ショベルカー
現代の油圧ショベルには、さまざまなサイズがあります。 小さいものはミニショベル、コンパクトショベルと呼ばれる。 例えば、キャタピラー社の最小のミニショベルは重量2060ポンド(930kg)、13馬力である。同社の最大機種は、重量が2160510ポンド(97990kg)を超え、4500馬力、バケットが52と大きいCAT 6090(キャタピラー社に2011年に買収されるまでドイツのオーレンシュタイン&コペル社が開発、生産、「RH400」と名付けた)、つまり最大手のショベルである。
油圧ショベルは通常、機械的なドライブトレインではなく、(一般的に)3つの油圧ポンプにエンジン動力を結合する。 2つの主ポンプはアーム、旋回モーター、トラックモーター、アクセサリーに高圧(最大5000psi、345bar)の油を供給し、3つ目はスプールバルブのパイロット制御用の低圧(約700psi、48bar)ポンプで、この第3回路により制御装置を操作する際の体力を軽減することができます。 一般に、油圧ショベルに使用される3つのポンプは、2つの可変容量ピストンポンプと1つのギアポンプで構成されています。
油圧ショベルの主要部は、足回り、ハウス、アーム(ブームもある)の3つである。 足回りには、トラック、トラックフレーム、ファイナルドライブがあり、油圧モーターと歯車が個々のトラックに駆動を供給している。 足回りにはブルドーザーと同じようなブレードが付くこともあります。 ハウスには、運転席、カウンターウェイト、エンジン、燃料タンク、作動油タンクなどがあります。 ハウスはセンターピンを介して足回りに取り付けられる。 ピンの軸にある油圧スイベルからトラックの油圧モーターに高圧油が供給され、360°自由に旋回できるため、左右の動きができる。 アームは、上下方向と接近・離反(または掘削運動)の動きを提供する。 ブームとスティック、バケットで構成され、ハウスとの間に3つのジョイントがある。
- 最も一般的なのはモノブームで、上下にしか動かない。
- 他には、機械に合わせて左右にも動くナックルブームを持つものもある。
- もう1つのオプションは、ブームの基部にヒンジがあり、ハウスに対して独立して180°まで油圧で旋回することができる;しかしこれは一般にコンパクトショベルにしか利用できない。 これらはまた、トリプルアーティキュレーテッドブーム(TAB)または3ピースブームと呼ばれています。
ブームの端に取り付けられているのは、スティック(またはディッパーアーム)です。 スティックはバケットを地面から引き抜くために必要な掘削動作を提供します。 スティックの長さは、リーチ(長いスティック)とブレイクアウトパワー(短いスティック)のどちらが必要かによって選択します。 最も一般的なのはモノスティックだが、テレスコピックスティックなどもある。
スティックの先には通常バケツがついている。 幅が広く、刃先がまっすぐな大容量(泥)バケツは、清掃や整地、掘るものが柔らかい場合などに使用され、歯は必要ない。 汎用(GP)バケットは、一般的に小さく、強力で、硬化したサイドカッターと歯があり、硬い地面や岩を破壊するために使用されます。 バケットには様々な用途に応じた形状やサイズがあります。 また、掘削機に取り付けて、ボーリング、リッピング、クラッシュ、カッティング、リフティングなどを行うためのアタッチメントも多数あります。 アタッチメントの取り付けは、アームの他の部分と同じようにピンで固定する方法と、何らかのクイックカプラを使用する方法がある。 北欧のショベルは、柔軟性と精度を高めるために、アタッチメントを360度回転させ、±45度傾けることができるティルトロテーターを装備していることが多いようです。
油圧ショベルの操作部イラスト、操作部の色は可動部と一致
1990年代以前は、どのショベルも掘削力や持ち上げ能力を高めるために、機械の後部から長い、あるいは従来のカウンターウェイトをぶら下げていた。 これが狭い場所での作業では厄介な存在になっていた。 1993年、ヤンマーは世界初のゼロテール旋回型ショベルを発売しました。
ショベルカーで一般的に使用されているブームとバケットを制御する「コントロール」構成は大きく2種類あり、どちらも2本のXYジョイスティックに4つの主要な掘削制御を分散して配置するものです。 これにより、熟練したオペレーターは4つの機能を同時にコントロールすることができる。 米国ではSAE制御の構成が最も一般的ですが、世界の他の地域ではISO制御の構成がより一般的です。 竹内製作所など一部のメーカーには、オペレータがどちらの制御構成を使用するかを選択できるスイッチがある
。