JP2023070996A - Water gate open/close device and hydraulic drive unit - Google Patents

Water gate open/close device and hydraulic drive unit Download PDF

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JP2023070996A JP2021183538A JP2021183538A JP2023070996A JP 2023070996 A JP2023070996 A JP 2023070996A JP 2021183538 A JP2021183538 A JP 2021183538A JP 2021183538 A JP2021183538 A JP 2021183538A JP 2023070996 A JP2023070996 A JP 2023070996A
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勝義 高畑
Katsuyoshi Takahata
丈弘 稲摩
Takehiro Inama
昭裕 小西
Akihiro Konishi
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Abstract

To provide a water gate open/close device which can ensure safety even when a motor for lifting a door body has a failure.SOLUTION: A water gate open/close device 1 is provided with: a hydraulic motor 15 connected to a door body 3 and lifting the door body 3; hydraulic sources 16a and 16b including pumps 33a and 33b and motors 34a and 34b driving the pumps to allow control of a discharge rate and a discharge direction; a first close circuit 17 connecting the hydraulic motor 15 and the pumps 33a and 33b; and fail-safe means 23 for limiting fall of the door body 3 by its own weight when the hydraulic sources 16a and 16b are inoperable and limitation of a rotating shaft 15 of the hydraulic motor 15 is released. Consequently, safety is ensured by limiting rapid fall of the door body 3 by its own weight even when the motors 34a and 34b for lifting the door body have failure.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水門を開閉する水門開閉装置及び液圧駆動ユニットに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sluice gate opening/closing device and a hydraulic drive unit for opening and closing a sluice gate.

通常、河川、運河、ダムに設けられる水門設備の扉体を開閉するには、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。また、大規模な災害の発生時、例えば、高潮、局地的な豪雨等による洪水の発生や地震等による津波の発生時には、迅速に水門を閉鎖する必要がある。ここで、水門とは、河川に設けられる水門だけでなく、樋門、堰、防潮ゲート、閘門、あるいは、ダムの取水又は放流設備、制水設備などゲート全般を意味するものとする。 Generally, in order to open and close the gates of water gate facilities installed in rivers, canals, and dams, the gates are raised and lowered by driving an electric motor connected to the gates in the opening/closing direction. In addition, when a large-scale disaster occurs, for example, when flooding occurs due to high tide, localized heavy rain, or the like, or tsunami occurs due to an earthquake or the like, it is necessary to quickly close the water gates. Here, the water gate means not only water gates installed in rivers, but also gates in general, such as sluice gates, weirs, tidal gates, locks, water intake or discharge facilities of dams, and water control facilities.

このような、迅速に水門を閉鎖するための装置として、油圧モータの回転駆動によって、扉体を昇降させる水門開閉装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、扉体を昇降させるために油圧モータを使用する一方、災害により停電が発生するなどして動力電源が喪失した状態では、油圧モータを油圧ポンプとして使用して、扉体の自重降下速度を調整するようにした自重降下機能付きの水門開閉装置(例えば、特許文献2参照)が知られている。 As a device for quickly closing a water gate, a water gate opening/closing device is known that raises and lowers a gate body by rotationally driving a hydraulic motor (see, for example, Patent Document 1). In addition, while a hydraulic motor is used to raise and lower the gate body, in the event of a power outage due to a disaster, the hydraulic motor can be used as a hydraulic pump to reduce the speed of the gate body's own weight. A water gate opening/closing device with a self-weight lowering function (see, for example, Patent Document 2) is known.

なお、特許文献1に係る水門の油圧駆動システムでは、油圧モータを駆動させる電動機と、チャージ用補助ポンプを駆動させる電動機とを、一台の電動機にて共用する構成になっているが、従来の水門開閉装置において、油圧モータを駆動させる電動機と、チャージ用補助ポンプを駆動させる電動機とがそれぞれ別々に備えられているものがある。 In the water gate hydraulic drive system according to Patent Document 1, the electric motor for driving the hydraulic motor and the electric motor for driving the charge auxiliary pump are shared by one electric motor. 2. Description of the Related Art Some water gate opening/closing devices are provided with separate electric motors for driving hydraulic motors and electric motors for driving auxiliary pumps for charging.

特許第5112195号公報Japanese Patent No. 5112195 特許第5314791号公報Japanese Patent No. 5314791

そして、上述した、従来の水門開閉装置においては、扉体を昇降させる油圧モータ駆動用の一方の電動機が故障した場合において、万一、当該故障が認識されていない状態で、水門の開閉操作の指令が出た場合、当該一方の電動機が通電されていない状態で、他方の電動機の駆動に伴うチャージ圧用補助ポンプからの油圧により、油圧モータの回転軸を拘束するメカニカルブレーキが解放されるので、油圧回路の各電磁切換弁等が開状態であると、一方の電動機の回転軸がフリーで空転して、扉体が急激に落下する虞があり、改善する余地がある。 In the above-described conventional water gate opening and closing device, if one of the electric motors for driving the hydraulic motor for raising and lowering the gate malfunctions, the water gate opening and closing operation may not be performed in a state in which the malfunction is not recognized. When a command is issued, the hydraulic pressure from the charge pressure auxiliary pump associated with the driving of the other electric motor releases the mechanical brake that restrains the rotary shaft of the hydraulic motor while one of the electric motors is not energized. If the electromagnetic switching valves and the like of the hydraulic circuit are open, the rotary shaft of one of the electric motors may freely rotate, causing the door to drop suddenly, and there is room for improvement.

また、上述した、従来の水門開閉装置では、チャージ圧用補助ポンプが故障した場合、油圧モータの回転軸を拘束するメカニカルブレーキに油圧を付与できず、水門の開閉操作、すなわち扉体の昇降操作ができなくなってしまう。その結果、チャージ圧用補助ポンプの修理が終了するまでに、扉体の昇降操作が一切不可能になってしまう。要するに、油圧回路の油圧が正常な状態であっても、補助的な機能であるチャージ圧用補助ポンプが正常な状態でないと、扉体の昇降操作が不可能となり、不都合が生じる。 In addition, in the above-described conventional water gate opening and closing device, when the charge pressure auxiliary pump fails, hydraulic pressure cannot be applied to the mechanical brake that restrains the rotating shaft of the hydraulic motor, and the opening and closing operation of the water gate, that is, the lifting operation of the gate body cannot be performed. I can't. As a result, it becomes impossible to raise and lower the door until the charge pressure auxiliary pump is repaired. In short, even if the hydraulic pressure of the hydraulic circuit is in a normal state, unless the charge pressure auxiliary pump, which is an auxiliary function, is in a normal state, the door cannot be moved up and down, which causes inconvenience.

さらに、特許文献1に記載された水門の油圧駆動システムでは、油圧モータと別置きされた油圧駆動システムで閉回路によって、油圧源と油圧モータとを接続することで、回路の構成機器が減るため、抵抗による発熱が抑えられる。しかしながら、ダムに設置される水門などで、扉体が昇降する高さ(揚程)が高い設備では、扉体を連続して開閉する際、水門開閉装置の作動時間が長くなり、作動油が閉回路内を循環し続けることで、作動油の温度が上昇して、熱が蓄積される。このため、閉回路内を冷却するために、例えば、フラッシング回路を設けている。 Furthermore, in the hydraulic drive system for the water gate described in Patent Document 1, the hydraulic motor and the hydraulic drive system separately placed connect the hydraulic power source and the hydraulic motor with a closed circuit, thereby reducing the number of components of the circuit. , the heat generated by the resistance is suppressed. However, in facilities where the gate body moves up and down at a high height (lifting height), such as water gates installed in dams, when the gate body is opened and closed continuously, the operation time of the water gate opening and closing device becomes longer, and the hydraulic oil closes. By continuing to circulate in the circuit, the temperature of the hydraulic oil rises and heat is accumulated. Therefore, for example, a flushing circuit is provided to cool the inside of the closed circuit.

しかしながら、この場合、冷却に必要な作動油を貯留するために大容量のタンクが必要になる。また、タンクがオープン構造であり、オープン箇所から漏れが発生する虞があるために、必要な油量に対して余裕を持たせるために空隙が必要となり、さらに大容量のタンクが必要となる。さらに、作動油が河川、ダム湖等に流出して汚染しないようにオープン構造のタンク容量に応じたオイルパン、防油堤等の漏油対策が必要となることで配置するスペースが広くなる。 However, in this case, a large-capacity tank is required to store the hydraulic oil required for cooling. In addition, since the tank has an open structure and there is a risk of leakage from the open portion, a gap is required to provide a margin for the required amount of oil, and a large-capacity tank is required. Furthermore, in order to prevent hydraulic oil from leaking into rivers, dam lakes, etc. and contaminating it, it is necessary to take measures against oil leakage, such as oil pans and oil dikes, depending on the capacity of the open-structure tank.

さらにまた、特許文献2に記載された水門開閉装置では、自重降下時の作動油をオープン構造のタンクに一旦戻して冷却すると共に、油圧モータのチャタリング(異音、振動)を防止するために、油圧モータの回転により発生する油圧でブースト圧用油圧モータを回転させて、この回転により、ブースト圧用油圧モータと連結されるブースト圧用油圧ポンプが駆動して、チャージ圧を有する作動油を油圧モータの入力側(低圧側)に供給している。この場合、作動油をオープン構造のタンクに一旦戻すため、チャージ圧を有する作動油を油圧モータの入力側(低圧側)に供給するには、扉体の自重降下でタンクに流入する作動油以上の流量がないと回路に圧力が発生しないので、ブースト圧用油圧ポンプは、流入量以上の作動油を吐出する必要があるため容量が大きくなる。 Furthermore, in the water gate opening and closing device described in Patent Document 2, in order to temporarily return the hydraulic oil to the tank of the open structure and cool it when the dead weight is lowered, and to prevent chattering (abnormal noise, vibration) of the hydraulic motor, The hydraulic pressure generated by the rotation of the hydraulic motor rotates the boost pressure hydraulic motor, and this rotation drives the boost pressure hydraulic pump connected to the boost pressure hydraulic motor, and the hydraulic oil having the charge pressure is input to the hydraulic motor. side (low pressure side). In this case, since the hydraulic oil is temporarily returned to the open-structured tank, in order to supply the hydraulic oil having the charge pressure to the input side (low pressure side) of the hydraulic motor, the hydraulic oil that flows into the tank due to the fall of the door body's own weight must be increased. Since no pressure is generated in the circuit if there is no flow rate, the boost pressure hydraulic pump needs to discharge more hydraulic oil than the inflow amount, so the capacity becomes large.

さらに、油圧回路を閉回路とした自重降下機能付きの水門開閉装置では、重量物である扉体を高速で降下させる際、通常、流量調整弁によって、流量を絞ることで安定した速度で扉体を自重降下させているが、落下エネルギーが流量調整弁の絞りにより熱エネルギーに変換され、作動油が閉回路内を循環し続けることで、作動油の温度が急激に上昇する。このため、作動油をタンクに一旦戻して循環させて冷却するか、オイルクーラ又はフラッシング回路等の冷却設備が必要になる。一方、流量調整弁を設けずに、閉回路を流れる作動油の流量によって、開閉操作用の油圧ポンプ及びサーボモータを回転させて、サーボモータを発電機として回生電流による回生抵抗(ダイナミックブレーキ)で自重降下させることができるが、扉体の開閉速度に対して自重降下速度が高速となるので、所要出力が大きくなり、自重降下時で発生する出力以上のサーボモータとサーボアンプとに接続する回生電流の抵抗器が必要となる。このため、機器が大きくなり、コストがかかる。 In addition, in the water gate switchgear with a self-weight lowering function that uses a closed hydraulic circuit, when lowering the heavy gate body at high speed, the flow rate is usually throttled by a flow control valve to keep the gate body at a stable speed. However, the drop energy is converted into heat energy by the throttle of the flow control valve, and the hydraulic oil continues to circulate in the closed circuit, causing the temperature of the hydraulic oil to rise sharply. Therefore, it is necessary to return the hydraulic oil to the tank once and circulate it for cooling, or to provide cooling equipment such as an oil cooler or a flushing circuit. On the other hand, without a flow control valve, the hydraulic pump and servomotor for opening and closing operations are rotated by the flow rate of hydraulic oil flowing in a closed circuit, and the servomotor is used as a generator to generate regenerative resistance (dynamic brake) using regenerative current. It can be lowered by its own weight, but since the speed of lowering by its own weight becomes faster than the opening and closing speed of the door body, the required output becomes large. A current resistor is required. Therefore, the equipment becomes large and costly.

さらにまた、既存の水門設備の老朽化や自重降下機能の追加要請等により、水門開閉装置を交換する場合、設置スペースの関係から水門開閉装置の小型化の要求もある。 Furthermore, due to the deterioration of the existing water gate equipment and the request for the addition of a dead weight descent function, etc., when replacing the water gate operating device, there is also a demand for a smaller water gate operating device due to the installation space.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、扉体昇降用の電動機や、チャージ圧用のポンプが故障した場合であっても、安全性を確保すると共に扉体の昇降操作を可能にして、また、液圧回路として閉回路を採用しつつ、作動液の温度上昇を抑制して、小型、軽量化を可能にする水門開閉装置及び液圧駆動ユニットを提供することを目的としている。 The present invention has been devised in view of this point, and is intended to ensure safety and enable the door to be raised and lowered even when the electric motor for raising or lowering the door or the charge pressure pump fails. Another object of the present invention is to provide a sluice gate opening/closing device and a hydraulic drive unit that can reduce the size and weight of the hydraulic fluid by suppressing the temperature rise of the hydraulic fluid while adopting a closed circuit as the hydraulic circuit.

上記課題を解決するための手段として、請求項1の水門開閉装置に係る発明は、水門を開閉する水門開閉装置であって、前記水門を開閉する扉体に連結されて、液圧により該扉体を昇降させる液圧モータと、ポンプ及び該ポンプを駆動する電動機を含み、吐出量及び吐出方向を制御可能な液圧源と、前記液圧モータと前記ポンプとを連通して、作動液が循環する閉回路と、前記液圧源が作動不能で、且つ前記液圧モータの回転軸の拘束が解放された際、前記扉体の自重落下を規制するフェイルセーフ手段と、を備え、該フェイルセーフ手段は、前記閉回路に設けられ、通過する単位時間当たりの作動液の流量が所定流量を超えると閉じて、前記閉回路の作動液の流れを遮断する緊急遮断弁を備えることを特徴とする水門開閉装置。 As a means for solving the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 of the water gate opening and closing device is a water gate opening and closing device for opening and closing a water gate, the water gate opening and closing device being connected to a door body for opening and closing the water gate, and hydraulically operating the door. A hydraulic pressure source that includes a hydraulic motor for raising and lowering a body, a pump, and an electric motor that drives the pump, and that is capable of controlling the amount and direction of discharge; a circulating closed circuit; and fail-safe means for regulating the fall of the door by its own weight when the hydraulic pressure source is inoperable and the rotation shaft of the hydraulic motor is released from restraint. The safe means is provided in the closed circuit, and includes an emergency cutoff valve that closes when the flow rate of the hydraulic fluid passing through per unit time exceeds a predetermined flow rate to cut off the flow of the hydraulic fluid in the closed circuit. sluice gate switchgear.

請求項1の発明では、液圧源が作動不能、例えば液圧源が2台備えられている場合には、2台の液圧源のうちいずれか一方または両方が作動不能であって、意図せず液圧モータの回転軸の拘束が解放されても、フェイルセーフ手段により、扉体の自重落下を規制することができる。その結果、水門開閉装置に対して安全性を確保することができる。詳しくは、フェイルセーフ手段は、閉回路に緊急遮断弁を備えて構成される。そして、液圧源が作動不能であって、かつ閉回路に設けた電磁切換弁に通電されて開状態の場合に、意図せず液圧モータの回転軸の拘束が解放されると、扉体が自重で落下しようとする。すると、閉回路の作動液の流れが急激に速まるが、通過する単位当たりの作動液の流量が所定流量を超えた時点で緊急遮断弁が閉じるために、閉回路の作動液の流れが遮断される。その結果、それ以降の扉体の急激な落下を規制することができる。また、緊急遮断弁を採用することで、閉回路の圧力損失を最小限に抑えることができる。 In the invention of claim 1, if the hydraulic pressure sources are inoperable, for example, if two hydraulic pressure sources are provided, either one or both of the two hydraulic pressure sources are inoperable. Even if the restraint of the rotating shaft of the hydraulic motor is released, the fall of the door by its own weight can be restricted by the fail-safe means. As a result, it is possible to ensure the safety of the water gate operator. Specifically, the fail-safe means comprise an emergency shut-off valve in the closed circuit. When the hydraulic pressure source is inoperable and the solenoid switching valve provided in the closed circuit is energized to be in an open state, if the restraint of the rotary shaft of the hydraulic motor is unintentionally released, the door body tries to fall under its own weight. Then, the flow of the hydraulic fluid in the closed circuit rapidly increases, but when the flow rate of the hydraulic fluid per passing unit exceeds a predetermined flow rate, the emergency shutoff valve closes, shutting off the flow of the hydraulic fluid in the closed circuit. be. As a result, subsequent sudden drop of the door can be regulated. Also, by adopting an emergency shutoff valve, the pressure loss in the closed circuit can be minimized.

請求項2の水門開閉装置に係る発明は、請求項1の発明において、前記閉回路に跨るように連通される密閉タンクと、貯溜タンク内の作動液を前記密閉タンクに供給するチャージ圧源と、を備えることを特徴とする。 The water gate opening/closing device of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1, a closed tank communicated across the closed circuit, and a charge pressure source for supplying the hydraulic fluid in the storage tank to the closed tank. , is provided.

請求項2の発明では、以下に説明する作用効果を奏する。すなわち、液圧モータや液圧源等から漏れた作動液は貯溜タンクに貯留され、また、密閉タンク内には、予め、温度上昇していない作動液が貯留される。この密閉タンクを、液圧モータから、扉体の降下時における吸込側に連通することで、チャージ圧源は、液圧モータ及び液圧源のポンプから漏れた作動液の量以上を貯溜タンクから吸込んで、温度上昇していない作動液が貯溜される密閉タンク内に吐出され、この密閉タンク内から、温度上昇していない作動液が液圧モータの吸込側に供給される。 In the invention of claim 2, there are effects described below. That is, the hydraulic fluid leaked from the hydraulic motor, the hydraulic pressure source, etc. is stored in the storage tank, and the hydraulic fluid whose temperature has not risen is previously stored in the sealed tank. By connecting this closed tank from the hydraulic motor to the suction side when the door body is lowered, the charge pressure source can remove from the storage tank the amount of hydraulic fluid that has leaked from the hydraulic motor and the pump of the hydraulic pressure source. The hydraulic fluid that has not risen in temperature after being sucked is discharged into a closed tank, and the hydraulic fluid that has not risen in temperature is supplied from the closed tank to the suction side of the hydraulic motor.

そして、閉回路内の作動液を、少ない流量で冷却することが可能で、且つその流量を保つことができる。これにより、チャージ圧源(電動機及びポンプ等)による吐出量が抑えられ、チャージ圧源を小型化することができる。また、密閉タンクとして構成することで、オープン構造のタンクと比べて空隙を必要とせず、コンパクトに構成することができる。さらに、密閉タンクとして構成することで、配管から漏れが発生しても、圧力は低下するほどの僅かな漏れで済み、密閉タンク内の多くの量の作動液が漏れ出すことはない。また、貯溜タンク内の作動液の貯溜量は、密閉タンク内の作動液によって閉回路内が冷却されることから、僅かな作動液の量だけでよいので、貯溜タンクを小さくすることができる。 In addition, the hydraulic fluid in the closed circuit can be cooled with a small flow rate, and the flow rate can be maintained. As a result, the discharge amount of the charge pressure source (electric motor, pump, etc.) can be suppressed, and the size of the charge pressure source can be reduced. Moreover, by constructing the tank as a closed tank, it is possible to construct the tank more compactly than a tank having an open structure without requiring an air gap. Furthermore, by constructing the tank as a closed tank, even if a leak occurs from the piping, the leakage is so small that the pressure drops, and a large amount of the hydraulic fluid in the closed tank does not leak out. Further, since the inside of the closed circuit is cooled by the hydraulic fluid in the closed tank, only a small amount of hydraulic fluid is required to store the hydraulic fluid in the storage tank, so the storage tank can be made smaller.

なお、貯溜タンクは、オープン構造のタンクであることから、タンク内の作動液の相当量が漏れ出す可能性はあるが、防油堤を設けてタンク内の作動液の流出を防ぐ場合であっても、僅かな作動液を貯める程度の構造で良く、コンパクトになる。しかも、これにより、河川やダム湖への作動液が流出して、汚染されることを抑制することができる。その結果、水門開閉装置全体を小型化することができる。さらに、水門開閉装置全体を小型化することで、水門開閉装置全体の軽量化が達成され、小型化により操作室の拡張による重量増加もなくなるので、当該水門開閉装置を既設の水門設備に設置しても、重量増加による水門設備の耐震補強が不要となり、コストを抑えることができる。 Since the storage tank is an open tank, there is a possibility that a considerable amount of the hydraulic fluid in the tank will leak out. However, the structure is sufficient to store a small amount of hydraulic fluid, and it is compact. In addition, it is possible to prevent the hydraulic fluid from flowing out into rivers and dam lakes and causing contamination. As a result, it is possible to reduce the size of the entire water gate operator. Furthermore, by reducing the size of the entire water gate operating device, the weight of the entire water gate operating device can be reduced, and the size reduction eliminates the weight increase due to the expansion of the operation room. Even so, seismic reinforcement of water gate equipment due to increased weight is not required, and costs can be reduced.

請求項3の水門開閉装置に係る発明は、請求項1または2の発明において、前記閉回路及び前記密閉タンクに連通される自重降下用回路と、該自重降下用回路に設けられる流量制御弁と、を備えることを特徴とする。
請求項3の発明では、自重降下用回路に流れる作動油の流量が流量制御弁により絞られるため、扉体を適宜自重降下速度にて安定して自重降下させることができる。また、自重降下用回路によって、液圧モータと密閉タンクとを閉回路で連通することできる。これにより、自重降下用回路に沿って流れた作動液が密閉タンク内に流入されることで、密閉タンク内に貯留された、温度上昇していない作動液が閉回路内に流れて循環するので、作動液の入れ替えが容易であり、密閉タンク内に貯留された、温度上昇していない作動液によって、閉回路の冷却効果を得ることができる。また、扉体の自重降下時、チャージ圧源により、液圧モータから漏れた作動液の液量以上を付与することで、液圧モータの吸込側に一定以上の圧力(チャージ圧)をかけることでき、キャビテーションの発生を防ぐことができる。
The water gate opening/closing device according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein a dead weight lowering circuit communicated with the closed circuit and the closed tank, and a flow control valve provided in the dead weight lowering circuit. , is provided.
In the third aspect of the invention, the flow rate of hydraulic oil flowing through the dead weight lowering circuit is throttled by the flow control valve, so that the door body can be lowered stably at an appropriate dead weight lowering speed. Further, the self-weight lowering circuit allows the hydraulic motor and the closed tank to communicate with each other in a closed circuit. As a result, the hydraulic fluid that has flowed along the self-weight lowering circuit flows into the closed tank, and the hydraulic fluid that has not risen in temperature and is stored in the closed tank flows into the closed circuit and circulates. , the working fluid can be easily replaced, and the cooling effect of the closed circuit can be obtained with the working fluid stored in the closed tank, the temperature of which has not risen. In addition, when the weight of the door body is lowered, a pressure (charge pressure) above a certain level is applied to the suction side of the hydraulic motor by applying more than the amount of hydraulic fluid that has leaked from the hydraulic motor from the charge pressure source. can prevent cavitation from occurring.

請求項4の水門開閉装置に係る発明は、水門を開閉する水門開閉装置であって、前記水門を開閉する扉体に連結されて、液圧により該扉体を昇降させる液圧モータと、ポンプ及び該ポンプを駆動する電動機を含み、吐出量及び吐出方向を制御可能な液圧源と、前記液圧モータと前記ポンプとを連通して、作動液が循環する閉回路と、貯溜タンク内の作動液を前記閉回路に供給すると共に、前記貯溜タンク内の作動液を前記液圧モータの回転軸を解放すべくブレーキ機構に供給するチャージ圧源と、該チャージ圧源が作動不能になった際、前記ブレーキ機構による前記液圧モータの回転軸の拘束を解放することで前記扉体を昇降可能とする非常時扉体昇降自在手段と、を備えることを特徴とする。
請求項4の発明では、チャージ圧源が作動不能であっても、非常時扉体昇降自在手段により、ブレーキ機構による液圧モータの回転軸の拘束を解放でき、扉体の昇降操作を可能にすることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a water gate opening and closing device for opening and closing a water gate, comprising: a hydraulic motor connected to a door member for opening and closing the water gate and for raising and lowering the door member by hydraulic pressure; and a pump. and an electric motor for driving the pump, a hydraulic pressure source capable of controlling the discharge amount and the discharge direction, a closed circuit in which the hydraulic motor and the pump are communicated to circulate the hydraulic fluid, and a charge pressure source that supplies hydraulic fluid to the closed circuit and supplies hydraulic fluid in the reservoir tank to a brake mechanism to release the rotary shaft of the hydraulic motor; In the event of an emergency, the door body is provided with an emergency door liftable means that allows the door body to be lifted and lowered by releasing the restraint of the rotation shaft of the hydraulic motor by the brake mechanism.
According to the fourth aspect of the invention, even if the charge pressure source is inoperable, the emergency door lifting means can release the restraint of the rotary shaft of the hydraulic motor by the brake mechanism, allowing the door to move up and down. can do.

請求項5の水門開閉装置に係る発明では、請求項4の発明において、前記非常時扉体昇降自在手段は、前記閉回路に設けられ、前記貯溜タンク内の作動液を前記閉回路に戻すチェック弁と、前記チャージ圧源が作動不能になった際、作業者の操作により開いて、前記閉回路の作動液を前記ブレーキ機構に供給する電磁切換弁と、を備えることを特徴とする。
請求項5の発明では、常時、液圧モータや液圧源のポンプから作動液が貯溜タンク内に漏れた状態であり、チャージ圧源が作動不能になると閉回路が負圧となるために、チェック弁により、作動液を貯溜タンク内から閉回路へ補充する(吸い込む)ことができる。また、作業者が操作盤を操作することで、電磁切換弁を所定方向へ作動液が流動するように切り換える。その結果、通常は、チャージ圧源によって液圧をブレーキ機構(メカニカルブレーキ)に付与して、液圧モータの回転軸を拘束するブレーキ機構を解放しているが、電磁切換弁の切り換えにより、閉回路の液圧をブレーキ機構に付与することで、液圧モータの回転軸に対する拘束を解放することができる。そして、チャージ圧源が故障して作動不能な状態であっても、作業者は、一時的に、詳しくはチャージ圧源の修理が完了するまでの間、扉体を昇降させることが可能になる。
In the water gate opening/closing device of claim 5, in the invention of claim 4, the emergency door liftable means is provided in the closed circuit, and the hydraulic fluid in the storage tank is returned to the closed circuit. and an electromagnetic switching valve that is opened by an operator's operation to supply the hydraulic fluid in the closed circuit to the brake mechanism when the charge pressure source becomes inoperable.
In the fifth aspect of the invention, the hydraulic motor or the pump of the hydraulic pressure source always leaks the hydraulic fluid into the storage tank, and when the charge pressure source becomes inoperable, the closed circuit becomes negative pressure. A check valve allows hydraulic fluid to be replenished (sucked) from within the reservoir into the closed circuit. Further, the operator operates the control panel to switch the electromagnetic switch valve so that the hydraulic fluid flows in a predetermined direction. As a result, normally, hydraulic pressure is applied to the brake mechanism (mechanical brake) by the charge pressure source to release the brake mechanism that restrains the rotating shaft of the hydraulic motor. By applying the hydraulic pressure of the circuit to the brake mechanism, it is possible to release the restraint on the rotating shaft of the hydraulic motor. Even if the charge pressure source fails and is inoperable, the operator can temporarily raise or lower the door until the charge pressure source is repaired. .

請求項6の水門開閉装置に係る発明は、請求項4または5の発明において、前記閉回路に跨るように連通される密閉タンクと、前記閉回路及び前記密閉タンクに連通される自重降下用回路と、該自重降下用回路に設けられる流量制御弁と、を備えることを特徴とする。
請求項6の発明では、上述した請求項2及び3の発明に係る作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
The water gate opening and closing device according to claim 6 is the invention according to claim 4 or 5, wherein a closed tank communicated across the closed circuit, and a self-weight lowering circuit communicated with the closed circuit and the closed tank. and a flow control valve provided in the self-weight lowering circuit.
In the invention of claim 6, it is possible to achieve the same effects as those of the inventions of claims 2 and 3 described above.

請求項7の水門開閉装置に係る発明では、請求項1~6いずれかの発明において、前記閉回路に設けられ、前記閉回路の液圧が所定圧を超えると、その液圧を前記閉回路の高圧側から低圧側に逃がすブレーキ用回路を備えることを特徴とする。
請求項7の発明では、ブレーキ用回路により、閉回路の液圧が所定圧を超えても、リリーフ弁により、その液圧を単純に貯溜タンク内に逃がすことなく、その液圧を閉回路の高圧側から低圧側に逃がすことができる。言い換えれば、自重降下時に高速で回転していた液圧モータ(ポンプ機能)を停止させた際に、ブレーキ用回路により、液圧モータから吐出側の異常液圧を吸込側に逃がすことができる。
In the water gate opening and closing device of claim 7, in the invention of any one of claims 1 to 6, a It is characterized by having a brake circuit that releases from the high pressure side to the low pressure side.
In the seventh aspect of the present invention, even if the hydraulic pressure in the closed circuit exceeds a predetermined pressure, the relief valve prevents the hydraulic pressure from simply being released into the storage tank, and allows the hydraulic pressure to escape to the closed circuit. It can escape from the high pressure side to the low pressure side. In other words, when the hydraulic motor (pump function) that rotates at high speed during the fall of its own weight is stopped, the brake circuit allows the abnormal hydraulic pressure on the discharge side to escape from the hydraulic motor to the suction side.

請求項8の液圧駆動ユニットに係る発明は、被移動体を移動させるための液圧駆動ユニットであって、液圧により前記被移動体を移動させるための液圧モータと、該液圧モータに連結される減速機と、ポンプ及び該ポンプを駆動する電動機を含み、吐出量及び吐出方向を制御可能な液圧源と、前記液圧モータと前記ポンプとを連通して、作動液が循環する閉回路と、該閉回路に跨るように連通される密閉タンクと、貯溜タンク内の作動液を前記密閉タンクに供給すると共に、前記貯溜タンク内の作動液を前記液圧モータの回転軸を解放すべくブレーキ機構に供給するチャージ圧源と、を備えることを特徴とする。
請求項8の発明では、閉回路を循環する作動液の冷却効果を十分に得ることができ、チャージ圧源、貯溜タンク等を小型、軽量化でき、ひいては液圧駆動ユニット全体を小型、軽量化することができる。これにより、当該液圧駆動ユニットを搭載する装置全体を小型、軽量化することができる。
An eighth aspect of the invention related to a hydraulic drive unit is a hydraulic drive unit for moving an object to be moved, comprising: a hydraulic motor for moving the object to be moved by hydraulic pressure; a reduction gear connected to a pump and an electric motor for driving the pump, a hydraulic pressure source capable of controlling a discharge amount and a discharge direction; and a closed tank communicating across the closed circuit, the hydraulic fluid in the storage tank is supplied to the closed tank, and the hydraulic fluid in the storage tank is supplied to the rotating shaft of the hydraulic motor. a charge pressure source that supplies the brake mechanism for release.
In the eighth aspect of the invention, a sufficient cooling effect can be obtained for the hydraulic fluid circulating in the closed circuit, and the charge pressure source, storage tank, etc. can be made smaller and lighter, and the entire hydraulic drive unit can be made smaller and lighter. can do. As a result, it is possible to reduce the size and weight of the entire device in which the hydraulic drive unit is mounted.

請求項9の液圧駆動ユニットに係る発明は、請求項8の発明において、前記液圧モータと、前記減速機と、前記液圧源と、前記閉回路と、前記密閉タンクと、前記チャージ圧源と、前記貯溜タンクとが一体化されることを特徴とする。
請求項9の発明では、液圧駆動ユニットを搭載した装置を設置する設置スペースをコンパクトにすることができる。
The hydraulic drive unit according to claim 9 is the hydraulic drive unit according to claim 8, wherein the hydraulic motor, the speed reducer, the hydraulic pressure source, the closed circuit, the closed tank, and the charge pressure It is characterized in that the source and said storage tank are integrated.
In the ninth aspect of the invention, the installation space for installing the device equipped with the hydraulic drive unit can be made compact.

本発明に係る水門開閉装置によれば、特に、扉体昇降用の電動機が故障した状態であっても、扉体の急激な自重落下を抑制することができ、安全性を確保することができる。また、本発明に係る水門開閉装置によれば、チャージ圧源が故障した状態であっても、扉体の昇降操作を可能にすることができる。さらに、本発明に係る水門開閉装置によれば、作動液の温度上昇を抑制して、小型、軽量化を達成することができる。さらにまた、本発明に係る液圧駆動ユニットによれば、閉回路を循環する作動液の冷却効果を得て、しかも液圧駆動ユニット全体を小型、軽量化を達成することができる。 According to the water gate opening and closing device according to the present invention, even in a state where the electric motor for raising and lowering the door is out of order, it is possible to suppress the sudden fall of the door by its own weight, thereby ensuring safety. . Further, according to the water gate opening and closing device of the present invention, even when the charge pressure source fails, the gate body can be moved up and down. Furthermore, according to the water gate opening/closing device according to the present invention, it is possible to suppress the temperature rise of the hydraulic fluid, and to achieve a reduction in size and weight. Furthermore, according to the hydraulic drive unit according to the present invention, it is possible to obtain the cooling effect of the hydraulic fluid circulating in the closed circuit, and to reduce the size and weight of the hydraulic drive unit as a whole.

図1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回路図である。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram employed in a water gate opening/closing device according to an embodiment of the present invention. 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駆動ユニットがドラムに連結された状態を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the hydraulic drive unit employed in the water gate opening/closing device according to the embodiment of the present invention is connected to the drum. 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油圧駆動ユニットの概略図であって、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は側面図である。3A and 3B are schematic diagrams of a hydraulic drive unit employed in a water gate operator according to an embodiment of the present invention, where (a) is a front view, (b) is a plan view, and (c) is a side view.

以下、本発明の実施形態に係る水門開閉装置1を図1~図3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、河川、運河、ダム等に設置される水門を開閉させるものであり、災害等により停電が発生するなどして動力電源が喪失した場合あっても、扉体3を安全な適宜降下速度で自重によって降下させることができるものである。なお、以下の説明では、一例として、1モータ・1ドラム型のワイヤロープ式水門開閉装置について説明するが、1モータ・2ドラム型又は2モータ・2ドラム型等の他の形式の水門開閉装置にも同様に適用することができる。
A water gate opening/closing device 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
The water gate opening/closing device 1 according to the embodiment of the present invention is for opening and closing water gates installed in rivers, canals, dams, etc. , the door 3 can be lowered by its own weight at a safe and appropriate lowering speed. In the following description, a 1-motor/1-drum type wire rope type water gate operator will be described as an example, but other types of water gate operator such as a 1-motor/2-drum type or a 2-motor/2-drum type will be described. can be similarly applied to

本実施形態に係る水門開閉装置1では、図1に示すように、水門(図示略)を構成する左右一対の門柱(図示略)間に扉体3が昇降自在に支持されている。本実施形態に係る水門開閉装置1は、扉体3に接続されるワイヤロープ4を巻き取る及び引き出すためのドラム6が設けられている。ドラム6の回転軸6a(図2参照)には、減速機7の出力軸8がトルク伝達部材6b(図2参照)を介して相対回転不能に連結される。減速機7の入力軸9には、油圧モータ15の回転軸15aが相対回転不能に連結される。そして、油圧モータ15の回転軸15aの回転に伴って、減速機7及びドラム6が回転することで、ワイヤロープ4の巻き取りまたは引き出しによって、扉体3が昇降する。なお、図2の符号5は、扉体3の上部に複数設けられ、ワイヤロープ13が巻回されるシーブである。 As shown in FIG. 1, in the water gate opening/closing device 1 according to the present embodiment, a door 3 is vertically supported between a pair of left and right gateposts (not shown) constituting a water gate (not shown). A water gate opening/closing device 1 according to this embodiment is provided with a drum 6 for winding and drawing out a wire rope 4 connected to a door 3 . An output shaft 8 of a speed reducer 7 is connected to a rotary shaft 6a (see FIG. 2) of the drum 6 through a torque transmission member 6b (see FIG. 2) so as to be relatively non-rotatable. A rotary shaft 15a of a hydraulic motor 15 is connected to the input shaft 9 of the speed reducer 7 so as to be relatively non-rotatable. As the rotary shaft 15a of the hydraulic motor 15 rotates, the speed reducer 7 and the drum 6 rotate, so that the wire rope 4 is wound up or pulled out to raise or lower the door 3. As shown in FIG. In addition, reference numeral 5 in FIG. 2 denotes a sheave which is provided at the upper portion of the door 3 and around which the wire rope 13 is wound.

本実施形態に係る水門開閉装置1は、図1~図3を参照して、油圧駆動ユニット10を備えている。該油圧駆動ユニット10は、油圧モータ15と、油圧源16a、16bと、第1閉回路17と、自重降下用回路20を含む第2閉回路18と、チャージ圧源19と、密閉タンク21a、21bと、貯溜タンク22と、フェイルセーフ手段23と、非常時扉体昇降自在手段24と、を備えている。なお、本実施形態では、油圧駆動ユニット10は、水門開閉装置1に採用されており、被移動体が扉体3に相当する。図1を参照して、油圧モータ15には、ブレーキ機構30が付設される。ブレーキ機構30は、メカニカルブレーキである。当該ブレーキ機構30は、常時は、バネの付勢力により、油圧モータ15の回転軸15aを拘束して、チャージ圧源19から供給される油圧によって、バネの付勢力に抗して、油圧モータ15の回転軸15aの拘束が解除される構成である。 A water gate opening/closing device 1 according to the present embodiment includes a hydraulic drive unit 10, as shown in FIGS. The hydraulic drive unit 10 includes a hydraulic motor 15, hydraulic sources 16a and 16b, a first closed circuit 17, a second closed circuit 18 including a dead weight lowering circuit 20, a charge pressure source 19, a closed tank 21a, 21b, a storage tank 22, a fail-safe means 23, and an emergency door liftable means 24. In this embodiment, the hydraulic drive unit 10 is employed in the water gate opening/closing device 1, and the moving object corresponds to the door 3. As shown in FIG. Referring to FIG. 1, hydraulic motor 15 is provided with brake mechanism 30 . Brake mechanism 30 is a mechanical brake. The brake mechanism 30 normally restrains the rotating shaft 15a of the hydraulic motor 15 by the biasing force of the spring, and the hydraulic pressure supplied from the charge pressure source 19 resists the biasing force of the spring, and rotates the hydraulic motor 15. , the restraint of the rotating shaft 15a is released.

図1を参照して、油圧源16a、16bは、後で詳述する第1閉回路17に並列に配置されている、ポンプ33a、33bと、電動機34a、34bと、を備えている。ポンプ33a、33bは、作動油を2方向に吐出可能であり、電動機34a、34bの回転数を可変させることで、作動油の吐出量を制御可能な定容量形ポンプである。ポンプ33a、33bは、ドレンライン36a、36bを介して貯溜タンク22と連通される。 Referring to FIG. 1, the hydraulic sources 16a, 16b include pumps 33a, 33b and electric motors 34a, 34b arranged in parallel in a first closed circuit 17, which will be detailed later. The pumps 33a and 33b are constant displacement pumps capable of discharging hydraulic oil in two directions and controlling the amount of hydraulic oil discharged by varying the rotational speeds of the electric motors 34a and 34b. The pumps 33a, 33b communicate with the storage tank 22 via drain lines 36a, 36b.

電動機34a、34bは、正逆回転可能なACサーボモータであり、ポンプ33a、33bに連結される。電動機34a、34bは、三相電源で作動されるものであり、操作盤(図示略)と電気的に接続され、操作盤によって動作制御されている。なお、本実施形態では、油圧源16a、16bは、吐出量及び吐出方向を制御可能な、電動機34a、34bとしてのACサーボモータと、ポンプ33a、33bとしての定容量形ポンプとが採用されている。その他、油圧源16a、16bは、三相誘導モータ及びインバータと定容量形ポンプとからなるものや、三相誘導モータと可変容量形ポンプとからなるものを採用することができる。 The electric motors 34a, 34b are AC servo motors that can rotate forward and backward, and are connected to the pumps 33a, 33b. The electric motors 34a and 34b are operated by a three-phase power supply, are electrically connected to an operation panel (not shown), and are controlled by the operation panel. In this embodiment, the hydraulic sources 16a and 16b employ AC servo motors as the electric motors 34a and 34b and constant displacement pumps as the pumps 33a and 33b, which are capable of controlling the amount and direction of discharge. there is In addition, the hydraulic sources 16a and 16b may be composed of a three-phase induction motor, an inverter and a constant displacement pump, or a three-phase induction motor and a variable displacement pump.

油圧モータ15と、油圧源16a、16bのポンプ33a、33bとは、第1閉回路17によって連通される。具体的には、油圧モータ15の一方のポート(図1の紙面左側)と、油圧源16a、16bのポンプ33a、33bの一方のポート(図1の紙面左側)とは、連通経路38a及び接続経路40a、41aを介して連通される。油圧モータ15の他方のポート(図1の紙面右側)と、油圧源16a、16bのポンプ33a、33bの他方のポート(図1の紙面右側)とは、連通経路38b及び接続経路40b、41bを介して連通される。連通経路38aと、接続経路40a、41aとは互いに連通される。連通経路38bと、接続経路40b、41bとは互いに連通される。 The hydraulic motor 15 and the pumps 33a, 33b of the hydraulic sources 16a, 16b are communicated by a first closed circuit 17. As shown in FIG. Specifically, one port of the hydraulic motor 15 (left side of the paper surface of FIG. 1) and one port of the pumps 33a and 33b of the hydraulic power sources 16a and 16b (left side of the paper surface of FIG. 1) are connected to a communication path 38a and a connection They are communicated via paths 40a and 41a. The other port of the hydraulic motor 15 (the right side of the paper surface of FIG. 1) and the other port of the pumps 33a and 33b of the hydraulic sources 16a and 16b (the right side of the paper surface of FIG. 1) are connected by a communication path 38b and connection paths 40b and 41b. communicated via The communication path 38a and the connection paths 40a, 41a are communicated with each other. The communication path 38b and the connection paths 40b, 41b communicate with each other.

連通経路38a、38bが油圧モータ15側に位置し、接続経路40a、40b、41a、41bが油圧源16a、16b側に位置する。第1閉回路17は、油圧モータ15及び油圧源16a、16bのポンプ33a、33bを境として、連通経路38a及び接続経路40a、41aと、連通経路38b及び接続経路40b、41bとが連通して構成される。言い換えれば、第1閉回路17によって、油圧モータ15と、油圧源16a、16bのポンプ33a、33bとが連通される。そして、作動油が第1閉回路17を循環するように構成される。 The communication paths 38a, 38b are located on the hydraulic motor 15 side, and the connection paths 40a, 40b, 41a, 41b are located on the hydraulic power sources 16a, 16b side. The first closed circuit 17 communicates with the communication path 38a and the connection paths 40a and 41a and the communication path 38b and the connection paths 40b and 41b with the hydraulic motor 15 and the pumps 33a and 33b of the hydraulic sources 16a and 16b as boundaries. Configured. In other words, the first closed circuit 17 communicates the hydraulic motor 15 with the pumps 33a, 33b of the hydraulic sources 16a, 16b. Hydraulic oil is configured to circulate through the first closed circuit 17 .

第1閉回路17には、連通経路38aと連通経路38bとに跨るよう配置されるフラッシング機能回路44が備えられている。フラッシング機能回路44は、チャージ圧以上の余剰の作動油を貯溜タンク22に戻すためのものである。フラッシング機能回路44は、フラッシング弁45と、フラッシング用リリーフ弁46と、を備えている。フラッシング弁45は、第1閉回路17の連通経路38aと連通経路38bとに連通される。フラッシング用リリーフ弁46は、フラッシング弁45と連通される。フラッシング用リリーフ弁46は、貯溜タンク22と連通される。なお、フラッシング機能回路44は、扉体3の自重降下時に油圧モータ15に発生するキャビテーションの抑制や、作動油の発熱を冷却するために備えられている。 The first closed circuit 17 is provided with a flushing function circuit 44 arranged to straddle the communication path 38a and the communication path 38b. The flushing function circuit 44 is for returning excess hydraulic fluid above the charge pressure to the storage tank 22 . The flushing function circuit 44 includes a flushing valve 45 and a flushing relief valve 46 . The flushing valve 45 communicates with the communication path 38 a and the communication path 38 b of the first closed circuit 17 . The flushing relief valve 46 communicates with the flushing valve 45 . The flushing relief valve 46 communicates with the storage tank 22 . The flushing function circuit 44 is provided to suppress cavitation that occurs in the hydraulic motor 15 when the door body 3 is lowered by its own weight, and to cool the heat generated by the hydraulic oil.

第1閉回路17の接続経路40a、41aには、各電磁切換弁48、48がそれぞれ配置される。各電磁切換弁48、48は、操作盤の制御により通電されて開状態になる。一方、操作盤からの通電がキャンセルされると、各電磁切換弁48、48は閉状態となる。チャージ圧源19は、貯溜タンク22から第1閉回路17及びブレーキ機構30に作動油を供給するものである。チャージ圧源19は、チャージポンプ51と、電動機52と、を備えている。電動機52は、チャージポンプ51の軸部に相対回転不能に連結される。電動機52の回転駆動によって、チャージポンプ51が回転駆動する。貯溜タンク22は、解放型又は密閉型のタンクであり、吸込経路54を介してチャージポンプ51に連通される。吸込経路54には、フィルタ55が設けられている。 Electromagnetic switching valves 48, 48 are arranged in connection paths 40a, 41a of the first closed circuit 17, respectively. Each of the electromagnetic switching valves 48, 48 is energized and opened under the control of the operating panel. On the other hand, when the energization from the operation panel is canceled, the electromagnetic switching valves 48, 48 are closed. The charge pressure source 19 supplies hydraulic fluid from the storage tank 22 to the first closed circuit 17 and the brake mechanism 30 . The charge pressure source 19 has a charge pump 51 and an electric motor 52 . The electric motor 52 is connected to the shaft portion of the charge pump 51 so as to be relatively non-rotatable. The rotation of the electric motor 52 drives the charge pump 51 to rotate. The storage tank 22 is an open or closed tank and communicates with the charge pump 51 via a suction path 54 . A filter 55 is provided in the suction path 54 .

貯溜タンク22には、油圧モータ15から漏れた作動油が連通経路58を介して戻る。当該連通経路58には、チェック弁63が設けられている。貯溜タンク22には、ブレーキ機構30からの作動油が連通経路59(電磁切換弁108及び電磁切換弁72を含む)を介して戻る。貯溜タンク22には、油圧源16a、16bのポンプ33a、33bから漏れた作動油がドレンライン36a、36bを介して戻る。 Hydraulic oil that has leaked from the hydraulic motor 15 returns to the storage tank 22 via the communication path 58 . A check valve 63 is provided in the communication path 58 . Hydraulic oil from the brake mechanism 30 returns to the storage tank 22 via the communication path 59 (including the electromagnetic switching valve 108 and the electromagnetic switching valve 72). Hydraulic oil that has leaked from the pumps 33a and 33b of the hydraulic sources 16a and 16b returns to the storage tank 22 via drain lines 36a and 36b.

チャージ圧源19の下流側(図1においてチャージ圧源19より左側)には、貯溜タンク22に連通する連通経路60が連通される。該連通経路60には、リリーフ弁65が設けられている。チャージ圧源19のチャージポンプ51は、第1吐出経路68を介してブレーキ機構30に連通される。第1吐出経路68には、チェック弁73、電磁切換弁72及び電磁切換弁108が設けられる。また、チャージポンプ51は、第2吐出経路69を介して、後述する密閉タンク21aに連通される。第2吐出経路69には、チェック弁75及び流量調整弁76が設けられる。 A communication path 60 communicating with the storage tank 22 is communicated with the downstream side of the charge pressure source 19 (left side of the charge pressure source 19 in FIG. 1). A relief valve 65 is provided in the communication path 60 . The charge pump 51 of the charge pressure source 19 communicates with the brake mechanism 30 via the first discharge path 68 . A check valve 73 , an electromagnetic switching valve 72 and an electromagnetic switching valve 108 are provided in the first discharge path 68 . Also, the charge pump 51 communicates with a sealed tank 21a to be described later via a second discharge path 69 . A check valve 75 and a flow control valve 76 are provided in the second discharge path 69 .

電動機52は、通常状態時、操作盤の制御電源(単相電源)で作動できる。一方、電動機52は、停電時、無停電電源装置(単相電源)、小型のポータブル発電機の単相電源、又は、バッテリの直流電源によって作動できる。電動機52は、操作盤と電気的に接続され、操作盤によって制御される。電磁切換弁72は、通常状態時、操作盤の制御電源(単相電源)で作動できる。電磁切換弁72は、停電時、無停電電源装置(単相電源)、小型のポータブル発電機の単相電源、又は、バッテリの直流電源によって作動できる。電磁切換弁72は、操作盤と電気的に接続され、操作盤によって制御される。 The electric motor 52 can be operated by the control power supply (single-phase power supply) of the control panel in the normal state. On the other hand, the electric motor 52 can be operated by an uninterruptible power supply (single-phase power supply), a single-phase power supply from a small portable generator, or a DC power supply from a battery during a power failure. The electric motor 52 is electrically connected to the operating panel and controlled by the operating panel. The electromagnetic switching valve 72 can be operated by the control power supply (single-phase power supply) of the control panel in the normal state. The electromagnetic switching valve 72 can be operated by an uninterruptible power supply (single-phase power supply), a single-phase power supply from a small portable generator, or a DC power supply from a battery during a power failure. The electromagnetic switching valve 72 is electrically connected to the operating panel and controlled by the operating panel.

密閉タンク21a、21bは、油圧モータ15の、扉体3の自重降下時における吸込側(第1閉回路17の連通経路38b)に作動油を送るために所定量の作動油を貯留したものである。密閉タンク21a、21bは、気密的に密閉される。密閉タンク21a、21bは、互いに連通される。密閉タンク21a、21bは、第1閉回路17と連通している。具体的に、密閉タンク21aは、自重降下用回路20を介して、扉体3の自重降下時における吐出側(第1閉回路17の連通経路38a)と連通される。密閉タンク21bは、連通経路78を介して、扉体3の自重降下時における吸込側(第1閉回路17の連通経路38b)と連通される。そして、この構成により、扉体3の自重降下時、密閉タンク21a、21bと、油圧モータ15とは、自重降下用回路20及び連通経路78を含む第2閉回路18で連通されることになる。 The closed tanks 21a and 21b store a predetermined amount of hydraulic oil to send hydraulic oil to the suction side (communication path 38b of the first closed circuit 17) of the hydraulic motor 15 when the door body 3 is lowered by its own weight. be. The closed tanks 21a, 21b are airtightly closed. The closed tanks 21a and 21b are communicated with each other. The closed tanks 21 a and 21 b communicate with the first closed circuit 17 . Specifically, the closed tank 21a is communicated with the discharge side (the communication path 38a of the first closed circuit 17) through the dead weight lowering circuit 20 when the door body 3 is lowered under its own weight. The closed tank 21b communicates with the suction side (communication path 38b of the first closed circuit 17) through the communication path 78 when the door body 3 is lowered under its own weight. With this configuration, when the weight of the door 3 is lowered, the sealed tanks 21a and 21b and the hydraulic motor 15 are communicated with each other through the second closed circuit 18 including the circuit 20 for lowering the weight and the communication path 78. .

自重降下用回路20は、自重降下用経路83を備えている。該自重降下用経路83は、密閉タンク21aと、第1閉回路17の連通経路38aとを連通するものである。自重降下用経路83には、流量調整弁(流量制御弁)85、仕切弁86、リリーフ弁87、電磁切換弁88及びチェック弁89が備えられている。流量調整弁85は、扉体3の自重降下時、その開度を制御することにより、扉体3の降下速度を適宜変更させることができる。なお、自重降下用経路83には、流量調整弁85と並列に流量調整弁90及びシャットオフ弁91が備えられている。そして、2モータ・2ドラム型で使用する際には、シャットオフ弁91のオン、オフ及び流量調整弁85、90の作用により作動油の油圧モータ15への吐出量を変化させることで、自重降下時、扉体3の幅方向両端の降下速度差を制御することができる。電磁切換弁88は、停電時、無停電電源装置(単相電源)、小型のポータブル発電機の単相電源、又は、バッテリの直流電源によって作動できる。電磁切換弁88は、操作盤と電気的に接続され、操作盤によって制御される。 The dead weight descent circuit 20 includes a dead weight descent path 83 . The dead weight lowering path 83 communicates the sealed tank 21a with the communication path 38a of the first closed circuit 17. As shown in FIG. A flow control valve (flow control valve) 85 , a gate valve 86 , a relief valve 87 , an electromagnetic switching valve 88 and a check valve 89 are provided in the self-weight lowering path 83 . The flow control valve 85 can appropriately change the lowering speed of the door 3 by controlling the degree of opening when the door 3 is lowered by its own weight. A flow control valve 90 and a shut-off valve 91 are provided in parallel with the flow control valve 85 in the dead weight lowering path 83 . When the 2-motor, 2-drum type is used, the amount of hydraulic oil discharged to the hydraulic motor 15 is changed by turning on/off the shut-off valve 91 and the action of the flow control valves 85 and 90. During descent, the descent speed difference between both ends in the width direction of the door 3 can be controlled. The electromagnetic switching valve 88 can be operated by an uninterruptible power supply (single-phase power supply), a single-phase power supply from a small portable generator, or a DC power supply from a battery during a power failure. The electromagnetic switching valve 88 is electrically connected to the operating panel and controlled by the operating panel.

連通経路78には、仕切弁92及びチェック弁93が設けられている。当該チェック弁93により、第1閉回路17からの油圧が、密閉タンク21bに作用しない回路構成となっている。密閉タンク21bは、排出経路80を介して貯溜タンク22と連通されている。排出経路80には、リリーフ弁81が設けられている。なお、各密閉タンク21a、21b内には、扉体3の自重降下の際、扉体3がその自重降下によって完全に降下するまで、油圧モータ15と密閉タンク21a、21bとを連通する第2閉回路18を循環して、冷却に必要な作動油が貯留されている。また、排出経路80には、リリーフ弁81が設けられ、第2閉回路18を構成しているので、密閉タンク21a、21bやこれに連通する配管が破損しない限りエアが第2閉回路18に流入しないので、万一、各配管間から漏れが発生しても、油圧が低下する程度の僅かな漏れとなる。 A gate valve 92 and a check valve 93 are provided in the communication path 78 . Due to the check valve 93, the hydraulic pressure from the first closed circuit 17 does not act on the closed tank 21b. The closed tank 21 b communicates with the storage tank 22 via a discharge path 80 . A relief valve 81 is provided in the discharge path 80 . In each of the sealed tanks 21a and 21b, when the door body 3 is lowered by its own weight, a second valve is provided for communicating the hydraulic motor 15 and the closed tanks 21a and 21b until the door body 3 is completely lowered by its own weight. Hydraulic oil necessary for cooling is stored by circulating in the closed circuit 18 . A relief valve 81 is provided in the discharge path 80 to form the second closed circuit 18. Therefore, unless the sealed tanks 21a and 21b and the pipes communicating therewith are damaged, air will flow into the second closed circuit 18. Since there is no inflow, even if leakage should occur from between the pipes, the leakage will be so small that the oil pressure will drop.

また、第1閉回路17には、フェイルセーフ手段23と、非常時扉体昇降自在手段24と、が備えられている。フェイルセーフ手段23は、油圧源16a、16bが作動不能で、且つチャージ圧源19からの油圧により、油圧モータ15の回転軸15aの拘束が解放された際、扉体3の自重落下を規制するものである。フェイルセーフ手段23は、一方の油圧源16aに対する第1閉回路17の接続経路40aに設けられた緊急遮断弁95aと、他方の油圧源16bに対する第1閉回路17の接続経路41aに設けられた緊急遮断弁95bと、から構成される。なお、緊急遮断弁95aを、一方の油圧源16aに対する第1閉回路17の接続経路40bに設けても良く、緊急遮断弁95bを、他方の油圧源16bに対する第1閉回路17の接続経路41bに設けてもよい。各緊急遮断弁95a、95bは、通過する単位時間当たりの流量が所定流量を超えると閉じて、第1閉回路17の作動油の流れを遮断するものである。 Further, the first closed circuit 17 is provided with a fail-safe means 23 and an emergency door liftable means 24 . The fail-safe means 23 regulates the fall of the door 3 by its own weight when the hydraulic pressure sources 16a and 16b are inoperable and the restraint of the rotating shaft 15a of the hydraulic motor 15 is released by the hydraulic pressure from the charge pressure source 19. It is. The fail-safe means 23 is provided in an emergency shutoff valve 95a provided in a connection path 40a of the first closed circuit 17 to one hydraulic source 16a and in a connection path 41a of the first closed circuit 17 to the other hydraulic source 16b. and an emergency shutoff valve 95b. The emergency shutoff valve 95a may be provided in the connection path 40b of the first closed circuit 17 to one hydraulic source 16a, and the emergency shutoff valve 95b may be provided in the connection path 41b of the first closed circuit 17 to the other hydraulic source 16b. may be set to Each of the emergency shutoff valves 95a and 95b is closed to shut off the flow of hydraulic oil in the first closed circuit 17 when the flow rate per unit time passing therethrough exceeds a predetermined flow rate.

一方、非常時扉体昇降自在手段24は、チャージ圧源19が作動不能になった際、ブレーキ機構30による油圧モータ15の回転軸15aの拘束を解放することで、扉体3を昇降可能にするものである。非常時扉体昇降自在手段24は、貯溜タンク22内の作動油を第1閉回路17に戻すチェック弁100a、100bと、チャージ圧源19が作動不能になったとき、作業者の操作により、第1閉回路17の作動油をブレーキ機構30に供給するブレーキ解放回路101と、を備えている。一方の油圧源16aを構成するポンプ33aの吸込口及び吐出口から延びる各接続経路40a、40bと、貯溜タンク22とは、各吸込経路103a、103aにより連通される。 On the other hand, when the charge pressure source 19 becomes inoperable, the emergency door lifting means 24 releases the restraint of the rotating shaft 15a of the hydraulic motor 15 by the brake mechanism 30, thereby enabling the door 3 to move up and down. It is something to do. The emergency door liftable means 24 includes check valves 100a and 100b that return the hydraulic oil in the storage tank 22 to the first closed circuit 17, and when the charge pressure source 19 becomes inoperable, the operator can and a brake release circuit 101 that supplies the hydraulic fluid of the first closed circuit 17 to the brake mechanism 30 . Connection paths 40a and 40b extending from a suction port and a discharge port of a pump 33a constituting one hydraulic source 16a and the storage tank 22 are communicated by suction paths 103a and 103a.

各吸込経路103a、103aに、貯溜タンク22から第1閉回路17への作動油の流動を許容するチェック弁100a、100aがそれぞれ配置される。また、他方の油圧源16bを構成するポンプ33bの吸込口及び吐出口から延びる各接続経路41a、41bと、貯溜タンク22とは、各吸込経路103b、103bにより連通される。各吸込経路103b、103bに、貯溜タンク22から第1閉回路17への作動油の流動を許容するチェック弁100b、100bがそれぞれ配置される。 Check valves 100a, 100a that allow hydraulic fluid to flow from the storage tank 22 to the first closed circuit 17 are arranged in the suction paths 103a, 103a, respectively. Connection paths 41a, 41b extending from the suction port and the discharge port of the pump 33b, which constitutes the other hydraulic source 16b, and the reservoir tank 22 are communicated by suction paths 103b, 103b. Check valves 100b, 100b that allow hydraulic fluid to flow from the storage tank 22 to the first closed circuit 17 are arranged in the suction paths 103b, 103b, respectively.

ブレーキ解放回路101は、第1閉回路17の連通経路38aと連通経路38bとに跨るように連通するバイパス経路106と、該バイパス経路106に設けられるシャトル弁107と、該シャトル弁107に連通可能な電磁切換弁108と、を備えている。シャトル弁107は、バイパス経路106を介して連通経路38aに連通する一方の入口と、バイパス経路106を介して連通経路38bに連通する他方の入口と、各入口共に連通可能な出口と、を有し、当該出口は、一対の入口のうち高い油圧側の入口に自動的に接続されるように構成される。電磁切換弁108は、通常通り、チャージ圧源19が作動可能な状態のときは、第1吐出経路68とブレーキ機構30とを連通する。一方、チャージ圧源19が作動不能の状態のときは、操作盤の制御により通電されて開状態となり、シャトル弁107(第1閉回路17)とブレーキ機構30とを連通させるように構成される。 The brake release circuit 101 can communicate with a bypass path 106 that extends across the communication path 38a and the communication path 38b of the first closed circuit 17, a shuttle valve 107 provided in the bypass path 106, and the shuttle valve 107. and an electromagnetic switching valve 108. The shuttle valve 107 has one inlet that communicates with the communication path 38a via the bypass path 106, the other inlet that communicates with the communication path 38b via the bypass path 106, and an outlet that communicates with each of the inlets. and the outlet is configured to automatically connect to the higher hydraulic side inlet of the pair of inlets. The electromagnetic switching valve 108 normally communicates the first discharge path 68 and the brake mechanism 30 when the charge pressure source 19 is in an operable state. On the other hand, when the charge pressure source 19 is in an inoperable state, it is energized by the control of the control panel to open, and the shuttle valve 107 (first closed circuit 17) and the brake mechanism 30 are configured to communicate with each other. .

さらに、第1閉回路17には、当該第1閉回路17の油圧が所定圧を超えると、その油圧を第1閉回路17の高圧側から低圧側に逃がすブレーキ用回路110が備えられている。当該ブレーキ用回路110は、電磁切換弁48、48よりも油圧モータ15側に位置している。当該ブレーキ用回路110は、第1閉回路17の連通経路38aと連通経路38bとに跨るように連通する一対の主バイパス経路111a、111bと、該一対の主バイパス経路111a、111b間を連通させる副バイパス経路112と、一方の主バイパス経路111aに設けられ、連通経路38a及び連通経路38bから副バイパス経路112への作動油の流れを許容する一対のチェック弁113、113と、副バイパス経路112に設けられるブレーキ弁115と、他方の主バイパス経路111bに設けられ、副バイパス経路112から連通経路38a及び連通経路38bへの作動油の流れを許容する一対のチェック弁114、114と、を備えている。 Further, the first closed circuit 17 is provided with a brake circuit 110 that releases the hydraulic pressure from the high pressure side of the first closed circuit 17 to the low pressure side when the hydraulic pressure of the first closed circuit 17 exceeds a predetermined pressure. . The brake circuit 110 is positioned closer to the hydraulic motor 15 than the electromagnetic switching valves 48 , 48 . The brake circuit 110 communicates between a pair of main bypass paths 111a and 111b that communicate across the communication path 38a and the communication path 38b of the first closed circuit 17, and the pair of main bypass paths 111a and 111b. A secondary bypass route 112, a pair of check valves 113, 113 provided in one of the main bypass routes 111a and allowing hydraulic fluid to flow from the communication routes 38a and 38b to the secondary bypass route 112, and the secondary bypass route 112. and a pair of check valves 114, 114 provided in the other main bypass route 111b and allowing hydraulic oil to flow from the secondary bypass route 112 to the communication routes 38a and 38b. ing.

ブレーキ弁115は、第1閉回路17の油圧が所定圧を超えると開いて、副バイパス経路112の作動油を一方の主バイパス経路111a側から他方の主バイパス経路111b側へ逃がすように構成される。具体的には、第1閉回路17の油圧が所定圧を超えても、その作動油は貯溜タンク22に戻らずに、ブレーキ用回路110により、その油圧が第1閉回路17の高圧側から低圧側に付与される。 The brake valve 115 is configured to open when the hydraulic pressure in the first closed circuit 17 exceeds a predetermined pressure to release the hydraulic oil in the sub-bypass path 112 from one main bypass path 111a side to the other main bypass path 111b side. be. Specifically, even if the hydraulic pressure of the first closed circuit 17 exceeds the predetermined pressure, the hydraulic fluid does not return to the storage tank 22, and the hydraulic circuit 110 causes the hydraulic pressure to be released from the high pressure side of the first closed circuit 17. Applied to the low pressure side.

なお、図2及び図3を参照して、油圧モータ15は減速機7に隣接して配置される。2つの密閉タンク21a、21bは、減速機7の上方に互いに隣接して配置される。各密閉タンク21a、21bの上方には、各油圧源16a、16bが互いに隣接してそれぞれ配置される。各密閉タンク21a、21bの長手方向端部の上方に、2つの密閉タンク21a、21bに架け渡すようにチャージ圧源19が配置される。該チャージ圧源19に隣接して貯溜タンク22が配置される。これにより、油圧モータ15、減速機7、油圧源16a、16b、チャージ圧源19、密閉タンク21a,21b及び貯溜タンク22が、第1閉回路17及び第2閉回路18と共に一体化された油圧駆動ユニット7として構成される。 2 and 3, the hydraulic motor 15 is arranged adjacent to the speed reducer 7. As shown in FIG. The two closed tanks 21a and 21b are arranged above the speed reducer 7 and adjacent to each other. Hydraulic sources 16a and 16b are arranged adjacent to each other above the closed tanks 21a and 21b. A charge pressure source 19 is arranged above the longitudinal ends of the closed tanks 21a and 21b so as to span the two closed tanks 21a and 21b. A storage tank 22 is arranged adjacent to the charge pressure source 19 . As a result, the hydraulic motor 15, the speed reducer 7, the hydraulic pressure sources 16a and 16b, the charge pressure source 19, the closed tanks 21a and 21b, and the storage tank 22 are integrated together with the first closed circuit 17 and the second closed circuit . It is configured as a drive unit 7 .

次に、本実施形態に係る水門開閉装置1を用いて、動力電源が喪失していない通常時において扉体3を昇降させる方法を図1に基づいて説明する。
まず、動力電源が喪失していない通常時、扉体3を昇降させないときには、ブレーキ機構30により油圧モータ15の回転軸15aが拘束されて、扉体3を昇降させることはできない。そして、扉体3を昇降させる際には、作業者が操作盤を操作して、チャージ圧源19の電動機52を回転駆動させる。すると、電動機52の回転駆動により、チャージポンプ51が回転駆動して、貯溜タンク22から作動油を吸い込む。その後、作動油は、第2吐出経路69を経由し、密閉タンク21a、21bを介して、第1閉回路17の連通経路38bに供給されて、第1閉回路17にチャージ圧が供給される。
Next, a method for raising and lowering the door body 3 using the water gate opening/closing device 1 according to the present embodiment in a normal state when the power source is not lost will be described with reference to FIG. 1 .
First, when the power source is not lost and the door 3 is not moved up and down, the rotating shaft 15a of the hydraulic motor 15 is restrained by the brake mechanism 30 and the door 3 cannot be moved up and down. When the door 3 is moved up and down, the operator operates the operation panel to rotate the electric motor 52 of the charge pressure source 19 . Then, the charge pump 51 is rotationally driven by the rotational driving of the electric motor 52 to suck the working oil from the storage tank 22 . After that, the hydraulic oil is supplied to the communication path 38b of the first closed circuit 17 via the second discharge path 69 and the sealed tanks 21a and 21b, and the charge pressure is supplied to the first closed circuit 17. .

次に、操作盤の制御により、油圧源16a(16b)の電動機34a(34b)に通電されることで、サーボロック状態となる。続いて、操作盤の制御により、第1閉回路17の各電磁切換弁48、48が開状態に制御される共に、電動機34a(34b)の回転数が段階的に大きくなる。続いて、操作盤の制御により、第1吐出経路68に設けられた電磁切換弁72が開状態に制御され、チャージ圧源19(電動機52及びチャージポンプ51)からの油圧が、第1吐出経路68を介してブレーキ機構30に付与される。その結果、油圧モータ15の回転軸15aに対する拘束が解除されて、油圧モータ15の回転軸15aが回転可能な状態になる。 Next, the electric motor 34a (34b) of the hydraulic pressure source 16a (16b) is energized under the control of the operating panel, so that the servo is locked. Subsequently, the control panel controls the electromagnetic switching valves 48, 48 of the first closed circuit 17 to open, and the rotation speed of the electric motor 34a (34b) increases stepwise. Subsequently, the electromagnetic switching valve 72 provided in the first discharge path 68 is controlled to be opened by the control of the operation panel, and the hydraulic pressure from the charge pressure source 19 (the electric motor 52 and the charge pump 51) is switched to the first discharge path. 68 to brake mechanism 30 . As a result, the constraint on the rotating shaft 15a of the hydraulic motor 15 is released, and the rotating shaft 15a of the hydraulic motor 15 becomes rotatable.

そして、扉体3の上昇時には、油圧源16a(16b)の電動機34a(34b)の回転駆動により、ポンプ33a(33b)が回転駆動されて、第1閉回路17の作動油が、扉体3の上昇方向(図1の矢印参照)、すなわち、ポンプ33a(33b)の一方(図1の紙面左側)から接続経路40a(41a)及び連通経路38aを介して油圧モータ15の一方のポート(図1の紙面左側)に供給される。そして、油圧モータ15の回転(上昇方向の回転)が減速機7及びドラム6に伝達されて、扉体3が上昇するようになる。 When the door 3 is raised, the electric motor 34a (34b) of the hydraulic source 16a (16b) rotates to rotate the pump 33a (33b). (see the arrow in FIG. 1), that is, from one of the pumps 33a (33b) (left side of the paper surface of FIG. 1) to one port of the hydraulic motor 15 (see the arrow in FIG. 1 on the left side of the page). Then, the rotation of the hydraulic motor 15 (rotation in the upward direction) is transmitted to the speed reducer 7 and the drum 6, so that the door 3 is raised.

一方、扉体3の降下時には、第1閉回路17の作動油が、扉体3の降下方向(図1の矢印参照)、すなわち、油圧源16a(16b)のポンプ33a(33b)の他方(図1の紙面右側)から接続経路40b(41b)及び連通経路38bを介して油圧モータ15の他方のポート(図1の紙面右側)に供給される。そして、油圧モータ15の回転(降下方向の回転)が減速機7及びドラム6に伝達されて、扉体3が降下するようになる。ここで、作動油が油圧モータ15に流れるとき、油圧モータ15から漏れる作動油が連通経路58を介して、チャージ圧源19の貯溜タンク22に戻る。また、貯溜タンク22には、油圧源16a、16bのポンプ33a、33bから漏れた作動油がドレンライン36a、36bを介して戻る。その結果、第1閉回路17を循環する作動油の流量が減少することとなる。 On the other hand, when the door 3 is lowered, the hydraulic oil in the first closed circuit 17 is supplied in the lowering direction of the door 3 (see the arrow in FIG. 1), that is, the pump 33a (33b) of the hydraulic source 16a (16b). 1) to the other port (right side of the paper of FIG. 1) of the hydraulic motor 15 via the connection path 40b (41b) and the communication path 38b. Then, the rotation of the hydraulic motor 15 (rotation in the lowering direction) is transmitted to the reduction gear 7 and the drum 6, so that the door 3 is lowered. Here, when hydraulic fluid flows to the hydraulic motor 15 , hydraulic fluid leaking from the hydraulic motor 15 returns to the storage tank 22 of the charge pressure source 19 via the communication path 58 . Hydraulic oil that has leaked from the pumps 33a and 33b of the hydraulic sources 16a and 16b returns to the storage tank 22 via drain lines 36a and 36b. As a result, the flow rate of hydraulic fluid circulating through the first closed circuit 17 is reduced.

しかしながら、この作動油の減少分は、チャージ圧源19のチャージポンプ51が駆動されていることで、貯溜タンク22→第2吐出経路69→密閉タンク21a→密閉タンク21b→連通経路78を経て、第1閉回路17に補充される。これにより、油圧モータ15による作動油の減少分を補うことができる。このとき、第1閉回路17への作動油の補充分は、密閉タンク21a、21bから、温度上昇していない作動油が補充されるので、第1閉回路17を循環する作動油の冷却に寄与することができる。なお、電源が喪失していない通常時では、自重降下用回路20(自重降下用経路83)の電磁切換弁88が閉状態であるために、作動油が自重降下用回路20に流動することはない。 However, since the charge pump 51 of the charge pressure source 19 is driven, the decrease in hydraulic oil passes through the reservoir tank 22→second discharge path 69→sealed tank 21a→sealed tank 21b→communication path 78, The first closed circuit 17 is replenished. As a result, it is possible to compensate for the decrease in hydraulic oil caused by the hydraulic motor 15 . At this time, the amount of hydraulic oil replenished to the first closed circuit 17 is replenished from the closed tanks 21a and 21b with hydraulic oil whose temperature has not risen. can contribute. In the normal state where the power supply is not lost, the electromagnetic switching valve 88 of the dead weight lowering circuit 20 (the dead weight lowering path 83) is in a closed state, so that hydraulic oil does not flow into the dead weight lowering circuit 20. do not have.

なお、扉体3の昇降時、ブレーキ用回路110により、第1閉回路17の油圧が所定圧を超えると、その油圧が第1閉回路17の高圧側から低圧側に付与される。すなわち、第1閉回路17の油圧が所定圧を超えると、第1閉回路17の油圧が、一方の主バイパス経路111aから副バイパス経路112のブレーキ弁115、また他方の主バイパス経路11bを経由して、第1閉回路17の低圧側に付与される。 It should be noted that when the hydraulic pressure in the first closed circuit 17 exceeds a predetermined pressure due to the brake circuit 110 when the door 3 is moved up and down, the hydraulic pressure is applied from the high pressure side to the low pressure side of the first closed circuit 17 . That is, when the hydraulic pressure of the first closed circuit 17 exceeds a predetermined pressure, the hydraulic pressure of the first closed circuit 17 passes through the brake valve 115 of the sub-bypass route 112 from one main bypass route 111a and the other main bypass route 11b. Then, it is applied to the low voltage side of the first closed circuit 17 .

次に、本実施形態に係る水門開閉装置1を用いて、動力電源が喪失した状態(停電時)において、上限位置にある扉体3を自重降下させる方法を図1に基づいて説明する。
災害等により停電が発生するなどして動力電源が喪失した場合、油圧源16a、16bが回転駆動できなくなるが、ブレーキ機構30によって、油圧モータ15の回転軸15aが拘束されているので、上限位置にある扉体3が意図せず自重降下を開始することはない。災害時の停電などにより、三相電源を喪失したときには、操作盤、第1吐出経路68の電磁切換弁72、自重降下用回路20の電磁切換弁88及びチャージ圧源19の電動機52は、無停電電源装置や小型のポータブル発電機等の単相電源を用いることで作動させることができる。ここで、扉体3を自重降下させる際には、油圧モータ15が、扉体3の自重降下速度を適宜速度に調整する油圧制動装置としての油圧ポンプとして機能する。
Next, a method for lowering the gate body 3 at the upper limit position by its own weight when the power source is lost (during a power failure) using the water gate opening and closing device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
When the power supply is lost due to a power failure due to a disaster or the like, the hydraulic power sources 16a and 16b cannot be rotated. The door body 3 in the position does not unintentionally start its own weight descent. When the three-phase power supply is lost due to a power failure during a disaster, etc., the operation panel, the electromagnetic switching valve 72 of the first discharge path 68, the electromagnetic switching valve 88 of the dead weight lowering circuit 20, and the electric motor 52 of the charge pressure source 19 are disabled. It can be operated by using a single-phase power supply such as a blackout power supply or a small portable generator. Here, when the door body 3 is lowered by its own weight, the hydraulic motor 15 functions as a hydraulic pump as a hydraulic braking device that adjusts the speed of lowering the door body 3 by its own weight to an appropriate speed.

そして、作業者が、操作盤の操作することで、扉体3を自重降下させる。すると、第1閉回路17の各電磁切換弁48、48は閉状態に維持される。また、操作盤の制御により、自重降下用回路20(自重降下用経路83)の電磁切換弁88が開状態に制御される。さらに、操作盤により、第1吐出経路68に設けられた電磁切換弁72は開状態に制御される。さらにまた、ブレーキ解放回路101の電磁切換弁108は所定方向への作動油の流れが許容された状態が保持される。これにより、第1閉回路17の連通経路38a、38bの一部、自重降下用回路20の自重降下用経路83、密閉タンク21a、21b及び連通経路78により第2閉回路18が形成される。 Then, the worker lowers the door body 3 by its own weight by operating the operation panel. Then, the electromagnetic switching valves 48, 48 of the first closed circuit 17 are kept closed. Further, the electromagnetic switching valve 88 of the dead weight lowering circuit 20 (the dead weight lowering path 83) is controlled to be open by the control of the operating panel. Further, the electromagnetic switching valve 72 provided in the first discharge path 68 is controlled to be opened by the operating panel. Furthermore, the electromagnetic switch valve 108 of the brake release circuit 101 is maintained in a state in which hydraulic oil is permitted to flow in a predetermined direction. As a result, the second closed circuit 18 is formed by part of the communication paths 38 a and 38 b of the first closed circuit 17 , the gravity lowering path 83 of the gravity lowering circuit 20 , the closed tanks 21 a and 21 b and the communication path 78 .

続いて、操作盤の制御により、チャージ圧源19の電動機52が回転駆動され、この回転駆動により、電動機52と連結されるチャージポンプ51が回転駆動される。このチャージポンプ51の回転駆動により、作動油が、貯溜タンク22→第2吐出経路69→密閉タンク21a→密閉タンク21b→連通経路78を経て、第1閉回路17の連通経路38bを供給されて、第1閉回路17にチャージ圧が供給する。また、第1吐出経路68に設けられた電磁切換弁72、及びブレーキ解放回路101の電磁切換弁108が開状態(作動油が所定方向に流れる開状態)であるので、チャージポンプ51の回転駆動により、作動油が、貯溜タンク22、及び第1吐出経路68を経由してブレーキ機構30に供給される。これにより、油圧モータ15の回転軸15aに対するブレーキ機構30の拘束が解除され、扉体3の自重降下が開始される。 Subsequently, the electric motor 52 of the charge pressure source 19 is rotationally driven by control of the operation panel, and the charge pump 51 connected to the electric motor 52 is rotationally driven by this rotational driving. Due to the rotational driving of the charge pump 51, hydraulic oil is supplied through the communication path 38b of the first closed circuit 17 via the storage tank 22→second discharge path 69→sealed tank 21a→sealed tank 21b→communication path 78. , the first closed circuit 17 is supplied with the charge pressure. Further, since the electromagnetic switching valve 72 provided in the first discharge path 68 and the electromagnetic switching valve 108 of the brake release circuit 101 are in an open state (an open state in which hydraulic oil flows in a predetermined direction), the charge pump 51 is rotationally driven. Hydraulic oil is thus supplied to the brake mechanism 30 via the storage tank 22 and the first discharge path 68 . As a result, the restraint of the brake mechanism 30 on the rotary shaft 15a of the hydraulic motor 15 is released, and the door body 3 starts to drop under its own weight.

続いて、扉体3の自重降下に伴って、ドラム6及び減速機7を介して、油圧ポンプとして機能する油圧モータ15の回転軸15aが回転する。油圧モータ15の回転軸15aの回転に伴って、作動油が第1閉回路17の連通経路38bから油圧モータ15に吸い込まれ、油圧モータ15から連通経路38aに吐出される。そして、連通経路38aに吐出された作動油は、自重降下用回路20の自重降下用経路83に流れる。このとき、第1閉回路17が負圧になると共に、作動油が一定以上の油圧(チャージ圧)にて、チャージ圧源19(チャージポンプ51)により、貯溜タンク22→第1吐出経路69→密閉タンク21a→密閉タンク21b→連通経路78を経て、第1閉回路17の連通経路38bに付与されて、第1閉回路17に補充される。また、この扉体3の自重降下時、チャージ圧源19により、油圧モータ15等から漏れた作動油の油量以上を付与することで、油圧モータ15の吸込側(第1閉回路17の連通経路38b)に一定以上の圧力(チャージ圧)をかけることでき、キャビテーションの発生を防ぐことができる。 Subsequently, as the weight of the door body 3 drops, the rotation shaft 15a of the hydraulic motor 15 functioning as a hydraulic pump rotates via the drum 6 and the reduction gear 7 . As the rotating shaft 15a of the hydraulic motor 15 rotates, hydraulic oil is drawn into the hydraulic motor 15 through the communication path 38b of the first closed circuit 17 and discharged from the hydraulic motor 15 to the communication path 38a. The hydraulic oil discharged to the communication path 38 a flows into the dead weight lowering path 83 of the dead weight lowering circuit 20 . At this time, the pressure in the first closed circuit 17 becomes negative, and the hydraulic pressure (charge pressure) of the hydraulic oil is greater than a certain level, and the charge pressure source 19 (charge pump 51) causes the storage tank 22→first discharge path 69→ Through the closed tank 21a→closed tank 21b→communication path 78, the fluid is supplied to the communication path 38b of the first closed circuit 17, and the first closed circuit 17 is replenished. When the door body 3 is lowered by its own weight, the charge pressure source 19 applies an amount of hydraulic oil that is equal to or greater than the amount of hydraulic oil that has leaked from the hydraulic motor 15 or the like. A certain pressure (charge pressure) can be applied to the path 38b) to prevent cavitation from occurring.

続いて、第1閉回路17の連通経路38aから自重降下用経路83に流れた作動油は、扉体3の自重降下に伴って、第2閉回路18に沿って循環するようになる。すなわち、自重降下用経路83に流れた作動油は、流量調整弁85及び電磁切換弁88を介して、密閉タンク21aに流れる。このとき、自重降下用経路83に流れる作動油の流量が流量調整弁85により絞られ制限されるため、油圧モータ15の回転軸15aの回転が適宜回転数に制限されることとなる。これにより、扉体3を適宜自重降下速度にて安定して自重降下させることができる。なお、自重降下用経路83の油圧が予め設定された油圧を超えた場合には、自重降下用回路20のリリーフ弁87により、自重降下用経路83の作動油を密閉タンク21aに逃がすことができる。 Subsequently, the hydraulic oil that has flowed from the communication path 38a of the first closed circuit 17 to the dead weight lowering path 83 circulates along the second closed circuit 18 as the weight of the door body 3 lowers. That is, the hydraulic oil that has flowed through the dead weight lowering path 83 flows through the flow control valve 85 and the electromagnetic switching valve 88 into the sealed tank 21a. At this time, the flow rate of hydraulic oil flowing through the dead weight lowering path 83 is throttled and restricted by the flow rate control valve 85, so that the rotation of the rotary shaft 15a of the hydraulic motor 15 is appropriately restricted to the number of revolutions. As a result, the door body 3 can be stably lowered by its own weight at an appropriate gravity lowering speed. When the hydraulic pressure of the dead weight lowering path 83 exceeds a preset hydraulic pressure, the relief valve 87 of the dead weight lowering circuit 20 allows the hydraulic oil in the dead weight lowering path 83 to escape to the closed tank 21a. .

続いて、密閉タンク21aに流れた作動油によって、密閉タンク21aに予め貯留された、温度上昇していない作動油が密閉タンク21bに流れる。そして、密閉タンク21bに流れた作動油によって、密閉タンク21bに予め貯留された、温度上昇していない作動油が、連通経路78を介して、第1閉回路17の連通経路38bに流れる。このように、扉体3の自重降下の際、作動油が第2閉回路18(第1閉回路17の一部を含む)を循環することで、密閉タンク21a、21b内の温度上昇していない作動油により、第1閉回路17の一部及び第2閉回路18の作動油を冷却しながら、扉体3を最後まで自重降下させることができる。また、扉体3の自重降下時に、高速で回転していた油圧モータ15(ポンプ機能)を停止させた際に、ブレーキ用回路110により、油圧モータ15から吐出側(第1閉回路17の連通経路38a)の異常油圧を吸込側(第1閉回路17の連通経路38b)に逃がすことができる。 Subsequently, the hydraulic oil that has flowed into the closed tank 21a causes the hydraulic oil that has not risen in temperature and that has been stored in the closed tank 21a in advance to flow into the closed tank 21b. Hydraulic oil that has flowed into the closed tank 21b causes the hydraulic oil that has not risen in temperature previously stored in the closed tank 21b to flow through the communication path 78 to the communication path 38b of the first closed circuit 17. In this way, when the door body 3 drops its own weight, the hydraulic oil circulates through the second closed circuit 18 (including part of the first closed circuit 17), and the temperature inside the sealed tanks 21a and 21b rises. While a part of the first closed circuit 17 and the second closed circuit 18 are cooled by the free hydraulic oil, the door body 3 can be lowered by its own weight to the end. Further, when the hydraulic motor 15 (pump function) rotating at high speed is stopped when the door body 3 is lowered by its own weight, the brake circuit 110 causes the hydraulic motor 15 to communicate with the discharge side (the first closed circuit 17). Abnormal oil pressure in the path 38a) can be released to the suction side (communication path 38b of the first closed circuit 17).

次に、上述した本実施形態に係る水門開閉装置1の基本的な作用を踏まえ、まず、油圧源16a、16bのうちいずれか一方が作動不能になった際の水門開閉装置1の作用を説明する。
作業者により、電動機34aまたは34bのコントローラ等の故障で、コントローラのエラーが出ずその故障が認識されず、作業者が操作盤を操作して、例えば操作盤に対して、上限位置にある扉体3を、特に、降下させるための操作をする。すると、操作盤の制御により、第1閉回路17の各電磁切換弁48、48が開状態に制御される。また、操作盤の制御により、第1吐出経路68に設けられた電磁切換弁72が開状態に制御される。
Next, based on the basic operation of the water gate operating device 1 according to the present embodiment described above, first, the operation of the water gate operating device 1 when one of the hydraulic pressure sources 16a and 16b becomes inoperable will be described. do.
Due to the failure of the controller or the like of the electric motor 34a or 34b, the operator does not recognize the failure and the operator operates the operation panel, for example, the door at the upper limit position with respect to the operation panel. Manipulate the body 3, in particular to lower it. Then, the electromagnetic switching valves 48, 48 of the first closed circuit 17 are controlled to open by the control of the operating panel. Further, the electromagnetic switching valve 72 provided in the first discharge path 68 is controlled to be open by control of the operating panel.

さらにまた、操作盤の制御により、チャージ圧源19(電動機52及びチャージポンプ51)が駆動される。すると、チャージ圧源19からの油圧が、第1吐出経路68を経てブレーキ機構30に付与される。その結果、油圧モータ15の回転軸15aに対する拘束が解除されて、油圧モータ15の回転軸15aが回転可能な状態になる。このとき、油圧源16aまたは16bの電動機34aまたは34bは、コントローラ等が故障しているためにサーボロックが解除された状態であり、電動機34aまたは34bの回転軸がフリーの状態となる。 Furthermore, the charge pressure source 19 (the electric motor 52 and the charge pump 51) is driven under the control of the operating panel. Then, hydraulic pressure from the charge pressure source 19 is applied to the brake mechanism 30 through the first discharge path 68 . As a result, the constraint on the rotating shaft 15a of the hydraulic motor 15 is released, and the rotating shaft 15a of the hydraulic motor 15 becomes rotatable. At this time, the electric motor 34a or 34b of the oil pressure source 16a or 16b is in a state in which the servo lock is released because the controller or the like is out of order, and the rotating shaft of the electric motor 34a or 34b is in a free state.

続いて、第1閉回路17では、チャージ圧源19により油圧が付与されている状態ではあるが、油圧モータ15の回転軸15aが回転可能な状態であるために、扉体3は、所定速度を超えた速度で自重落下し始める。そして、その自重落下し始めた瞬間に、第1閉回路17の作動油の流れが急激に速まり、油圧モータ15の回転軸15a、電動機34aまたは34b及びポンプ33aまたは33bの回転軸が空転する状態となる。しかしながら、第1閉回路17に設けた、フェイルセーフ手段23の各緊急遮断弁95a、95bのいずれか一方または両方が、通過する単位時間当たりの作動油の流量が所定流量を超えた時点で閉状態となるために、各緊急遮断弁95a、95bのいずれか一方または両方の作用により、第1閉回路17の作動油の流れが遮断される。その結果、扉体3が停止されて、それ以上自重落下することはない。その後、作業者は、電動機34a、34bのコントローラ等の故障を確認した上で、所定の手動操作に切り替えて、故障していないいずれか他方の油圧源16aまたは16bを駆動させて、扉体3の昇降を行うようになる。なお、本実施形態では、上述したように、油圧源16a、16bのうちいずれか一方が作動不能になった際の水門開閉装置1の作用を説明したが、油圧源16a、16bの両方が作動不能になった場合も、同様の作用を奏するものである。 Subsequently, in the first closed circuit 17, although hydraulic pressure is being applied by the charge pressure source 19, the rotary shaft 15a of the hydraulic motor 15 is rotatable, so the door 3 moves at a predetermined speed. begins to fall under its own weight at a speed exceeding . Then, at the moment when it starts to drop under its own weight, the flow of hydraulic oil in the first closed circuit 17 rapidly increases, and the rotary shaft 15a of the hydraulic motor 15, the electric motor 34a or 34b, and the rotary shafts of the pump 33a or 33b idle. state. However, one or both of the emergency shut-off valves 95a and 95b of the fail-safe means 23 provided in the first closed circuit 17 are closed when the flow rate of hydraulic oil passing through per unit time exceeds a predetermined flow rate. In order to enter the state, the flow of hydraulic oil in the first closed circuit 17 is cut off by the action of one or both of the emergency shutoff valves 95a and 95b. As a result, the door body 3 is stopped and does not drop by its own weight any more. Thereafter, after confirming that the controllers of the electric motors 34a and 34b are out of order, the operator switches to a predetermined manual operation to drive the other hydraulic source 16a or 16b that is not out of order. will be raised and lowered. In this embodiment, as described above, the operation of the water gate opening/closing device 1 when one of the hydraulic pressure sources 16a and 16b becomes inoperable has been described. Even when it becomes impossible, the same effect is produced.

次に、チャージ圧源19(チャージポンプ51や電動機52等)が作動不能になった場合の水門開閉装置1の作用を説明する。
常時、油圧モータ15及び油圧源16a、16bの油圧ポンプ33a、33bから作動油が貯溜タンク22に漏れた状態であり、チャージ圧源19が作動不能になると第1閉回路17が負圧となる。そのために、非常時扉体昇降自在手段24の各チェック弁100a、100bにより、作動油を貯溜タンク22から第1閉回路17へ補充される(吸い込む)。
Next, the operation of the water gate opening/closing device 1 when the charge pressure source 19 (the charge pump 51, the electric motor 52, etc.) becomes inoperable will be described.
Hydraulic oil is always leaking from the hydraulic motor 15 and the hydraulic pumps 33a, 33b of the hydraulic sources 16a, 16b into the storage tank 22, and when the charge pressure source 19 becomes inoperable, the first closed circuit 17 becomes negative pressure. . Therefore, hydraulic oil is replenished (sucked) from the storage tank 22 to the first closed circuit 17 by the check valves 100a and 100b of the emergency door liftable means 24 .

続いて、作業者が操作盤を操作することで、非常時扉体昇降自在手段24の電磁切換弁108が所定方向へ作動油が流動するように切り換わる、すなわち、図1において電磁切換弁108が左側に移動する。すると、第1閉回路17の作動油は、シャトル弁107及び電磁切換弁108を経由して、ブレーキ機構30に付与される。その結果、ブレーキ機構30による油圧モータ15の回転軸15aへの拘束が解放される。そして、ブレーキ機構30による油圧モータ15の回転軸15aに対する拘束を解放されることで、扉体3の昇降が可能になる。その後、そのときの事情に応じて、作業者は、手動操作等により、扉体3を昇降させることができる。このとき、扉体3の自重降下時で必要であった、油圧モータ15によるキャビテーションを防止するチャージ圧は、昇降操作の際には油圧モータ15の回転数が低いために必ずしも必要ではない。 Subsequently, when the operator operates the control panel, the electromagnetic switching valve 108 of the emergency door liftable means 24 is switched so that the operating oil flows in a predetermined direction. moves to the left. Then, hydraulic fluid in the first closed circuit 17 is applied to the brake mechanism 30 via the shuttle valve 107 and the electromagnetic switching valve 108 . As a result, the restraint on the rotating shaft 15a of the hydraulic motor 15 by the brake mechanism 30 is released. By releasing the restraint of the hydraulic motor 15 on the rotary shaft 15a by the brake mechanism 30, the door 3 can be moved up and down. After that, depending on the situation at that time, the operator can raise and lower the door 3 by manual operation or the like. At this time, the charge pressure to prevent cavitation by the hydraulic motor 15, which is required when the door body 3 is lowered by its own weight, is not necessarily required when the hydraulic motor 15 rotates at a low speed during the lifting operation.

なお、扉体3が上限位置にある場合は、扉体3の降下が可能になった際、第1閉回路17には、各チェック弁100a、100bにより貯溜タンク22から作動油が補充されて若干油圧を保持している状態とはいえ、扉体3は、ブレーキ機構30による油圧モータ15の回転軸15aへの拘束が解放されているために、所定速度を超える速度で自重落下し始める虞がある。そのために、作業者は、手動ハンドルや他のブレーキ手段等を使用して、扉体3の降下動作を制御する必要はある。また、チャージ圧源19(チャージポンプ51や電動機52等)が作動不能になると、上述したような、動力電源が喪失した状態(停電時)における扉体3の自重降下を動作させることは不可能となる。 When the door 3 is at the upper limit position, the first closed circuit 17 is replenished with hydraulic oil from the storage tank 22 by the check valves 100a and 100b when the door 3 can be lowered. Although the hydraulic pressure is slightly maintained, the door 3 may start to fall under its own weight at a speed exceeding a predetermined speed because the restraint of the hydraulic motor 15 to the rotating shaft 15a by the brake mechanism 30 is released. There is Therefore, it is necessary for the operator to control the lowering motion of the door 3 using a manual handle or other braking means. Further, when the charge pressure source 19 (charge pump 51, electric motor 52, etc.) becomes inoperable, it is impossible to operate the self-weight lowering of the door 3 in the state where the power source is lost (during a power failure) as described above. becomes.

以上説明した、本実施形態に係る水門開閉装置1は、油圧源16a、16bが作動不能で、且つ油圧モータ15の回転軸15aの拘束が解放された際、扉体3の自重落下を規制するフェイルセーフ手段23を備えている。当該フェイルセーフ手段23は、第1閉回路17に設けられ、通過する単位時間当たりの流量が所定流量を超えると閉じて、第1閉回路17の作動油の流れを遮断する緊急遮断弁95a、95bを備えている。 As described above, the water gate opening/closing device 1 according to the present embodiment restricts the door body 3 from falling under its own weight when the hydraulic sources 16a and 16b are inoperable and the restraint of the rotating shaft 15a of the hydraulic motor 15 is released. A fail-safe means 23 is provided. The fail-safe means 23 is provided in the first closed circuit 17, and when the flow rate per unit time passing through exceeds a predetermined flow rate, the emergency shutoff valve 95a that closes and shuts off the flow of hydraulic oil in the first closed circuit 17, 95b.

これにより、油圧源16a、16bが作動不能であって、チャージ圧源19からの油圧により、ブレーキ機構30による油圧モータ15の回転軸15aの拘束が解放されると、扉体3が自重で落下し始める。すると、扉体3の自重落下により、第1閉回路17の作動油の流れが急激に速まり、通過する単位当たりの作動油の流量が所定流量を超えた時点で緊急遮断弁95a、95bのいずれか一方または両方が閉じるために、第1閉回路17の作動油の流れが遮断される。その結果、それ以降の扉体3の急激な落下を規制することができる。また、緊急遮断弁95a、95bを採用することで、第1閉回路17の圧力損失を最小限に抑えることができる。 As a result, when the hydraulic pressure sources 16a and 16b are inoperable and the restraint of the rotary shaft 15a of the hydraulic motor 15 by the brake mechanism 30 is released by the hydraulic pressure from the charge pressure source 19, the door body 3 falls by its own weight. Begin to. Then, the flow of hydraulic oil in the first closed circuit 17 rapidly accelerates due to the fall of the door body 3 by its own weight. Since either one or both are closed, the flow of hydraulic oil in the first closed circuit 17 is interrupted. As a result, subsequent rapid dropping of the door 3 can be regulated. Moreover, the pressure loss in the first closed circuit 17 can be minimized by employing the emergency shutoff valves 95a and 95b.

また、本実施形態に係る水門開閉装置1は、チャージ圧源19が作動不能になった際、扉体3を昇降可能とする非常時扉体昇降自在手段24を備えている。当該非常時扉体昇降自在手段24は、第1閉回路17に設けられ、貯溜タンク22内の作動油を第1閉回路17に戻すチェック弁100a、100bと、チャージ圧源19が作動不能になった際、作業者の操作により開いて、第1閉回路17の作動油をブレーキ機構30に供給する電磁切換弁108と、を備えている。 In addition, the water gate opening/closing device 1 according to the present embodiment is provided with an emergency door lifting means 24 that enables the door 3 to move up and down when the charge pressure source 19 becomes inoperable. The emergency door liftable means 24 is provided in the first closed circuit 17, and the check valves 100a and 100b for returning the hydraulic oil in the storage tank 22 to the first closed circuit 17 and the charge pressure source 19 are disabled. and an electromagnetic switching valve 108 that is opened by an operator's operation to supply the hydraulic oil in the first closed circuit 17 to the brake mechanism 30 when the first closed circuit 17 is closed.

これにより、常時、油圧モータ15や油圧源16a、16bのポンプ33a、33bから作動油が貯溜タンク22内に漏れた状態であり、チャージ圧源19が作動不能になると第1閉回路17が負圧となるために、チェック弁100a、100bにより、作動油を貯溜タンク22から閉回路へ補充する(吸い込む)ことができる。また、作業者が操作盤を操作することで、電磁切換弁108を所定方向へ作動油が流動するように切り換える。この電磁切換弁108の切り換えにより、第1閉回路17の油圧をブレーキ機構30に付与することで、油圧モータ15の回転軸15aに対する拘束を解放することができる。そして、チャージ圧源19が故障して作動不能な状態であっても、作業者は、一時的に、扉体3を昇降させることが可能になる。 As a result, hydraulic fluid is always leaking into the storage tank 22 from the hydraulic motor 15 and the pumps 33a and 33b of the hydraulic sources 16a and 16b. Hydraulic fluid can be replenished (sucked) from the storage tank 22 into the closed circuit by the check valves 100a, 100b. Further, the operator operates the control panel to switch the electromagnetic switching valve 108 so that the working oil flows in a predetermined direction. By switching the electromagnetic switch valve 108, the hydraulic pressure of the first closed circuit 17 is applied to the brake mechanism 30, so that the hydraulic motor 15 can be released from the rotation shaft 15a. Even if the charge pressure source 19 fails and is inoperable, the operator can temporarily move the door 3 up and down.

さらに、本実施形態に係る水門開閉装置1は、第1閉回路17に跨るように配置され、第1閉回路17の油圧が所定圧を超えると、その油圧を第1閉回路17の高圧側から低圧側に逃がすブレーキ用回路110を備えている。当該ブレーキ用回路110により、第1閉回路17の油圧が所定圧を超えても、第1閉回路17の高圧側から低圧側に逃がすことできる。そして、上述しているように、自重降下時に、高速で回転していた油圧モータ(ポンプ機能)15を停止させた際に、ブレーキ用回路110により、油圧モータ15から吐出側(第1閉回路17の連通経路38a)の異常液圧を吸込側(第1閉回路17の連通経路38b)に逃がすことができる。 Further, the water gate opening/closing device 1 according to the present embodiment is arranged so as to straddle the first closed circuit 17, and when the hydraulic pressure of the first closed circuit 17 exceeds a predetermined pressure, the hydraulic pressure of the first closed circuit 17 is A brake circuit 110 is provided to release the pressure from the pressure to the low pressure side. Even if the hydraulic pressure in the first closed circuit 17 exceeds a predetermined pressure, the brake circuit 110 allows the hydraulic pressure to escape from the high pressure side of the first closed circuit 17 to the low pressure side. Then, as described above, when the hydraulic motor (pump function) 15 rotating at high speed is stopped during self-weight descent, the brake circuit 110 causes the hydraulic motor 15 to move toward the discharge side (first closed circuit). 17 can be released to the suction side (communication path 38b of the first closed circuit 17).

さらにまた、本実施形態に係る水門開閉装置1は、第1閉回路17に跨るように連通される密閉タンク21a、21bと、貯溜タンク22内の作動油を密閉タンク21a、21bに供給するチャージ圧源19と、を備えている。これにより、チャージ圧源19は、油圧モータ15及び油圧源16a、16bのポンプ33a、33bから漏れた作動油の量以上を貯溜タンク22から吸込んで密閉タンク21a、21bに吐出し、密閉タンク21bからの、温度上昇していない作動油を第1閉回路17の連通経路38b(油圧モータ15の吸込側)に供給している。その結果、第1閉回路17内の作動油を、少ない流量で冷却することが可能で、且つその流量を保つことができる。これにより、チャージ圧源19(電動機52及びチャージポンプ51等)による吐出量が抑えられ、チャージ圧源19を小型化することができる。 Furthermore, the water gate opening/closing device 1 according to the present embodiment includes the closed tanks 21a and 21b that are communicated across the first closed circuit 17, and the charge tank that supplies the hydraulic oil in the storage tank 22 to the closed tanks 21a and 21b. a pressure source 19; As a result, the charge pressure source 19 sucks from the storage tank 22 an amount equal to or greater than the amount of hydraulic oil that has leaked from the hydraulic motor 15 and the pumps 33a and 33b of the hydraulic sources 16a and 16b, discharges it to the closed tanks 21a and 21b, and discharges the hydraulic oil to the closed tank 21b. Hydraulic oil whose temperature has not risen is supplied to the communication path 38b of the first closed circuit 17 (the suction side of the hydraulic motor 15). As a result, the hydraulic oil in the first closed circuit 17 can be cooled with a small flow rate, and the flow rate can be maintained. As a result, the discharge amount of the charge pressure source 19 (the electric motor 52, the charge pump 51, etc.) is suppressed, and the charge pressure source 19 can be made smaller.

また、密閉タンク21a、21bを備えているので、オープン構造のタンクと比べて空隙を必要とせずコンパクトに構成でき、作動油の貯溜量を最大限にすることができる。さらに、密閉タンク21a、21bを備えているので、配管から漏れが発生しても、圧力は低下するほどの僅かな漏れで済み、密閉タンク21a、21b内の多くの作動油が漏れ出すことはない。また、貯溜タンク22内の作動油の貯溜量は、密閉タンク21a、21b内の作動油によって第1閉回路17が冷却されることから、僅かな作動油の量だけでよいので、貯溜タンク22を小さくすることができる。これにより、油圧駆動ユニット10を小型、軽量化することができ、ひいては水門開閉装置1全体を小型、軽量化することができる。 In addition, since the closed tanks 21a and 21b are provided, it is possible to make a compact configuration without requiring an air gap compared to an open-structured tank, thereby maximizing the amount of hydraulic oil to be stored. Furthermore, since the closed tanks 21a and 21b are provided, even if leakage occurs from the piping, the leakage is so slight that the pressure drops, and much of the hydraulic oil in the closed tanks 21a and 21b does not leak out. do not have. Since the first closed circuit 17 is cooled by the hydraulic oil in the closed tanks 21a and 21b, only a small amount of hydraulic oil is required to be stored in the storage tank 22. can be made smaller. As a result, the size and weight of the hydraulic drive unit 10 can be reduced, and the size and weight of the water gate opening/closing device 1 as a whole can be reduced.

さらにまた、本実施形態に係る水門開閉装置1では、第1閉回路17及び密閉タンク21a、21bに連通される自重降下用回路20と、該自重降下用回路20に設けられる流量制御弁85と、を備えている。これにより、自重降下用回路20に流れる作動油の流量が流量調整弁85により絞られ制限されるため、扉体3を適宜自重降下速度にて安定して自重降下させることができる。 Furthermore, in the water gate opening and closing device 1 according to the present embodiment, the dead weight lowering circuit 20 communicated with the first closed circuit 17 and the sealed tanks 21a and 21b, and the flow control valve 85 provided in the dead weight lowering circuit 20. , is equipped with As a result, the flow rate of the hydraulic oil flowing through the dead weight lowering circuit 20 is throttled and restricted by the flow control valve 85, so that the door body 3 can be stably lowered at an appropriate dead weight lowering speed.

また、扉体3の自重降下時、自重降下用回路20に沿って流れた作動油が密閉タンク21a、21bに流入されることで、密閉タンク21a、21b内に貯留された、温度上昇していない作動油が、第1閉回路17の一部を含む第2閉回路18に流れて循環する。その結果、密閉タンク21a、21b内に貯留された、温度上昇していない作動油によって、第1閉回路17の一部を含む第2閉回路18の冷却効果を得ることができる。また、扉体3の自重降下時、チャージ圧源19により、油圧モータ15等から漏れた作動油の油量以上を付与することで、油圧モータ15の吸込側(第1閉回路17の連通経路38b)に一定以上の圧力(チャージ圧)をかけることでき、キャビテーションの発生を防ぐことができる。 Further, when the weight of the door body 3 is lowered, the hydraulic oil flowing along the weight lowering circuit 20 flows into the closed tanks 21a and 21b, thereby increasing the temperature of the closed tanks 21a and 21b. Hydraulic oil that is not present flows and circulates in a second closed circuit 18 that includes a portion of the first closed circuit 17 . As a result, the second closed circuit 18 including a part of the first closed circuit 17 can be cooled by the hydraulic fluid that is stored in the sealed tanks 21a and 21b and whose temperature has not risen. In addition, when the door body 3 is lowered by its own weight, the charge pressure source 19 applies an amount equal to or greater than the amount of hydraulic oil that has leaked from the hydraulic motor 15 or the like, so that the suction side of the hydraulic motor 15 (the communication path of the first closed circuit 17 38b) can be applied with a pressure (charge pressure) above a certain level to prevent the occurrence of cavitation.

さらにまた、本実施形態に係る水門開閉装置1は、油圧駆動ユニット10を備え、油圧駆動ユニット10は、油圧モータ15と、減速機7と、油圧源16a、16bと、第1及び第2閉回路17、18と、密閉タンク21a、21bと、チャージ圧源19と、貯溜タンク22とを一体化して構成される。これにより、第1及び第2閉回路17、18を循環する作動油の冷却効果を十分に得ることができ、チャージ圧源19、貯溜タンク22等を小型化でき、ひいては油圧駆動ユニット10全体を小型化することができる。これにより、当該油圧駆動ユニットを搭載する本水門開閉装置1全体を小型化することができ、その設置スペースをコンパクトにすることができる。 Furthermore, the water gate opening/closing device 1 according to the present embodiment includes a hydraulic drive unit 10. The hydraulic drive unit 10 includes a hydraulic motor 15, a speed reducer 7, hydraulic pressure sources 16a and 16b, and first and second closing valves. Circuits 17 and 18, closed tanks 21a and 21b, charge pressure source 19, and storage tank 22 are integrated. As a result, a sufficient cooling effect can be obtained for the hydraulic oil circulating through the first and second closed circuits 17 and 18, the charge pressure source 19, the reservoir tank 22, etc. can be made smaller, and the hydraulic drive unit 10 as a whole can be reduced in size. It can be made smaller. As a result, it is possible to reduce the size of the entire water gate opening/closing device 1 on which the hydraulic drive unit is mounted, and to make the installation space compact.

なお、上述した本実施形態に係る水門開閉装置1では、ワイヤロープ式を採用しているが、チェーン式、ラック式等、他の昇降手段を採用してもよい。 In addition, although the water gate opening/closing device 1 according to the present embodiment described above employs a wire rope type, other elevating means such as a chain type or a rack type may be employed.

また、上述した本実施形態に係る水門開閉装置1では、油圧を用いているが、他の液圧を用いてもよい。さらに、本実施形態では、上述した油圧駆動ユニット10が、本水門開閉装置1に搭載されているが、その他の装置に搭載しても構わない。 Further, although hydraulic pressure is used in the water gate opening/closing device 1 according to the present embodiment described above, other hydraulic pressure may be used. Furthermore, in this embodiment, the hydraulic drive unit 10 described above is mounted on the water gate opening/closing device 1, but it may be mounted on other devices.

1 水門開閉装置,3 扉体(被移動体),10 油圧駆動ユニット(液圧駆動ユニット),15 油圧モータ(液圧モータ),16a、16b 油圧源(液圧源),17 第1閉回路(閉回路),18 第2閉回路,19 チャージ圧源,20 自重降下用回路,21a、21b 密閉タンク,22 貯溜タンク,23 フェイルセーフ手段,24 非常時扉体昇降自在手段,30 ブレーキ機構,33a、33b ポンプ,34a、34b 電動機,85 流量制御弁,95a、95b 緊急遮断弁,100a、100b チェック弁,108 電磁切換弁,110 ブレーキ用回路 Reference Signs List 1 sluice gate opening/closing device, 3 door body (to-be-moved body), 10 hydraulic drive unit (hydraulic pressure drive unit), 15 hydraulic motor (hydraulic pressure motor), 16a, 16b hydraulic source (hydraulic pressure source), 17 first closed circuit (closed circuit), 18 second closed circuit, 19 charge pressure source, 20 self-weight lowering circuit, 21a, 21b closed tank, 22 storage tank, 23 fail-safe means, 24 emergency door liftable means, 30 brake mechanism, 33a, 33b pumps 34a, 34b electric motors 85 flow control valves 95a, 95b emergency cutoff valves 100a, 100b check valves 108 electromagnetic switching valves 110 brake circuits

Claims (9)

水門を開閉する水門開閉装置であって、
前記水門を開閉する扉体に連結されて、液圧により該扉体を昇降させる液圧モータと、
ポンプ及び該ポンプを駆動する電動機を含み、吐出量及び吐出方向を制御可能な液圧源と、
前記液圧モータと前記ポンプとを連通して、作動液が循環する閉回路と、
前記液圧源が作動不能で、且つ前記液圧モータの回転軸の拘束が解放された際、前記扉体の自重落下を規制するフェイルセーフ手段と、を備え、
該フェイルセーフ手段は、前記閉回路に設けられ、
通過する単位時間当たりの作動液の流量が所定流量を超えると閉じて、前記閉回路の作動液の流れを遮断する緊急遮断弁を備えることを特徴とする水門開閉装置。
A water gate opening and closing device for opening and closing a water gate,
a hydraulic motor connected to a door that opens and closes the water gate and raises and lowers the door by hydraulic pressure;
a liquid pressure source including a pump and an electric motor for driving the pump, and capable of controlling the discharge amount and the discharge direction;
a closed circuit communicating between the hydraulic motor and the pump, in which hydraulic fluid circulates;
a fail-safe means for restricting the door body from falling under its own weight when the hydraulic pressure source is inoperable and the rotation shaft of the hydraulic motor is released from restraint;
The fail-safe means is provided in the closed circuit,
A flood gate opening/closing device comprising an emergency cutoff valve that closes when a flow rate of hydraulic fluid passing through the water gate per unit time exceeds a predetermined flow rate to cut off the flow of the hydraulic fluid in the closed circuit.
前記閉回路に跨るように連通される密閉タンクと、
貯溜タンク内の作動液を前記密閉タンクに供給するチャージ圧源と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の水門開閉装置。
A closed tank communicated across the closed circuit;
a charge pressure source for supplying the hydraulic fluid in the storage tank to the closed tank;
The water gate opening and closing device according to claim 1, characterized by comprising:
前記閉回路及び前記密閉タンクに連通される自重降下用回路と、
該自重降下用回路に設けられる流量制御弁と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の水門開閉装置。
a dead weight lowering circuit that communicates with the closed circuit and the closed tank;
a flow control valve provided in the dead weight lowering circuit;
The water gate opening and closing device according to claim 1 or 2, characterized by comprising:
水門を開閉する水門開閉装置であって、
前記水門を開閉する扉体に連結されて、液圧により該扉体を昇降させる液圧モータと、
ポンプ及び該ポンプを駆動する電動機を含み、吐出量及び吐出方向を制御可能な液圧源と、
前記液圧モータと前記ポンプとを連通して、作動液が循環する閉回路と、
貯溜タンク内の作動液を前記閉回路に供給すると共に、前記貯溜タンク内の作動液を前記液圧モータの回転軸を解放すべくブレーキ機構に供給するチャージ圧源と、
該チャージ圧源が作動不能になった際、前記ブレーキ機構による前記液圧モータの回転軸の拘束を解放することで前記扉体を昇降可能とする非常時扉体昇降自在手段と、
を備えることを特徴とする水門開閉装置。
A water gate opening and closing device for opening and closing a water gate,
a hydraulic motor connected to a door that opens and closes the water gate and raises and lowers the door by hydraulic pressure;
a liquid pressure source including a pump and an electric motor for driving the pump, and capable of controlling the discharge amount and the discharge direction;
a closed circuit communicating between the hydraulic motor and the pump, in which hydraulic fluid circulates;
a charge pressure source that supplies the hydraulic fluid in the reservoir tank to the closed circuit and supplies the hydraulic fluid in the reservoir tank to a brake mechanism to release the rotary shaft of the hydraulic motor;
an emergency door elevation means that enables the door to be raised and lowered by releasing the restraint of the rotating shaft of the hydraulic motor by the brake mechanism when the charge pressure source becomes inoperable;
A sluice gate opening and closing device comprising:
前記非常時扉体昇降自在手段は、前記閉回路に設けられ、
前記貯溜タンク内の作動液を前記閉回路に戻すチェック弁と、
前記チャージ圧源が作動不能になった際、作業者の操作により開いて、前記閉回路の作動液を前記ブレーキ機構に供給する電磁切換弁と、
を備えることを特徴とする請求項4に記載の水門開閉装置。
The emergency door liftable means is provided in the closed circuit,
a check valve that returns the hydraulic fluid in the storage tank to the closed circuit;
an electromagnetic switching valve that is opened by an operator's operation to supply the hydraulic fluid in the closed circuit to the brake mechanism when the charge pressure source becomes inoperable;
The water gate opening and closing device according to claim 4, characterized by comprising:
前記閉回路に跨るように連通される密閉タンクと、
前記閉回路及び前記密閉タンクに連通される自重降下用回路と、
該自重降下用回路に設けられる流量制御弁と、
を備えることを特徴とする請求項4または5に記載の水門開閉装置。
A closed tank communicated across the closed circuit;
a dead weight lowering circuit that communicates with the closed circuit and the closed tank;
a flow control valve provided in the dead weight lowering circuit;
The water gate opening and closing device according to claim 4 or 5, characterized by comprising:
前記閉回路に設けられ、前記閉回路の液圧が所定圧を超えると、その液圧を前記閉回路の高圧側から低圧側に逃がすブレーキ用回路を備えることを特徴とする請求項1~6いずれかに記載の水門開閉装置。 A brake circuit is provided in the closed circuit and releases the hydraulic pressure from the high pressure side of the closed circuit to the low pressure side when the hydraulic pressure in the closed circuit exceeds a predetermined pressure. A water gate operator according to any one of the above. 被移動体を移動させるための液圧駆動ユニットであって、
液圧により前記被移動体を移動させるための液圧モータと、
該液圧モータに連結される減速機と、
ポンプ及び該ポンプを駆動する電動機を含み、吐出量及び吐出方向を制御可能な液圧源と、
前記液圧モータと前記ポンプとを連通して、作動液が循環する閉回路と、
該閉回路に跨るように連通される密閉タンクと、
貯溜タンク内の作動液を前記密閉タンクに供給すると共に、前記貯溜タンク内の作動液を前記液圧モータの回転軸を解放すべくブレーキ機構に供給するチャージ圧源と、
を備えることを特徴とする液圧駆動ユニット。
A hydraulic drive unit for moving a body to be moved,
a hydraulic motor for moving the object to be moved by hydraulic pressure;
a speed reducer coupled to the hydraulic motor;
a liquid pressure source including a pump and an electric motor for driving the pump, and capable of controlling the discharge amount and the discharge direction;
a closed circuit communicating between the hydraulic motor and the pump, in which hydraulic fluid circulates;
A closed tank communicated across the closed circuit;
a charge pressure source that supplies the hydraulic fluid in the storage tank to the closed tank and supplies the hydraulic fluid in the storage tank to a brake mechanism to release the rotary shaft of the hydraulic motor;
A hydraulic drive unit comprising:
前記液圧モータと、前記減速機と、前記液圧源と、前記閉回路と、前記密閉タンクと、前記チャージ圧源と、前記貯溜タンクとが一体化されることを特徴とする請求項8に記載の液圧駆動ユニット。 8. The hydraulic motor, the speed reducer, the hydraulic pressure source, the closed circuit, the closed tank, the charge pressure source, and the storage tank are integrated. Hydraulic drive unit according to.
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