸长的状态的期间，设在内筒18b的下端的液压配管的连接件77下降，因此，软管引导件78—边在引导框81上滑动，一边以向外侧的鼓出被阻止的状态下降。随之，软管引导件78的U字形弯曲部78a (参照图9 (A))也下降。接下来，当驾驶室5内的操作员操作先导阀51来将控制阀50切换至左侧位置时，从主液压泵47喷出的工作油供给至第二管路54。在此，在通常的挖掘中，顺序阀58B的工作压力以通过在闭合抓斗16时所需要的液压不会使顺序阀58B打开的方式设定，由此，顺序阀58B不打开，则伸缩液压缸17不会收缩。由此，缸筒36c从抓斗液压缸36的缸筒36c上升的抓斗打开状态下降，外壳41、41以销42、42为中心向下方转动，抓斗16闭合而进行挖掘。当抓斗16闭合时，通过第二管路54的液压的上升，使顺序阀58B打开，随之，通过先导管路66的液压的上升而使先导止回阀65也打开，同时，从先导管路61向顺序阀58C1、58C2的先导室施加先导压，则使顺序阀58C1、58C2的工作压力升高而阻止从顺序阀58C1、58C2通过的工作油的流动，则工作油导入至活塞杆室17d，缸底室17c的工作油从先导止回阀65通过并流出至油箱73，则伸缩液压缸17收缩。这样，若成为将砂土收容到抓斗16内，且伸缩液压缸17收缩了的状态，则控制阀50返回至中立位置，且使伸缩斗杆10收缩，如图2所示地，通过使抓斗16位于输送用车辆的载物台63上而将控制阀50再次切换至左侧位置，而能够在将伸缩液压缸17闭合的状态下将抓斗16打开，且将抓斗16内的砂土装载至载物台63上。另一方面，若操作员在抓斗打开时对开关51b进行打开操作，贝U从未图不的电源向截止阀70的先导阀74的电磁阀74a通电，而使先导阀74切换至右侧位置。由此，因为先导阀51的抓斗打开侧先导管路75的先导液压油从先导阀74通过而供给至截止阀70的操作室，所以截止阀70切换至右侧的连通位置，且成为抓斗溢流阀71投入至回路中的状态。这样，当在截止阀70切换至连通侧的状态下，抓斗16成为最大地打开的状态时，第一管路53的液压上升，但通过抓斗溢流阀71的作用，而不会使第一管路53的液压上升至由该抓斗溢流阀71所设定的工作压力以上。在此，该抓斗溢流阀71的工作压力与顺序阀58A的工作压力相比设定得较低，因此，顺序阀58A不打开，伸缩液压缸17不会伸长。如图3所示，本实施方式的伸缩杆18构成为，通过销23将内置在伸缩杆18中的伸缩液压缸17的缸底侧端部连结到伸缩杆18的上托架20上，通过销24将活塞杆的端部连结至伸缩杆18的作为开闭式抓斗连结部的下托架21上，上托架20和下托架21原本就是为了连结而设的高强度的部件，因此，不需要对用于连结伸缩液压缸17的加强部件等进行焊接等的复杂的结构，而能够通过简单的结构来构成伸缩液压缸的连结部。另外，由于构成为伸缩液压缸17被伸缩杆18保护，所以能够防止伸缩液压缸17的损伤。另外，因为两伸缩液压 缸17的两端连接至伸缩杆18的上下的托架20、21上，所以，能够增大伸缩杆18的伸缩行程。由此，在使用相同的伸缩杆18的情况下，能够进行更深位置的挖掘。另外，在本实施方式中，因为使外筒18a以及内筒18b的截面形状为矩形，所以不会如为圆形的情况那样地，使内筒相对于外筒扭转。由此，不会基于伸缩杆18的扭转而向添设在伸缩杆18上的液压软管作用过大的力，则能够防止液压软管的损伤。另外，如图7(B)所示，使为了与伸缩液压缸17的活塞杆室17d连结而设在缸筒的外周上的连接件31位于内筒18b的角落部，由此，能够与使外筒18a、内筒18b为圆形的情况相比以小型构成。另外，因为使上下的托架20、21的连结部20b、21b的朝向为交叉的方向，所以能够通过作用在抓斗16上的外力而使抓斗16和伸缩杆18摆动，能够防止过大的力传递至抓斗16和伸缩杆18上，而防止它们的损伤。另外，在本实施方式中，在外筒18a的下端部的内面上设有防止内筒18b脱出的止动件98，在内筒18b的上端部的外面上设有在伸缩液压缸17的折损时与止动件98抵接而防止内筒脱出的卡定部件(滑动板90等)，因此，假设即使伸缩液压缸17折损，内筒18b也不会从外筒18a脱离，能够防止抓斗16的下落，由此提高安全性。另外，在本实施方式中，在外筒18a的上部设有供从伸缩斗杆10侧延伸的液压软管以能够拆装的方式连接的连接块25，在该连接块25内设有对分支为向伸缩液压缸17的油路和向抓斗16的油路的分支路、和伸缩液压缸17的工作顺序进行设定的顺序阀58A、58B、58C1、58C2。若为这种结构，则在伸缩杆18重新安装到既有的伸缩斗杆10上的情况下，能够将预先添设在伸缩斗杆10上的液压软管直接地连接至上述连接块25上，则能够直接地使用既有的液压软管，能够容易地适用于既有的伸缩斗杆10。另外，若将本实施方式的伸缩杆适用在具有伸缩斗杆10的深挖挖掘机上，则能够在挖掘时将伸缩液压缸17伸长而进行挖掘，因此能够进行更深位置的挖掘，另一方面，能够在排土时将伸缩液压缸17缩短而进行排土，因此，不会使抓斗16与载物台63和载物台63上的砂土 63发生妨碍地进行排土。也就是说，与以往的吊垂托架相比较，能够缓和排土中的抓斗高度的限制，能够进行更深位置的挖掘。另外，因为用于使伸缩液压缸17工作的液压管路53、54和控制阀50兼用于抓斗16用，所以，也能够直接地使用添设在既有的深挖挖掘机的伸缩斗杆10中的液压软管和控制阀50，因此能够通过对既有的深挖挖掘机进行略微的改变来实施，而能够以低价格提供。另外，在图12的液压回路中，在作为控制阀50的抓斗打开侧管路的第一管路53、与油箱73之间设有抓斗溢流阀71和截止阀70，若在排土时预先使开关51b为打开而将截止阀70操作至连通侧，则控制阀50的第一管路53不会成为抓斗溢流阀71的工作压力以上。由此，因为抓斗16的打开后的伸缩液压缸17的伸长被禁止，所以消除了基于伸缩液压缸17的伸长而使抓斗16与载物台63 (参照图2)碰撞的担忧，能够减轻排土时的操作员的负担，且提高操作性，并且，提高安全性。此外，也可以将这种截止阀70和抓斗溢流阀71设在控制阀50的另一侧的二次侧端口 B和油箱73之间，或者，也可以将回路构成为，通过使开关51b为打开而使截止阀70成为遮断位置，并使抓斗溢流阀71不起作用。作为适用本发明的伸缩杆18的抓斗，不仅可以为图4所示的结构，也能够使用将开闭用的液压缸安装在从伸缩杆18下垂的固定的活塞杆36b和外壳41之间的结构。另外，本发明不仅可以适用在挖掘用的抓斗中，也能够适用在装载用的抓斗等其他的开闭式抓斗中。另外，如图13所示，本发明的伸缩杆即使在代替伸缩斗杆10而下垂地安装在通用的液压挖掘机的斗杆IOX上的 情况下，也能够用于深挖挖掘和装载等。另外，本发明并不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的要旨的范围内，能够进行各种变更、添加。
权利要求
1.一种伸缩杆，其构成为，下垂地安装在自行式作业机的斗杆上，在下端安装有开闭式抓斗，将外筒和内筒以能够伸缩的方式嵌合，且将伸缩液压缸收容在内部，其特征在于， 在设于所述外筒的上端并通过销与所述斗杆连结的上托架上、和在设于所述内筒的下端并通过销将所述开闭式抓斗连结的下托架上，分别设有沿所述伸缩杆的伸缩方向贯穿的开口部， 在设于所述上托架的所述开口部中穿插有所述伸缩液压缸的一端，并通过销与所述上托架连结， 在设于所述下托架的所述开口部中穿插有所述伸缩液压缸的另一端，并通过销与所述下托架连结。
2.根据权利要求I所述的伸缩杆，其特征在于，所述外筒以及所述内筒的横截面形状呈矩形， 使连结在所述斗杆上的所述上托架的销孔的朝向、与连结在所述开闭式抓斗上的所述下托架的销孔的朝向正交。
3.根据权利要求I所述的伸缩杆，其特征在于，在所述外筒的下端部的内面上，设有防止所述内筒脱出的止动件， 在所述内筒的上端部的外面上，设有与所述止动件抵接而防止所述内筒脱出的卡定部件。
4.根据权利要求2所述的伸缩杆，其特征在于，在所述外筒的下端部的内面上，设有防止所述内筒脱出的止动件， 在所述内筒的上端部的外面上，设有与所述止动件抵接而防止所述内筒脱出的卡定部件。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的伸缩杆，其特征在于，在所述外筒的上部设有供从所述斗杆侧延伸的液压软管以能够拆装的方式连接的连接块， 在所述连接块内设有分支路，所述分支路分支为向所述伸缩液压缸的油路和向所述开闭式抓斗的油路，并且，在所述连接块内设有顺序阀，所述顺序阀使所述开闭式抓斗的开闭动作以先于所述伸缩液压缸的伸缩动作的方式进行。
6.一种深挖挖掘机，其特征在于，在作为所述斗杆的伸缩斗杆的前端安装有权利要求I至5中任一项所述的伸缩杆。
全文摘要
本发明提供一种伸缩液压缸内置的伸缩杆和深挖挖掘机，该伸缩杆能够以简单的结构确保伸缩液压缸的安装强度，并且即使在伸缩杆折损的情况下也能够防止伸缩杆和开闭式抓斗落下。本发明的伸缩杆具有设于外筒(18a)的上端并通过销与斗杆连结的上托架(20)、和设于内筒(18b)的下端并通过销将开闭式抓斗连结的下托架(21)。在托架(20、21)上分别设有沿伸缩杆(18)的伸缩方向贯穿的开口部(20e、21e)。在设于上托架(20)的开口部(20e)中穿插有伸缩液压缸(17)的缸底侧端部，并通过销(23)与上托架(20)连结，在设于下托架(21)的开口部(21e)中穿插有伸缩液压缸(17)的活塞杆的端部，并通过销与下托架连结。
文档编号E02F3/39GK103255787SQ20131005795
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月5日 优先权日2012年2月16日
发明者多田茂也, 稻元昭, 铃木雅史 申请人:日立建机株式会社