JP2000309916A - 制振ゲートおよびその制振方法 - Google Patents
制振ゲートおよびその制振方法Info
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- JP2000309916A JP2000309916A JP11121195A JP12119599A JP2000309916A JP 2000309916 A JP2000309916 A JP 2000309916A JP 11121195 A JP11121195 A JP 11121195A JP 12119599 A JP12119599 A JP 12119599A JP 2000309916 A JP2000309916 A JP 2000309916A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡素で狭い場所にも組込めるアクティ
ブ動吸振器を備えた制振ゲートおよびその制振方法を提
供すること。 【解決手段】 扉体がサーボモータで駆動される油圧ポ
ンプと、油圧ポンプに直結する油圧操作端と、該油圧操
作端に直結する付加質量と、扉体に発生した振動を検出
する速度検出器とからなるアクティブ動吸振器を備えた
ものである。
ブ動吸振器を備えた制振ゲートおよびその制振方法を提
供すること。 【解決手段】 扉体がサーボモータで駆動される油圧ポ
ンプと、油圧ポンプに直結する油圧操作端と、該油圧操
作端に直結する付加質量と、扉体に発生した振動を検出
する速度検出器とからなるアクティブ動吸振器を備えた
ものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダム・堰・水門な
どで用いられるゲートに関するもので、アクティブ動吸
振器を備えた制振ゲートおよびその制振方法に関するも
のである。
どで用いられるゲートに関するもので、アクティブ動吸
振器を備えた制振ゲートおよびその制振方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、昇降式ゲートでは開閉時の水流に
よる上下振動があること、すなわち、ある特定の開度に
て潜り流出状態による扉体の上下振動現象が発生する領
域があることが知られており、通常はそのような振動領
域を避けて使用している。
よる上下振動があること、すなわち、ある特定の開度に
て潜り流出状態による扉体の上下振動現象が発生する領
域があることが知られており、通常はそのような振動領
域を避けて使用している。
【０００３】また、必要流量を放流する際に、ゲート開
度がこの振動発生領域に相当する場合は、他の設備を新
たに設けて対応してきた。しかしながら、振動発生領域
を理論的に把握することは十分ではないために、ゲート
操作中に予想外の振動が発生する可能性や、必要流量を
確保するために振動が発生する開度領域での使用が避け
られない状況も考えられる。
度がこの振動発生領域に相当する場合は、他の設備を新
たに設けて対応してきた。しかしながら、振動発生領域
を理論的に把握することは十分ではないために、ゲート
操作中に予想外の振動が発生する可能性や、必要流量を
確保するために振動が発生する開度領域での使用が避け
られない状況も考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】構造物の振動を抑える
ために動吸振器の適用が考えられる。ゲートの自励振動
は一定周波数ではなく変動があるので、動吸振器の周波
数を可変にする必要がある。すなわちアクティブ動吸振
の技術を適用することになる。従来のアクティブ動吸振
技術としては、サーボモータによって付加質量を制御す
る技術、あるいは油圧サーボ弁を用いて付加質量を制
御するアクティブ動吸振技術が提案されている。
ために動吸振器の適用が考えられる。ゲートの自励振動
は一定周波数ではなく変動があるので、動吸振器の周波
数を可変にする必要がある。すなわちアクティブ動吸振
の技術を適用することになる。従来のアクティブ動吸振
技術としては、サーボモータによって付加質量を制御す
る技術、あるいは油圧サーボ弁を用いて付加質量を制
御するアクティブ動吸振技術が提案されている。
【０００５】このような技術をゲートに適用しようとす
る場合、においては、サーボモータによる付加質量の
制御は、サーボモータの回転運動を付加質量の直線運動
（所要吸振方向運動）に変換するために、複雑で精密な
機械的な変換構造が必要であり、水滴の飛ぶ悪環境や狭
い場所に適用できない問題がある。
る場合、においては、サーボモータによる付加質量の
制御は、サーボモータの回転運動を付加質量の直線運動
（所要吸振方向運動）に変換するために、複雑で精密な
機械的な変換構造が必要であり、水滴の飛ぶ悪環境や狭
い場所に適用できない問題がある。
【０００６】また、においては、油圧サーボ弁による
付加質量の制御は、専用の油圧ユニットが要るのでスペ
ースが多量に必要となり、ゲートわきに設けた油圧ユニ
ットから扉体に設けた油圧サーボバルブおよび油圧操作
端までの油圧配管が必要であり、扉体が昇降するので配
管等の構造が複雑となる問題がある。
付加質量の制御は、専用の油圧ユニットが要るのでスペ
ースが多量に必要となり、ゲートわきに設けた油圧ユニ
ットから扉体に設けた油圧サーボバルブおよび油圧操作
端までの油圧配管が必要であり、扉体が昇降するので配
管等の構造が複雑となる問題がある。
【０００７】本発明は、上記のような課題を解決し、構
造が簡素で狭い扉体にも組込めるアクティブ動吸振器を
備えた制振ゲートおよびその制振方法を提供することを
目的とする。
造が簡素で狭い扉体にも組込めるアクティブ動吸振器を
備えた制振ゲートおよびその制振方法を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第一は、扉体に
サーボモータで駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプに
直結する油圧操作端と、該油圧操作端に直結する付加質
量とからなるアクティブ動吸振器を備えたものであり、
サーボモータの出力で駆動される油圧ポンプが直結され
ている油圧操作端は、前記油圧操作端に接続された付加
質量を、検出した扉体の振動を打ち消すように制御して
移動させ振動を低減させる。油圧操作端は、その直線動
作を付加質量の所要運動方向に直接変換できるので、方
向変換のための付加機構が不要でコンパクトとなる。ま
た、一体の油圧タンクは小さくて済み、大きなタンクが
不要なので、油圧器機がコンパクトとなる。別置きの油
圧タンクを機側に設ける必要がないので、油圧配管を油
圧タンクから油圧操作端に引き回す必要がなく、動力、
操作および制御用電源の電気配線のみをアクティブ動吸
振器に供給すればよいので、狭いスペースへの設置が可
能となる。
サーボモータで駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプに
直結する油圧操作端と、該油圧操作端に直結する付加質
量とからなるアクティブ動吸振器を備えたものであり、
サーボモータの出力で駆動される油圧ポンプが直結され
ている油圧操作端は、前記油圧操作端に接続された付加
質量を、検出した扉体の振動を打ち消すように制御して
移動させ振動を低減させる。油圧操作端は、その直線動
作を付加質量の所要運動方向に直接変換できるので、方
向変換のための付加機構が不要でコンパクトとなる。ま
た、一体の油圧タンクは小さくて済み、大きなタンクが
不要なので、油圧器機がコンパクトとなる。別置きの油
圧タンクを機側に設ける必要がないので、油圧配管を油
圧タンクから油圧操作端に引き回す必要がなく、動力、
操作および制御用電源の電気配線のみをアクティブ動吸
振器に供給すればよいので、狭いスペースへの設置が可
能となる。
【０００９】本発明の第二は、油圧操作端が作動量変位
検出器内蔵型の油圧シリンダであり、該変位信号によっ
てサーボモータを制御するので、油圧操作端における付
加質量の変位を直接検出でき、別置きの変位検出器が不
要となり、サーボモータの制御がより簡素となる。
検出器内蔵型の油圧シリンダであり、該変位信号によっ
てサーボモータを制御するので、油圧操作端における付
加質量の変位を直接検出でき、別置きの変位検出器が不
要となり、サーボモータの制御がより簡素となる。
【００１０】本発明の第三は、扉体を所定開度に設定す
るとき、該ゲートに発生する振動をアクティブ動吸振器
に備える速度検出器で検出し、得られた検出信号に基づ
きサーボモータにより油圧ポンプを作動させ、油圧ポン
プに直結する油圧操作端により付加質量を該ゲートに発
生する振動を打ち消す方向に移動させて振動制御するの
で、的確な制振を実現できる。
るとき、該ゲートに発生する振動をアクティブ動吸振器
に備える速度検出器で検出し、得られた検出信号に基づ
きサーボモータにより油圧ポンプを作動させ、油圧ポン
プに直結する油圧操作端により付加質量を該ゲートに発
生する振動を打ち消す方向に移動させて振動制御するの
で、的確な制振を実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
正面図、図２は同じく（ａ）が縦断面図、（ｂ）が部分
拡大図、図３は同じく制御回路を示すブロック図であ
る。図において、１は扉体で、ダム・堰・水門などに用
いられ、昇降して流水量を調節するゲートを構成する。
２は開閉装置で、前記扉体１を所望量だけ昇降させ、ま
たは締め切る。３は前記扉体１に据え付けられて制振ゲ
ートを構成するアクティブ動吸振器で、サーボモータＭ
によって駆動される油圧ポンプ３２を一体化して直結す
る油圧操作端を構成する油圧シリンダ３１と、該油圧シ
リンダ３１に直結する付加質量Ｗとから構成されてい
る。
正面図、図２は同じく（ａ）が縦断面図、（ｂ）が部分
拡大図、図３は同じく制御回路を示すブロック図であ
る。図において、１は扉体で、ダム・堰・水門などに用
いられ、昇降して流水量を調節するゲートを構成する。
２は開閉装置で、前記扉体１を所望量だけ昇降させ、ま
たは締め切る。３は前記扉体１に据え付けられて制振ゲ
ートを構成するアクティブ動吸振器で、サーボモータＭ
によって駆動される油圧ポンプ３２を一体化して直結す
る油圧操作端を構成する油圧シリンダ３１と、該油圧シ
リンダ３１に直結する付加質量Ｗとから構成されてい
る。
【００１２】この実施の形態においてはアクティブ動吸
振器３を扉体１の上部両側へ１台づつ計２台備えてい
る。この場合、油圧ポンプ３２とサーボモータＭは直結
しているが、油圧ポンプ３２と油圧シリンダ３１は扉体
１の別位置においてもよい。４は機側操作盤との間に布
設した電気配線である。５は前記電気配線４を巻き取る
ケーブルリールであり、６は堰柱間に差し渡された機械
台である。
振器３を扉体１の上部両側へ１台づつ計２台備えてい
る。この場合、油圧ポンプ３２とサーボモータＭは直結
しているが、油圧ポンプ３２と油圧シリンダ３１は扉体
１の別位置においてもよい。４は機側操作盤との間に布
設した電気配線である。５は前記電気配線４を巻き取る
ケーブルリールであり、６は堰柱間に差し渡された機械
台である。
【００１３】前記アクティブ動吸振器３は、油圧シリン
ダ３１がロッドの作動量が検知できる検知器としてリニ
アセンサＬＳを取り付けたものであり、ロッドの作動方
向が垂直方向に据え付けられ、このロッドの先端に付加
質量Ｗが固定されている。ここでゲートに備える扉体１
の振動は、流出状態に応じて水流に対して上下振動、前
後水平振動などに分けられるが、上下振動が卓越してい
ることから、油圧シリンダ３１の作動方向を上下方向と
するものである。
ダ３１がロッドの作動量が検知できる検知器としてリニ
アセンサＬＳを取り付けたものであり、ロッドの作動方
向が垂直方向に据え付けられ、このロッドの先端に付加
質量Ｗが固定されている。ここでゲートに備える扉体１
の振動は、流出状態に応じて水流に対して上下振動、前
後水平振動などに分けられるが、上下振動が卓越してい
ることから、油圧シリンダ３１の作動方向を上下方向と
するものである。
【００１４】そして、前記油圧シリンダ３１には、サー
ボモータＭによって駆動される油圧ポンプ３２、油圧シ
リンダ３１の変位時における内部油量の変化を吸収させ
るための油タンク３３、サーボモータＭの作動を計数管
理するエンコーダＥ、扉体１に発生した振動を検出する
速度検出器Ｘ、サーボモータＭの電流を信号変換するカ
レントトランスミッタＣＴを備え、アクティブ動吸振器
３を自動制御するコントローラ３４が一体化されてい
る。
ボモータＭによって駆動される油圧ポンプ３２、油圧シ
リンダ３１の変位時における内部油量の変化を吸収させ
るための油タンク３３、サーボモータＭの作動を計数管
理するエンコーダＥ、扉体１に発生した振動を検出する
速度検出器Ｘ、サーボモータＭの電流を信号変換するカ
レントトランスミッタＣＴを備え、アクティブ動吸振器
３を自動制御するコントローラ３４が一体化されてい
る。
【００１５】上記のように構成された制振ゲートにおい
ては、扉体１内部に設けたアクティブ動吸振器３は常時
作動状態で待機する必要はなく、扉体１の上げ下げ等振
動が発生するおそれのある時に、機側操作盤にスイッチ
を入れて作動可能状態を形成すればよいものである。扉
体１を所定開度に設定する場合に、扉体１に振動が発生
すると速度検出器Ｘで検出し、サーボモータＭにより油
圧ポンプ３２を作動させる。油圧ポンプ３２から送給さ
れる圧油は、油圧シリンダ３１に送り、扉体１に発生し
た振動を打ち消す方向に付加質量Ｗを上下方向に移動さ
せて振動制御を実行する。油圧シリンダ３１の作動量
は、リニアセンサＬＳによってコントローラ３４にフィ
ードバックされる。
ては、扉体１内部に設けたアクティブ動吸振器３は常時
作動状態で待機する必要はなく、扉体１の上げ下げ等振
動が発生するおそれのある時に、機側操作盤にスイッチ
を入れて作動可能状態を形成すればよいものである。扉
体１を所定開度に設定する場合に、扉体１に振動が発生
すると速度検出器Ｘで検出し、サーボモータＭにより油
圧ポンプ３２を作動させる。油圧ポンプ３２から送給さ
れる圧油は、油圧シリンダ３１に送り、扉体１に発生し
た振動を打ち消す方向に付加質量Ｗを上下方向に移動さ
せて振動制御を実行する。油圧シリンダ３１の作動量
は、リニアセンサＬＳによってコントローラ３４にフィ
ードバックされる。
【００１６】また、飛沫のかかるなど環境条件の厳しい
ゲートに本発明を適用する場合、油圧シリンダ３１は、
シリンダロッド（金属棒）の表面をセラミックで覆った
油圧シリンダを用いることが好ましい。この場合、ロッ
ドの腐食が防止できる上に、金属棒に付けた凹凸状の刻
みをセラミック被覆上から磁気検出器などで容易に検出
できるので、シリンダ内蔵型の検出器のシリンダストロ
ーク位置検出の動作がより確実となる。
ゲートに本発明を適用する場合、油圧シリンダ３１は、
シリンダロッド（金属棒）の表面をセラミックで覆った
油圧シリンダを用いることが好ましい。この場合、ロッ
ドの腐食が防止できる上に、金属棒に付けた凹凸状の刻
みをセラミック被覆上から磁気検出器などで容易に検出
できるので、シリンダ内蔵型の検出器のシリンダストロ
ーク位置検出の動作がより確実となる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、扉体のアクティブ動吸
振が可能になるので、開度制限を行わずに必要流量を放
流でき、ゲートに他の設備を新たに設ける必要がない。
振が可能になるので、開度制限を行わずに必要流量を放
流でき、ゲートに他の設備を新たに設ける必要がない。
【図１】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す（ａ）が縦断面図、
（ｂ）が部分拡大図である。
（ｂ）が部分拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態の油圧および制御回路を示
すブロック図である。
すブロック図である。
１ 扉体 ２ 開閉装置 ３ アクティブ動吸振器 ４ 電気配線 ５ ケーブルリール ６ 機械台 ３１ 油圧シリンダ ３２ 油圧ポンプ ３３ 油タンク ３４ コントローラ Ｗ 付加質量 Ｘ 速度検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芦谷 泰彦 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 菅原 一昌 東京都豊島区南大塚３丁目32番１号 株式 会社東光コンサルタンツ内 Ｆターム(参考） 2D019 DA00
Claims (3)
- 【請求項１】 扉体にサーボモータで駆動される油圧ポ
ンプと、油圧ポンプに直結する油圧操作端と、該油圧操
作端に直結する付加質量とからなるアクティブ動吸振器
を備えたことを特徴とする制振ゲート。 - 【請求項２】 油圧操作端が作動量検出器内蔵型の油圧
シリンダであることを特徴とする請求項１に記載の制振
ゲート。 - 【請求項３】 扉体を所定開度に設定するとき、該ゲー
トに発生する振動をアクティブ動吸振器に備える速度検
出器で検出し、得られた検出信号に基づきサーボモータ
により油圧ポンプを作動させ、油圧ポンプに直結する油
圧操作端により付加質量を該ゲートに発生する振動を打
ち消す方向に移動させて振動制御することを特徴とする
制振ゲートの制振方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12119599A JP3593919B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 制振ゲートおよびその制振方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12119599A JP3593919B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 制振ゲートおよびその制振方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000309916A true JP2000309916A (ja) | 2000-11-07 |
| JP3593919B2 JP3593919B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=14805228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12119599A Expired - Fee Related JP3593919B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 制振ゲートおよびその制振方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3593919B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102953357A (zh) * | 2011-08-23 | 2013-03-06 | 上海华滋奔腾防汛设备制造有限公司 | 固液双组元缓冲器 |
| CN113738732A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-12-03 | 中国长江电力股份有限公司 | 闸门启闭机液压缸用多向可变质心三级弹性阻尼抑振装置 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP12119599A patent/JP3593919B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102953357A (zh) * | 2011-08-23 | 2013-03-06 | 上海华滋奔腾防汛设备制造有限公司 | 固液双组元缓冲器 |
| CN102953357B (zh) * | 2011-08-23 | 2015-03-11 | 上海华滋奔腾防汛设备制造有限公司 | 固液双组元缓冲器 |
| CN113738732A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-12-03 | 中国长江电力股份有限公司 | 闸门启闭机液压缸用多向可变质心三级弹性阻尼抑振装置 |
| CN113738732B (zh) * | 2021-08-16 | 2023-05-16 | 中国长江电力股份有限公司 | 闸门启闭机液压缸用多向可变质心三级弹性阻尼抑振装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3593919B2 (ja) | 2004-11-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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