JP2019194404A - 水門開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】三相電源を喪失しても、扉体をその平衡状態を維持しながら安定して昇降させることのできる水門開閉装置を提供する。【解決手段】本水門開閉装置１は、水門２を開閉する扉体３に連結され、作動油の供給量を制御することで、扉体３をその昇降速度を調整して昇降させる油圧昇降装置２７と、該油圧昇降装置２７に作動油を供給する油圧ポンプ４０と、該油圧ポンプ４０の動力源として設けられるエンジン４５と、を備えた開閉装置本体１５が、扉体３の幅方向両側にそれぞれ独立して一対配置され、扉体３の昇降中、扉体３の幅方向が水門２の幅方向に対して傾斜した場合、各油圧昇降装置２７における作動油の供給量を制御して、その傾斜姿勢を補正する制御装置７６を備えている。これにより、三相電源を喪失しても、扉体３をその平衡状態を維持しながら安定して昇降させることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、水門を開閉すると共に扉体を自重で降下させる水門開閉装置に関するものである。

通常、水門を開閉するには、扉体に連結された電動機を開閉方向に駆動させることで、扉体を昇降させている。これに加え、従来では、扉体に連結された電動機が、扉体の幅方向両側にそれぞれ独立して一対配置された水門開閉装置が採用されている。この水門開閉装置では、電動機（電動モータや動力源が電動モータである油圧シリンダ等）が、扉体の幅方向両側にそれぞれ独立して一対配置されているために、扉体を昇降させる際、昇降の途中に扉体の幅方向が水門の幅方向に対して傾斜する状況が発生する場合がある。この傾斜姿勢を補正するために、従来の水門開閉装置では、先行して昇降している扉体の幅方向一端部に連結された電動機の駆動をＯＮ，ＯＦＦ（油圧シリンダの場合は油圧シリンダのへの作動油をＯＮ，ＯＦＦ）することで、昇降動作を妨げることなくその傾斜姿勢を補正している。

また、大規模な災害、例えば、高潮、局地的な豪雨等による洪水や地震等による津波の発生時には、水門を扉体によって速やかに閉鎖する必要がある。そのため、従来の水門開閉装置では、水門を速やかに、すなわち水門の閉鎖時間を短縮するために、扉体の自重を利用することで比較的扉体の降下速度を上げて、水門を閉鎖するように構成されている。このような水門開閉装置においては、扉体の自重降下に対してその自重降下速度を適宜速度に調整する自重降下制動装置が一対の電動機にそれぞれ付設されている。そして、一対の自重降下制動装置の作動（電動機によるアシスト有）によって、扉体を自重降下させている際にも、自重降下の途中に扉体の幅方向が水門の幅方向に対して傾斜する状況が発生する場合があり、その際には、上記水門開閉装置と同様に、先行して自重降下している扉体の幅方向一端部に連結された電動機の駆動をＯＮ，ＯＦＦすることで、昇降動作を妨げることなくその傾斜姿勢を補正していた（特許文献１参照）。

特許第５９３６５８９号公報

しかしながら、従来の水門開閉装置では、災害時などに、三相電源（動力電源）を喪失した場合、電動機を駆動させることができず、扉体を昇降させることさえ困難になる。また、従来の水門開閉装置では、三相電源（動力電源）を喪失した場合、電動機を駆動させることができないために、扉体を昇降させるときに、扉体の平衡状態を維持することができず、大きな問題が発生する虞がある。そのために、三相電源を喪失した状況でも、扉体を昇降中、扉体の幅方向が水門の幅方向に対して傾斜した場合でも、通常通り昇降させることができ、それに加えて、扉体の昇降中（自重降下を含む）に、スムーズに（滑らかに）その傾斜姿勢を補正する必要があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、三相電源を喪失しても、扉体をその平衡状態を維持しながら安定して昇降させることのできる水門開閉装置を提供することを目的とする。

（発明の態様）
以下に示す発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項分けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれるものである。

（１）水門を開閉する扉体に連結され、作動液の供給量を制御することで、前記扉体をその昇降速度を調整して昇降させる液圧昇降装置と、該液圧昇降装置に作動液を供給する液圧供給装置と、該液圧供給装置の動力源として設けられるエンジンと、を備えた開閉装置本体が、扉体の幅方向両側にそれぞれ独立して一対配置され、
前記扉体の昇降中、前記扉体の幅方向が前記水門の幅方向に対して傾斜した場合、前記各液圧昇降装置における作動液の供給量を制御して、その傾斜姿勢を補正する制御装置を備えることを特徴とする水門開閉装置（請求項１の発明に相当）。
（１）項に記載した水門開閉装置では、災害時などに三相電源を喪失しても、各液圧供給装置をエンジンにより駆動させることができ、その結果、各液圧昇降装置により、扉体を通常通り、適宜昇降速度に調整して昇降させることができる。しかも、各液圧昇降装置により扉体を昇降させている際、扉体の幅方向が水門の幅方向に対して傾斜した場合、制御装置により、各液圧昇降装置における作動液の供給量を制御することで、扉体の昇降動作を継続させながら、その傾斜姿勢を補正することができる。これにより、三相電源を喪失した状況でも、扉体の、先行して昇降している幅方向一端部の昇降速度をスムーズ（滑らかに）に小さくすることができ、その結果、扉体の昇降途中でも、扉体を傾斜姿勢から正常姿勢へスムーズに補正することができる。

（２）（１）項に記載した水門開閉装置であって、前記液圧昇降装置は、前記扉体を自重により降下させる際、前記扉体の自重降下に伴う作動液の吐出量を制御して、前記扉体の自重降下速度を調整する液圧制動装置としての機能を有することを特徴とする水門開閉装置（請求項２の発明に相当）。
（２）項に記載した水門開閉装置では、液圧昇降装置が、液圧制動装置としての機能を有するので、開閉装置本体をコンパクト化することができる。

本発明の水門開閉装置によれば、三相電源を喪失しても、扉体をその平衡状態を維持しながら安定して昇降させることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る水門開閉装置の模式図である。 図２は、本発明の実施形態に係る水門開閉装置に採用した油圧昇降装置の油圧回路ユニットの油圧回路図である。 図３は、本発明の実施形態に係る水門開閉装置に採用した制御装置の第１の制御フローを示した図である。 図４は、本発明の実施形態に係る水門開閉装置に採用した制御装置の第２の制御フローを示した図である。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る水門開閉装置１は、図１に示すように、後述する開閉装置本体１５、１５が、扉体３の幅方向両側にそれぞれ独立して一対配置されている。そして、本実施形態に係る水門開閉装置１では、災害時などに、三相電源が喪失した場合でも、扉体３を何ら支障なく昇降させることができ、その上で、扉体３の昇降の際、扉体３の幅方向が水門２の幅方向に対して傾斜した場合でも、扉体３の昇降を継続させながら、スムーズにその傾斜姿勢を補正することができるものである。

以下に、本実施形態に係る水門開閉装置１を詳しく説明する。図１に示すように、本実施形態に係る水門開閉装置１は、水門２を構成する左右一対の門柱５、５間に扉体３を昇降自在に支持している。扉体３の上部には左右一対のシーブ６、６がそれぞれ配置されている。左右一対の門柱５、５の上方にはワイヤロープ巻取ドラム７、７がそれぞれ配置されている。各シーブ６、６には、独立したワイヤロープ１０、１０がそれぞれ巻回されている。一方のワイヤロープ１０は対応するシーブ６に巻回されて、そのワイヤロープ１０の一端が一方の門柱１０の上端に係止され、その他端が対応するワイヤロープ巻取ドラム７に巻回されている。同様に、他方のワイヤロープ１０は対応するシーブ６に巻回されて、そのワイヤロープ１０の一端が他方の門柱１０の上端に係止され、該そのワイヤロープ１０の他端が対応するワイヤロープ巻取ドラム７に巻回されている。

本実施形態に係る水門開閉装置１では、上述したように、開閉装置本体１５、１５が、扉体３の幅方向両側にそれぞれ独立して一対配置される。開閉装置本体１５は、対応するワイヤロープ巻取ドラム７に一体的に連結される回転軸１７と、該回転軸１７との間で相互に回転トルクを伝達する出力軸１８を有する差動装置１９と、該差動装置１９の第１入力軸２１に連結される電動機（主動力）２３と、該第１入力軸２１の回転運動を解放または拘束する第１ブレーキ手段２５と、差動装置１９の第２入力軸２２に連結され、作動油の供給量を制御することで、扉体３をその昇降速度を調整して昇降させる液圧昇降装置としての油圧昇降装置（予備動力）２７と、該第２入力軸２２を解放または拘束する第２ブレーキ手段２６と、水門２の幅方向に対する扉体３の傾斜姿勢を検出する開度偏差計７５と、特に、各油圧昇降装置２７により扉体３を昇降中、扉体３の幅方向が水門２の幅方向に対して傾斜した場合、各油圧昇降装置２７における作動油の供給量を制御して、その傾斜姿勢を補正する制御装置７６と、を備えている。なお、本実施形態では、各開閉装置本体１５、１５の制御装置７６、７６は、無線通信により互いに接続されている。これに限らず、各開閉装置本体１５、１５の制御装置７６、７６を、有線通信により互いに接続してもよい。

回転軸１７には平歯車１７ａが一体的に連結されている。差動装置１９から延びる出力軸１８にも平歯車１８ａが一体的に連結されている。これら回転軸１７の平歯車１７ａと出力軸１８の平歯車１８ａとが噛み合っており、回転軸１７と出力軸１８とは相互に回転トルクを伝達するように構成される。差動装置１９の第１入力軸２１には、電動機２３が連結される。電動機２３は、三相電源（動力電源）によって駆動する。電動機２３は、操作盤７８からの信号伝達のために、該操作盤７８に接続されている。該電動機２３の駆動によって、第１入力軸２１が回転する。第１入力軸２１には、差動装置１９と電動機２３との間に、第１ブレーキ手段２５が設けられている。該第１ブレーキ手段２５は、第１入力軸２１の回転運動を拘束及び解放するためのものである。該第１ブレーキ手段２５は、油圧押上げブレーキ、電磁ブレーキやディスクブレーキ等が採用される。第１ブレーキ手段２５は、三相電源又は単相電源によって作動する。第１ブレーキ手段２５は、操作盤７８からの信号伝達のために、該操作盤７８に接続されている。操作盤７８は、単相電源又は直流電源にて作動する。

また、差動装置１９の第２入力軸２２は、油圧昇降装置２７の油圧モータ３０に連結される。第２入力軸２２には、差動装置１９と油圧昇降装置２７との間に、第２ブレーキ手段２６が設けられている。該第２ブレーキ手段２６は、第２入力軸２２の回転運動を拘束及び解放するためのものである。第２ブレーキ手段２６は、第１ブレーキ手段２５と同様に、油圧押上げブレーキ、電磁ブレーキやディスクブレーキ等が採用される。第２ブレーキ手段２６は、単相電源または直流電源によって作動する。第２ブレーキ手段２６は、制御装置７６からの信号伝達のために、該制御装置７６に接続されている。なお、本実施形態では、ワイヤロープ１０及びワイヤロープ巻取ドラム７が採用されているが、チェーン及びスプロケットを採用してもよい。

油圧昇降装置２７は、図１及び図２に示すように、油圧モータ３０と、油圧モータ３０の連通経路３４、３５に連通して、油圧モータ３０への作動油の供給量を調整する油圧回路ユニット３１と、を備えている。差動装置１９の第２入力軸２２が油圧モータ３０の軸部に連結される。油圧回路ユニット３１は、その管路３８に、作動油を供給する油圧ポンプ４０の吸込経路４１及び吐出経路４２が連通されている。当該油圧ポンプ４０が油圧供給装置としての液圧供給装置に相当する。油圧ポンプ４０の軸部には、動力源であるエンジン４５の回転軸が連結される。そして、エンジン４５の駆動により油圧ポンプ４０が駆動する。エンジン４５は、制御装置７６からの信号伝達のために、制御装置７６に接続されている。

図２から解るように、油圧回路ユニット３１の管路３８には、リリーフ弁４８、第１〜第６電磁切替弁５１〜５６、カウンタバランス弁５９、第１〜第６流量調整弁（チェック弁含む）６１〜６６、チェック弁６８、６８、ブレーキ弁７０、減圧弁７１、リターンフィルタ７２及びサクションフィルタ７３がそれぞれ配置されている。油圧回路ユニット３１は、エンジン４５を動力源とする油圧ポンプ４０の駆動に伴って、油圧ポンプ４０の吐出経路４２からの作動油が管路３８、すなわち扉体３の上昇時には第１及び第２流量調整弁６１、６２、降下時には第３及び第４流量調整弁６３、６４を通過することで油圧モータ３０への供給量が調整されて油圧モータ３０に至り、その油圧モータ３０から吐出された作動油は管路３８を通ってオイルタンク３９に戻り、オイルタンク３９からの作動油が管路３８を通って油圧ポンプ４０の吸込経路４１に吸い込まれるように構成される。油圧回路ユニット３１は、制御装置７６からの信号伝達のために、該制御装置７６に接続されている。油圧回路ユニット３１は、単相電源又は直流電源にて作動する。

開度偏差計７５は、水門２の開放領域が左右のいずれかに偏った状態、すなわち、扉体３が平衡状態に維持されておらず、扉体３の幅方向が水門２の幅方向に対して傾斜している状態を検出するものである。開度偏差計７５は、対応する制御装置７６への信号伝達のために、該制御装置７６に接続されている。開度偏差計７５と制御装置７６とは、有線通信により接続されている。そして、開度偏差計７５は、開閉装置本体１５の回転軸１７の位相を測定して、その測定結果を対応する制御装置７６に伝達する。そして、各制御装置７６、７６にて、共有した各開閉装置本体１５、１５の回転軸１７、１７の位相に基づいて、各回転軸１７、１７の位相差を算出して、扉体３の傾斜姿勢を算出する。開度偏差計７５は、単相電源又は直流電源によって作動する。

実質的に同様であるが、各開閉装置本体１５、１５の回転軸１７、１７の回転速度の差を測定して、扉体３の傾斜姿勢を算出するようにしてもよい。制御装置７６は、災害時など三相電源を喪失した際に、扉体３を油圧昇降装置２７により昇降させるとき、その扉体３の昇降動作を制御して、これに加えて、扉体３を後述する油圧制動装置２７により自重降下させるときに扉体３の降下動作を制御するものである。各制御装置７６、７６は、上述したように、互いに無線通信により接続されている。制御装置７６は信号伝達のために、操作盤７８に接続されている。制御装置７６は、単相電源又は直流電源により作動する。制御装置７６の詳しい制御フローは以下に説明する。

次に、本実施形態に係る水門開閉装置１を使用した開閉制御方法を説明する。
まず、本水門開閉装置１において、災害時などに、三相電源を喪失したときに扉体３を昇降させる際の開閉制御方法を図３に基づいて、図１及び図２も参照しながら詳細に説明する。三相電源が喪失した状態では、電動機２３は機能しないために、予備動力としての油圧昇降装置２７を油圧ポンプ４０及びエンジン４５により作動させる。なお、三相電源を喪失した場合でも、操作盤７８、制御装置７６、第２ブレーキ手段２６、油圧昇降装置２７（油圧回路ユニット３１）及び開度偏差計７５は、無停電電源装置や小型のポータブル発電機の単相電源、バッテリの直流電源又はエンジン４５の駆動によるダイナモで発電した電源にて作動することができる。油圧昇降装置２７による扉体３の昇降動作時には、各開閉装置本体１５の油圧回路ユニット３１の第４電磁切替弁５４は、閉状態に作動される。

そして、図３を参照して、ステップＳ１にて、作業者が、操作盤７８にてエンジン起動のスイッチ操作を行う。すると、その信号が操作盤７８から各開閉装置本体１５、１５の制御装置７６、７６を経由してエンジン４５、４５に伝達されて、該エンジン４５、４５が起動する。なお、各エンジン４５のリコイルスターターにより起動させてもよい。続いて、ステップＳ２にて、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、アンロード弁（図示略）が開放されて、作動油が油圧ポンプ４０の吐出経路４２から油圧回路ユニット３１の管路３８内に吐出される。続いて、ステップＳ３にて、各開閉装置本体１５の制御装置７６において、管路３８内の油圧を検出する液圧センサ（図示略）等の検出結果に基づいて、油圧ポンプ４０の吐出経路４２から第１電磁切替弁５１及び第６電磁切替弁５６に至るまでの管路３８内が所定の油圧値まで到達したことを確認する。続いて、ステップＳ４にて、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、油圧経路ユニット３１の第６電磁切替弁５６が開状態（油圧モータ３０側に向かう方向）に作動されて、油圧ポンプ４０の吐出経路４２からの油圧が減圧弁７１により減圧されつつ、油圧モータ３０内に所定のブースト圧として付与される。その後、制御装置７６にて、液圧センサ等により油圧モータ３０内へ所定のブースト圧が付与されたことを確認する。

続いて、ステップＳ５にて、作業者が、操作盤７８にて、昇降スイッチ、ここでは上昇スイッチ操作を行う。続いて、ステップＳ６では、作業者の上昇スイッチ操作に基づいて、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、油圧回路ユニット３１の第１電磁切替弁５１が開状態（扉体３が上昇する方向）に作動される。続いて、ステップＳ７において、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、第２ブレーキ手段２６が解除されて、第２入力軸２２の回転運動が解放される。そして、ステップＳ８において、扉体３は、各開閉装置本体１５の油圧昇降装置２７の作動により、適切な上昇速度に調整されて上昇する。

すなわち、ステップＳ８では、油圧ポンプ４０の吐出経路４２から吐出された作動油が第１及び第２流量調整弁６１、６２（第２電磁切替弁５２は開状態）を通過して連通経路３４を介して油圧モータ３０に至り、連通経路３５から第３及び第４流量調整弁６３、６４（第３電磁切替弁５３は開状態）のチェック弁を通過してオイルタンク３９に戻る。そして、作動油が第１及び第２流量調整弁６１、６２（降下時には第３及び第４流量調整弁６３、６４）を通過することで、油圧モータ３０への作動油の供給量が制御され、扉体３が適切な上昇速度に調整されて上昇される。なお、水門２の開閉速度を増減する、すなわち、扉体３の昇降速度を増減させる際には、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、上昇時には第１及び第２流量調整弁６１、６２の開度、降下時には第３及び第４流量調整弁６３、６４の開度を制御することで、扉体３の昇降速度を増減させることができる。また、扉体３の降下中、扉体３の着床面からの高さによって、第３及び第４流量調整弁６３、６４の開度を制御することで、その降下速度を適宜変化させることもできる。

扉体３が、各油圧昇降装置２７により、適宜速度で上昇している際、常時、各開度偏差計７５、７５によって、各開閉装置本体１５、１５の回転軸１７、１７それぞれの位相が測定され、その測定結果が制御装置７６、７６にそれぞれ伝達されて、その測定結果が各制御装置７６、７６にて共有される。続いて、ステップＳ９において、各開閉装置本体１５の制御装置７６にて、各開度偏差計７５からの測定結果に基づく各開閉装置本体１５、１５の回転軸１７、１７の位相差が基準値を超えた場合には、扉体３の傾斜補正が必要であると判定されて、ステップＳ１０に進む。一方、ステップＳ９において、各開閉装置本体１５の制御装置７６にて、各開度偏差計７５からの測定結果に基づく各開閉装置本体１５、１５の回転軸１７、１７の位相差が基準値を超えていない場合には、扉体３の傾斜補正は必要ではないと判定されて、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、扉体３が、各開閉装置本体１５の油圧昇降装置２７の作動により適切な上昇速度で上昇して上限位置に到達する。続いて、ステップＳ１５では、扉体３が上限位置に到達したことを検知する検知センサ（図示略）の検知信号に基づいて、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、油圧回路ユニット３１の第１電磁切替弁５１が閉状態に作動される。これにより、油圧モータ３０への作動油の供給量が略ゼロになり、油圧モータ３０の停止に伴い扉体３が停止する。この停止の際には、連通経路３４、３５及び油圧モータ３０への衝撃を緩和するために、油圧回路ユニット３１のブレーキ弁７０が一時的に開放され、油圧モータ３０内の油圧をオイルタンク３９に逃がすようにしている。当然ながら、ステップＳ１４において、作業者が意図的に操作盤７８の停止スイッチ等を操作することで、ステップＳ１５に進むこともできる。

続いて、ステップＳ１６では、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、第２ブレーキ手段２６が作動して、第２入力軸２２の回転運動が拘束される。続いて、ステップＳ１７では、扉体３の上昇動作が完全に停止される。続いて、ステップＳ１８では、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、油圧回路ユニット３１の第６電磁切替弁５６が開状態（作動油がオイルタンク３９に向かう方向）に作動されて、油圧モータ３０内のブースト圧をオイルタンク３９内に逃がすようにする。続いて、ステップＳ１９にて、各開閉装置本体１５の制御信号７６からの信号により、アンロード弁が閉状態に作動されて、油圧ポンプ４０から油圧回路ユニット３１の管路３８への作動油の吐出が遮断される。そして、最終的に、ステップＳ２０において、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、エンジン４５の作動が停止される。

一方、ステップＳ１０では、扉体３の、先行して上昇している幅方向一端部に連結される開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、油圧回路ユニット３１の第２電磁切替弁５２（降下時には第３電磁切替弁５３）が閉状態に作動されて、第１流量調整弁６１（降下時には第３流量調整弁６３）への作動油の流動を遮断する。このとき、各開閉装置本体１５のエンジン４５の回転数は変化せず、その結果、油圧ポンプ４０からの作動油の吐出量は変化しない。これにより、油圧モータ３０に供給される供給量が減少して、ステップＳ１１において、扉体３の、先行して上昇している幅方向一端部の上昇速度が低下する。続いて、ステップＳ１２において、各開閉装置本体１５の制御装置７６にて、開度偏差計７５からの測定結果に基づいて、扉体３の傾斜補正が完了したか否かが判定される。この結果、ステップＳ１２において、各開閉装置本体１５の制御装置７６にて、扉体３の傾斜姿勢が補正されていないと判定された場合には、ステップＳ１２の手前に戻る。

一方、ステップＳ１２において、各開閉装置本体１５の制御装置７６にて、扉体３の傾斜姿勢が補正されていると判定された場合には、ステップＳ１３に進む。続いて、ステップＳ１３においては、先行して上昇していた扉体３の幅方向一端部に連結された開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、再び開閉装置本体１５（油圧昇降装置２７）の油圧回路ユニット３１の第２電磁切替弁５２（降下時には第３電磁切替弁５３）を開状態に作動させて、第１流量調整弁６１（降下時には第３流量調整弁６３）への作動油の流動を再開する。これにより、油圧モータ３０に供給される供給量が増加することで、再び、扉体３は、適宜の上昇速度で上昇する。その後、ステップＳ９の手前に戻る。

なお、ステップＳ１０において、扉体３の、先行して上昇している幅方向一端部に連結される開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、油圧回路ユニット３１の第１及び第２流量調整弁６１、６２（降下時には、第３及び第４流量調整弁６３、６４）の開度を絞り（第２及び第３電磁切替弁５２、５３は開状態のまま）、油圧ポンプ３０に供給される供給量を減少させて、ステップＳ１１において、扉体３の、先行して上昇している幅方向一端部の上昇速度を抑えることもできる。また、ステップＳ１０において、扉体３の、先行して上昇している幅方向一端部に連結される開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、油圧回路ユニット３１の第１電磁切替弁５１を閉状態に作動させて、第１及び第２流量調整弁６１、６２（降下時には、第３及び第４流量調整弁６３、６４）への作動油の流動を遮断して、油圧モータ３０に供給される供給量を略ゼロにして、ステップＳ１１において、扉体３の、先行して上昇している幅方向一端部を停止させることもできる。

これらの油圧モータ３０への作動油の供給量を制御するための、第１及び第２電磁切替弁５１、５２（降下時には第１及び第３電磁切替弁５１、５３）の切替や、第１及び第２流量調整弁６１、６２（降下時には第３及び第４流量調整弁６３、６４）の開度の絞り具合は、扉体３の傾斜姿勢の程度（大きさ）や、傾斜補正に要する時間等の条件により適宜選択することができる。なお、油圧ポンプ４０からの吐出量を可変（制御）（エンジン４５の回転数を可変（制御）、または油圧ポンプ４０にてその吐出量を可変（制御））して、油圧モータ３０への作動油の供給量を制御することもできる。

このように、各開閉装置本体１５の油圧昇降装置２７による扉体３の昇降中、該扉体３の幅方向が水門２の幅方向に対して傾斜した際、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、各エンジン４５の回転数を変化させることなく、各油圧昇降装置２７の油圧モータ３０への作動油の供給量を制御することで、その傾斜姿勢を補正することができる。これにより、扉体３の、先行して昇降している幅方向一端部の昇降速度をスムーズに小さくすることができ、扉体３を、その昇降動作を継続させながら、その傾斜姿勢から正常姿勢へスムーズに補正することができる。

ところで、本実施形態に係る水門開閉装置１において、通常時に水門２を開閉する際には、操作盤７８からの信号により、第１ブレーキ手段２５を解除すると共に第１入力軸２１の回転運動だけを解放する。そして、操作盤７８からの信号により、各電動機２３を開閉方向に駆動させることで、扉体３を昇降させるようにしている。また、扉体３の昇降時、制御装置７６において、各開度偏差計７５からの測定結果に基づいて、扉体３の幅方向が水門２の幅方向に対して傾斜していると判定された場合には、操作盤７８からの信号により、扉体３の、先行して昇降している幅方向一端部に連結される開閉装置本体１５の電動機２３をＯＮ，ＯＦＦして、扉体３を傾斜補正するようにしている。

次に、本実施形態に係る水門開閉装置１において、災害時などに、三相電源を喪失したときに扉体３を自重降下させる際の開閉制御方法を図４に基づいて、図１及び図２も参照しながら詳細に説明する。扉体３を自重降下させる際には、上述した油圧昇降装置２７（油圧モータ３０及び油圧回路ユニット３１）が、扉体３の自重降下速度を適宜速度に調整する液圧制動装置としての油圧制動装置２７（油圧ポンプ３０及び油圧回路ユニット３１）として機能する。また、災害時などに、三相電源を喪失したときには、電動機２３は機能せず、操作盤７８、制御装置７６、第２ブレーキ手段２６、油圧制動装置２７（油圧回路ユニット３１）及び開度偏差計７５は、無停電電源装置や小型のポータブル発電機の単相電源、バッテリの直流電源又はエンジン４５の駆動によるダイナモで発電した電源にて作動することができる。なお、扉体３の自重降下の際には、各開閉装置本体１５の油圧回路ユニット３１では、第１電磁切替弁５１は閉状態となり、第５電磁切替弁５５は開状態となる。

図４を参照して、ステップＳ３１において、作業者が、操作盤７８にて、扉体３を自重降下させるための自重降下スイッチ操作等を行う。すると、この信号が各開閉装置本体１５、１５の制御装置７６、７６に伝達されて、扉体３の自重降下が開始される。続いて、ステップＳ３２において、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、各開閉装置本体１５の油圧回路ユニット３１では、第４電磁切替弁５４が開状態に作動される。続いて、ステップＳ３３において、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、各開閉装置本体１５の第２ブレーキ手段２６が解除されて、第２入力軸２２の回転運動が解放される。一方、第１入力軸２１は電動機２３が電源喪失により機能しないので回転不能となる。そして、ステップＳ３４において、扉体３は、各開閉装置本体１５の油圧制動装置２７の作動により、適切な降下速度で自重降下する。

すなわち、ステップＳ３４では、扉体３の自重降下に伴って、各開閉装置本体１５の回転軸１７が回転すると共に差動装置１９の第２入力軸２２が回転する。当該第２入力軸２２の回転運動に伴って、各油圧制動装置２７の油圧ポンプ３０から連通経路（吐出経路）３４を介して吐出された作動油は、油圧回路ユニット３１の第５及び第６流量調整弁６５、６６（第４及び５電磁切替弁５４、５５は開状態）を通過して、連通経路（吸込経路）３５を介して油圧ポンプ３０に吸い込まれる。このように、扉体３の自重降下の際、油圧ポンプ３０からの作動油は閉回路を循環することになる。

そして、各開閉装置本体１５の油圧制動装置２７の油圧ポンプ３０から吐出された作動油が、油圧回路ユニット３１の第５及び第６流量調整弁６５、６６を通過することで、油圧ポンプ３０からの吐出量が制御され、扉体３をその降下速度を適切な速度に抑えた上で、自重降下させるようにしている。なお、水門２の閉鎖速度を増減する、すなわち、扉体３の降下速度を増減させる際には、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、第５及び第６流量調整弁６５、６６の開度を制御することで、扉体３の降下速度を増減させることができる。また、扉体３の自重降下中、扉体３の着床面からの高さによって、第５及び第６流量調整弁６５、６６の開度を制御することで、その降下速度を適宜変化させることもできる。続いて、ステップＳ３５において、扉体３が着床する。続いて、ステップＳ３６では、扉体３の着床を検知センサ（図示略）にて検知すると、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、各開閉装置本体１５の第２ブレーキ手段２６が作動されて、第２入力軸２２の回転運動が拘束される。続いて、ステップＳ３７において、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、各開閉装置本体１５の油圧回路ユニット３１では、第４電磁切替弁５４が閉状態に作動される。そして、ステップＳ３８にて、扉体３の自重降下を完了する。

なお、扉体３が、各油圧制動装置２７の作動により、適宜降下速度で自重降下している際、常時、各開度偏差計７５、７５によって、各開閉装置本体１５、１５の回転軸１７、１７それぞれの位相が測定され、その測定結果が制御装置７６、７６にそれぞれ伝達されて、その測定結果が各制御装置７６、７６にて共有される。そして、各開閉装置本体１５の制御装置７６にて、各開度偏差計７５からの測定結果に基づく各開閉装置本体１５、１５の回転軸１７、１７の位相差が基準値を超えた場合には、扉体３の傾斜補正が必要であると判定される。

その際には、扉体３の、先行して降下している幅方向一端部に連結される開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、油圧制動装置２７の油圧回路ユニット３１の第５電磁切替弁５５の切替や、第５及び第６流量調整弁６５、６６の開度を絞ることで、油圧ポンプ３０から吐出される吐出量を減少させて、扉体３の、先行して降下している幅方向一端部の降下速度を抑えて、その扉体３の傾斜姿勢を補正することができる。なお、扉体３の、先行して降下している幅方向一端部に連結される開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、油圧制動装置２７の油圧回路ユニット３１の第４電磁切替弁５４を閉状態に作動させたり、または第２ブレーキ手段２６を作動させる（第２入力軸２２の回転運動を拘束する）ことで、油圧ポンプ３０から吐出される吐出量を略ゼロにして、扉体３の、先行して降下している幅方向一端部の自重降下を停止させて、その扉体３の傾斜姿勢を補正することもできる。

このように、各開閉装置本体１５の油圧制動装置２７による扉体３の自重降下中、該扉体３の幅方向が水門２の幅方向に対して傾斜した際、各開閉装置本体１５の制御装置７６からの信号により、各油圧制動装置２７の油圧ポンプ３０からの作動油の吐出量を制御することで、扉体３の自重降下を継続させながら、その傾斜姿勢を補正することができる。これにより、扉体３の、先行して降下している幅方向一端部の降下速度をスムーズに小さくすることができ、比較的高速で自重降下している扉体３を、その傾斜姿勢から正常姿勢へスムーズに補正することができる。なお、三相電源を使用できる状態で、扉体３を自重降下させる際、各開閉装置本体１５の電動機２３を閉方向にそれぞれ駆動させて、油圧制動装置２７の作動による自重降下をアシストするようにしてもよい。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る水門開閉装置１では、水門２を開閉する扉体３に連結され、作動油の供給量を制御することで、扉体３をその昇降速度を調整して昇降させる油圧昇降装置２７と、該油圧昇降装置２７に作動油を供給する油圧ポンプ４０（油圧供給装置）と、該油圧ポンプ４０の動力源として設けられるエンジン４５と、を備えた開閉装置本体１５が、扉体３の幅方向両側にそれぞれ独立して一対配置されている。これにより、災害時など三相電源を喪失しても、各油圧ポンプ４０をエンジン４５により駆動させることができ、その結果、各油圧昇降装置２７により、扉体３を通常通り、適宜昇降速度に調整して昇降させることができる。

また、本水門開閉装置１は、扉体３の昇降中、扉体３の幅方向が水門２の幅方向に対して傾斜した場合、各油圧昇降装置２７における作動油の供給量を制御して、その傾斜姿勢を補正する制御装置７６を備えている。この結果、各開閉装置本体１５の油圧昇降装置２７により、扉体３を適宜速度で昇降させている際、扉体３の幅方向が水門２の幅方向に対して傾斜した場合、各開閉装置本体１５の制御装置７６により、扉体３の昇降を継続させながら、その傾斜姿勢を補正することができる。これにより、三相電源を喪失しても、扉体３の、先行して昇降している幅方向一端部の昇降速度をスムーズ（滑らかに）に小さくすることができ、扉体３の昇降途中でも、扉体３を傾斜姿勢から正常姿勢へスムーズに補正することができる。

さらに、本発明の実施形態に係る水門開閉装置１では、予備動力として備えた油圧昇降装置２７が、扉体３の自重降下速度を適宜調整する油圧制動装置２７としての機能を有するので、各開閉装置本体１５の大きさをコンパクト化することができ、ひいては水門開閉装置１全体の大きさをコンパクト化することができる。

なお、本発明の実施形態に係る水門開閉装置１では、主動力として電動機２３を備え、予備動力として油圧昇降装置２７を備えているが、電動機２３を備えずに、油圧昇降装置２７だけを主動力として備えてもよい。また、本実施形態では、液圧昇降装置（液圧制動装置）及び液圧供給装置として、油圧昇降装置（油圧制動装置）２７及び油圧供給装置としての油圧ポンプ３０が採用されているが、水圧昇降装置（水圧制動装置）及び水圧供給装置としての水圧ポンプを採用してもよい。この実施形態では、水圧昇降装置（水圧制動装置）は、水圧モータ（水圧ポンプ）と、該水圧モータ（水圧ポンプ）の連通経路（吐出経路及び吸込経路）に連通して、水圧モータへの水の供給量（水圧ポンプからの水の吐出量）を調整する水圧回路ユニットと、を備えるようになる。

１ 水門開閉装置，２ 水門，３ 扉体，１５ 開閉装置本体，２７ 油圧昇降装置（油圧制動装置），３０ 油圧モータ（油圧ポンプ），３１ 油圧回路ユニット，４０ 油圧ポンプ（液圧供給装置），４５ エンジン，７６ 制御装置

Claims (2)

1. 水門を開閉する扉体に連結され、作動液の供給量を制御することで、前記扉体をその昇降速度を調整して昇降させる液圧昇降装置と、
   該液圧昇降装置に作動液を供給する液圧供給装置と、
   該液圧供給装置の動力源として設けられるエンジンと、
   を備えた開閉装置本体が、扉体の幅方向両側にそれぞれ独立して一対配置され、
   前記扉体の昇降中、前記扉体の幅方向が前記水門の幅方向に対して傾斜した場合、前記各液圧昇降装置における作動液の供給量を制御して、その傾斜姿勢を補正する制御装置を備えることを特徴とする水門開閉装置。
2. 前記液圧昇降装置は、前記扉体を自重により降下させる際、前記扉体の自重降下に伴う作動液の吐出量を制御して、前記扉体の自重降下速度を調整する液圧制動装置としての機能を有することを特徴とする請求項１に記載の水門開閉装置。
   

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