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油圧ショベルの仕組みや構造などなど

油圧ショベルの構造とは?

油圧ショベルのバケット
 ショベルカーやユンボやバックホウなど、いろいろな名前で呼ばれる
油圧ショベルですが、その油圧ショベルの構造についてはあまり
知られていないみたいですね。
 ということで今回はそんな油圧ショベルというものの構造について
詳しく調べてみました。


油圧ショベルとは?

【油圧ショベルについて】
油圧ショベル  油圧ショベルとは、油圧によって作動する建設機械のことで
アームの先端にいろいろなアタッチメントを付け替えることが
できるので様々な用途に使われる汎用性の高い掘削用の機械です。
 ちなみに色々な呼び名がある油圧ショベルですが、それぞれの
由来については

バックホウ ショベルカー ユンボ ドラグショベル
: : : :
行政上の用語 マスコミが多用 レンタルのニッケンの商標登録 国土交通省など官庁の文書で使用

といった形になっています。

【主な目的や用途について】
 油圧ショベルはショベルにあたる部分を取り替えることでほぼ全ての
作業に対応することが可能なので、世界中でいろいろな種類のものが
使われていますが、一般的には掘削作業に使われることが多いです。

 ちなみに変わり種としては、UFOキャッチャーのようなかごが搭載
されたクラムシェルや打撃で物を破壊する油圧ブレーカー
磁性のあるものを吸い付けるリフティングマグネットなどがあります。

油圧ショベルの構造

【動力源】
大型油圧ショベル  動力源はほとんどの機械がディーゼルエンジンとなっていて、エンジン
から得た動力を油圧ポンプで油圧力に変換して、この油圧力を用いて走行や
旋回および作業機の操作を行っています。

 ちなみに、鉱山などで使われる機体質量100t以上の超大型機の中には
ディーゼルエンジンで機体内の発電機を動かして発電機から得る電力で
油圧ポンプを駆動させて本体を動かすディーゼルエレクトリック駆動の
油圧ショベルもあります。

【機構】
 クローラに対して操縦席を含む車体全体が旋回する仕組みになっていて
旋回部分はスイベルジョイントによって油圧を伝えています。
(※スイベルジョイントは、圧力のある流体や大気圧以下の流体を輸送
するにあたって、その配管を回転させたり上下・左右・前後の任意の
方向に移動する必要がある時に使用されます。)

スイベルジョイント

【走行装置】
 大概の油圧ショベルは、クローラ(いわゆるキャタピラ)によって
走っていますが、海外ではタイヤで動いているものも多いようです。
クローラ式は不整地での走行性や作業性に優れていて、タイヤ式は
公道を自走して作業現場へ移動できるという利点があるなど一短一長
といったところです。
 クローラの駆動自体は本体の油圧ポンプで走行装置の
油圧モーターを動かして行っています。

【出力制御方法】
 油圧ショベルは出力の制御も主に油圧を用いて行っておいて

●オープンセンタ・ネガティブコントロール制御
●オープンセンタ・ポジティブコントロール制御
●クローズドセンタ・ロードセンシング制御

といった制御の方式が用いられています。

 それぞれの制御方法のオープンセンタ、クローズドセンタとは
油圧回路を制御する弁の集合体であるコントロールバルブの構造に
由来しています。
 オープンセンタ方式では、センターバイパスと呼ばれる回路が
無負荷状態では解放され油圧がタンクに流れ込むのに対して
クローズドセンタ方式では無負荷状態ではセンターバイパスは
閉じていて油圧はタンクに帰らない構造。
 オープンセンタ方式ではアクチュエーターに油圧が送られると
センターバイパスの流量が減るのでセンターバイパスの圧力が下がって
無負荷状態では逆にセンターバイパスの圧力が上がります。
 このため、オープンセンタ方式ではセンターバイパスの圧力を
取り出してポンプの流量を制御します。
 具体的にはネガティブコントロール制御では、センターバイパスの
圧力が下がれば、負荷がかかっていると判断してポンプ流量を増やして
センターバイパスの圧力が上がると流量を減らす制御を行います。

油圧ショベルの製造メーカー

【油圧ショベルのシェアなど】
 そんな油圧ショベルですが、製造メーカーも数多くのメーカーがいて
日立、住友、クボタ、ヤンマーなどなど日本だけでも数々の有名メーカーが
手がけた製品が夜に出回っています。
 ちなみに現在の世界的なシェアは日本が誇るコマツとアメリカのCAT社の
2強状態にあって、その他にも日立建機の油圧ショベルは世界最大級の
800t級のものがあったりと、日本の技術力の高さが伺えます。

●油圧ショベル
http://heavyequipmentinfo.blog.fc2.com/blog-entry-16.html

●バックホウの規格や寸法について
http://torack7.blog.fc2.com/blog-entry-302.html
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