JP4314228B2 - Gate opening / closing drive unit and gate device - Google Patents
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Description
本発明は、港湾、河川などにおいて防潮などの目的で設置されるゲートの開閉駆動のためのユニット、およびゲート装置に関する。 The present invention relates to a unit for opening and closing a gate installed for the purpose of tide prevention in a harbor, a river, and the like, and a gate device.
従来より、港湾、河川などにおいて、防潮のための堤防の出入口に横引きのゲート装置が設置されている。一般に、ゲート装置は、地面に敷設されたレール上を横方向(水平方向)に走行して出入口(ゲート)の開閉を行うようになっている。出入口を閉めたときの水密性を向上させるために、通常、ゲート本体の下端縁部に、地面に打設したコンクリートに接してシール性を発揮するパッキンが設けられている。そのバッキンがコンクリートと接したまま移動すると摩耗が激しいので、ゲート装置を開閉のために走行させるときにはゲート本体を上方へ持ち上げてバッキンをコンクリートから離した状態とし、出入口を閉めた後でゲート本体を下降させるようになっている。 Conventionally, in harbors, rivers, and the like, horizontal gate devices have been installed at the entrances and exits of dykes for tide prevention. In general, a gate device travels in a horizontal direction (horizontal direction) on a rail laid on the ground to open and close an entrance / exit (gate). In order to improve the water tightness when the doorway is closed, usually a packing is provided at the lower end edge of the gate body so as to be in contact with the concrete placed on the ground and exhibit a sealing property. If the backing moves in contact with the concrete, the wear will be severe, so when running the gate device for opening and closing, the gate body is lifted upward to separate the backing from the concrete, and the gate body is closed after closing the doorway. It is designed to be lowered.
従来において、そのようなゲート装置に用いられるゲート開閉駆動装置として、車輪を備えた駆動装置をゲート本体に取り付けた油圧ジャッキによって上下方向に移動させるものが提案されている(特許文献1)。また、ゲート本体の備えた回転駆動装置を伝導軸および笠歯車を用いて車輪に伝達するととともに、車輪をゲート本体に取り付けた油圧シリンダによって上下方向に移動させるものが提案されている(特許文献2)。また、伝導軸によってカムを回転させ、カムの回転によって、車輪に対してゲート本体が上下方向に移動されるように構成されたものも提案されている(特許文献3)。
しかし、上に述べた従来のゲート開閉駆動装置では、装置が大掛かりであって大きなスペースが必要である。特に、車輪を回転駆動させる構造、および回転駆動する車輪に対してゲート本体を上下方向に移動させるための駆動装置が大きくなり、ゲート開閉駆動装置およびゲート装置の小型軽量化が図れないという問題があった。 However, the conventional gate opening / closing drive device described above is large and requires a large space. In particular, there is a problem that the structure for driving the wheels to rotate and the drive device for moving the gate body in the vertical direction with respect to the wheels to be driven to rotate are large, and the gate opening / closing drive device and the gate device cannot be reduced in size and weight. there were.
すなわち、特許文献1および2のように、油圧ジャッキをゲート本体に対して鉛直方向に設置し、ピストンロッドにより車輪を直接的に上下方向に移動させた場合には、油圧ジャッキの長さの分だけゲート開閉駆動装置の高さが高くなってしまう。また、特許文献2および3のように、複数の伝導軸や笠歯車を組み合わせたり、またカムを回転させるようにしたものでは、動力伝達機構が大きくなってしまい、また伝導効率を高くとれないので全体的な効率が低下するという不利な点もある。 That is, as in Patent Documents 1 and 2, when the hydraulic jack is installed in the vertical direction with respect to the gate body and the wheel is directly moved in the vertical direction by the piston rod, the length of the hydraulic jack is reduced. Only the height of the gate opening / closing drive device becomes high. In addition, as in Patent Documents 2 and 3, a combination of a plurality of transmission shafts and bevel gears or a rotation of a cam results in an increase in the power transmission mechanism and a reduction in conduction efficiency. There is also the disadvantage that the overall efficiency is reduced.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、小型で効率のよいゲート開閉駆動ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a small and efficient gate opening / closing drive unit.
本発明のゲート開閉駆動ユニットは、基台と、前記基台に回転可能に取り付けられた車輪と、前記基台に取り付けられて前記車輪を回転駆動する流体圧モータと、前記基台に設けられてゲート本体を昇降駆動するための昇降駆動装置と、を有し、前記昇降駆動装置は、前記ゲート本体を取り付けるための取付け板と、それぞれ連結軸によって回動可能に連結された2つのリンク棒からなる2つのリンク機構と、2つの前記リンク機構について、それぞれの一端部を前記基台に回動可能に連結する基台側軸部、およびそれぞれの他端部を前記取付け板に回動可能に連結する取付け板側軸部と、前記2つの連結軸の間に取り付けられて伸縮駆動する流体圧シリンダと、を有し、前記流体圧シリンダが伸長したときに前記各リンク機構が伸びて前記取付け板が前記基台に対して上昇移動し、前記流体圧シリンダが収縮したときに前記各リンク機構が曲がって前記取付け板が前記基台に対して下降移動するように構成される。 A gate opening / closing drive unit according to the present invention is provided on a base, a wheel rotatably attached to the base, a fluid pressure motor attached to the base and rotationally driving the wheel, and the base. Elevating drive device for elevating and driving the gate body, and the elevating drive device is provided with an attachment plate for attaching the gate main body and two link rods rotatably connected by connecting shafts, respectively. The two link mechanisms, and the two link mechanisms, each of which is pivotally connected to the base, and the other end of each of the link mechanisms can be pivoted to the mounting plate. An attachment plate side shaft connected to the two connection shafts, and a fluid pressure cylinder attached between the two connection shafts to drive expansion and contraction. With plate is moved upward relative to the base, the configured such that the mounting plate each link mechanism bent moves down relative to the base when said fluid pressure cylinder is contracted.
好ましくは、前記流体圧シリンダの伸長端において、2つの前記リンク機構は上死点を越えた状態となり、前記ゲート本体の重力が前記流体圧シリンダに対して伸長方向に作用するように構成される。 Preferably, at the extended end of the fluid pressure cylinder, the two link mechanisms are in a state exceeding the top dead center, and the gravity of the gate body acts on the fluid pressure cylinder in the extending direction. .
また、2つの前記リンク機構が上死点を越えた状態において、それより外側へ開かないようにストッパが設けられる。 Further, a stopper is provided so that the two link mechanisms do not open outward beyond the top dead center.
また、前記流体圧モータに圧流体を供給する圧流体ユニットにおいて、当該圧流体ユニットが動作しないときに前記流体圧モータの2つのポートを短絡させるバイパス回路が設けられる。また、前記圧流体ユニットが一体化される。 In addition, in the pressure fluid unit that supplies the pressure fluid to the fluid pressure motor, a bypass circuit that short-circuits two ports of the fluid pressure motor when the pressure fluid unit does not operate is provided. Further, the pressure fluid unit is integrated.
本発明に係るゲート装置は、ゲート本体に設けられた横方向のフレームに、上に述べた2つのゲート開閉駆動ユニットのそれぞれの前記取付け板が取り付けられており、2つの前記ゲート開閉駆動ユニットのそれぞれの車輪が1本のレール上を走行するように構成される。 In the gate device according to the present invention, each of the mounting plates of the two gate opening / closing drive units described above is attached to a lateral frame provided on the gate body, and the two gate opening / closing drive units are connected to each other. Each wheel is configured to run on one rail.
本発明のゲート開閉駆動ユニットは、小型で効率がよい。したがって、ゲート装置の構造を簡単化し且つ軽量化を図ることが可能である。 The gate opening / closing drive unit of the present invention is small and efficient. Therefore, the structure of the gate device can be simplified and reduced in weight.
図1は本発明の実施形態に係るゲート装置1の正面図、図2はゲート装置1に用いられているゲート開閉駆動ユニット3の正面図、図3はゲート開閉駆動ユニット3の左側面図、図4は制御装置の内部の配置の例を示す正面図、図5はゲート装置1の油圧回路図、図6はゲート装置1の動作の例を示すタイミング図である。 1 is a front view of a gate device 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a gate opening / closing drive unit 3 used in the gate device 1, and FIG. 3 is a left side view of the gate opening / closing drive unit 3. 4 is a front view showing an example of the internal arrangement of the control device, FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram of the gate device 1, and FIG. 6 is a timing diagram showing an example of the operation of the gate device 1.
なお、図2において、車輪32の中心線を境界として、その左半分は昇降駆動装置37が下降した状態を示し、その右半分は昇降駆動装置37が上昇した状態を示す。また、図3において、その左半分は昇降駆動装置37が上昇した状態を示し、その右半分は昇降駆動装置37が下降した状態を示す。 In FIG. 2, with the center line of the wheel 32 as a boundary, the left half shows a state where the lifting drive device 37 is lowered, and the right half shows a state where the lifting drive device 37 is raised. In FIG. 3, the left half shows a state in which the lift drive device 37 is raised, and the right half shows a state in which the lift drive device 37 is lowered.
図1において、ゲート装置1は、コンクリート製の堤防TBの出入口において、地面に敷設されたレールRLに沿って水平方向(図1の左右方向)に移動可能に設けられている。 In FIG. 1, the gate device 1 is provided so as to be movable in the horizontal direction (left and right direction in FIG. 1) along a rail RL laid on the ground at the entrance and exit of a concrete dike TB.
すなわち、ゲート装置1は、ゲート本体11、2つのゲート開閉駆動ユニット12,13、ケーブルベア14、制御装置15、および油圧ユニット16などからなっている。 That is, the gate device 1 includes a gate main body 11, two gate opening / closing drive units 12, 13, a cable bear 14, a control device 15, a hydraulic unit 16, and the like.
ゲート本体11は、鋼鉄などからなり、周囲および中央部などに構造部材としての多数のフレーム21a〜eが設けられ、それらの表面に鋼板が張り付けられ、全体として正面視が長方形の扉状体である。その幅は、堤防TBの出入口の開口幅よりも広く、高さは堤防TBの高さよりも少し低い。 The gate main body 11 is made of steel or the like, and a large number of frames 21a to 21e as structural members are provided around and at the center, and steel plates are attached to the surfaces thereof. is there. The width is wider than the opening width of the entrance and exit of the dike TB, and the height is slightly lower than the height of the dike TB.
ゲート開閉駆動ユニット12,13は、ゲート本体11の上下方向の中央部よりやや下側位置に横方向に設けられたチャネル鋼からなるフレーム21eに、横方向に互いに所定の距離をおいて取り付けられている。ゲート開閉駆動ユニット12,13は、それぞれの車輪32が1本のレールRL上を走行する。これら2つのゲート開閉駆動ユニット12,13は、形状は互いに対称形であるが、機能は同じであるので、以下においては主として一方のゲート開閉駆動ユニット12のみについて説明する。 The gate opening / closing drive units 12 and 13 are attached to a frame 21e made of channel steel provided laterally at a position slightly below the central portion in the vertical direction of the gate body 11 at a predetermined distance from each other in the lateral direction. ing. In the gate opening / closing drive units 12, 13, each wheel 32 travels on one rail RL. These two gate opening / closing drive units 12 and 13 are symmetrical with each other but have the same function. Therefore, only one gate opening / closing drive unit 12 will be mainly described below.
図2および図3を参照して、ゲート開閉駆動ユニット12は、基台31、車輪32、油圧モータ33、スプロケット34,35、チェーン36、および昇降駆動装置37などからなる。 2 and 3, the gate opening / closing drive unit 12 includes a base 31, a wheel 32, a hydraulic motor 33, sprockets 34 and 35, a chain 36, a lift drive 37, and the like.
基台31は、上板51、側板52,53、ブラケット板54などからなる。これらは、炭素鋼またはステンレス鋼などの金属材料からなる。2つの側板52,53の間にわたって、軸55が貫通して設けられ、図示しない軸受けによって回転可能に支持されている。軸55には、車輪32およびスプロケット34がキーによって一体回転するように取り付けられている。ブラケット板54には、油圧モータ33が取り付けられており、その回転軸33aにはスプロケット35がキーによって一体回転するように取り付けられている。スプロケット34,35の間にはチェーン36が掛け渡されている。したがって、油圧モータ33が回転すると、スプロケット35、チェーン36、スプロケット34、および軸55を介して車輪32が回転し、レールRLの上を走行する。 The base 31 includes an upper plate 51, side plates 52 and 53, a bracket plate 54, and the like. These consist of metallic materials such as carbon steel or stainless steel. A shaft 55 is provided so as to penetrate between the two side plates 52 and 53, and is rotatably supported by a bearing (not shown). The wheel 55 and the sprocket 34 are attached to the shaft 55 so as to rotate together with a key. A hydraulic motor 33 is attached to the bracket plate 54, and a sprocket 35 is attached to the rotary shaft 33a so as to rotate integrally with a key. A chain 36 is spanned between the sprockets 34 and 35. Therefore, when the hydraulic motor 33 rotates, the wheel 32 rotates via the sprocket 35, the chain 36, the sprocket 34, and the shaft 55, and travels on the rail RL.
なお、2つのゲート開閉駆動ユニット12,13の車輪32は、同時に同じ方向に回転するように制御される。油圧モータ33の回転方向および回転速度を調節することにより、ゲート装置1の走行方向および走行速度が制御される。 The wheels 32 of the two gate opening / closing drive units 12 and 13 are controlled to rotate in the same direction at the same time. By adjusting the rotational direction and rotational speed of the hydraulic motor 33, the traveling direction and traveling speed of the gate device 1 are controlled.
昇降駆動装置37は、ゲート本体11のフレーム21eを取り付けるための取付け板61、取付け板61に取り付けられた2つのブラケット62,63、上板51に取り付けられた2つのブラケット64,65、連結軸68,71によって回動可能に連結されたそれぞれ2つのリンク棒66,67、69,70からなる2つのリンク機構LK1,LK2、2つのリンク機構LK1,LK2について、それぞれの一端部を基台側のブラケット64,65に回動可能に連結する基台側軸部72,73、および、それぞれの他端部を取付け板側のブラケット62,63に回動可能に連結する取付け板側軸部74,75を有する。そして、2つの連結軸68,71の間には、伸縮駆動する油圧シリンダ76が取り付けられている。 The elevating drive device 37 includes an attachment plate 61 for attaching the frame 21e of the gate body 11, two brackets 62 and 63 attached to the attachment plate 61, two brackets 64 and 65 attached to the upper plate 51, and a connecting shaft. One end of each of the two link mechanisms LK1 and LK2 and the two link mechanisms LK1 and LK2 including two link rods 66, 67, 69, and 70 that are rotatably connected by 68 and 71, respectively, is on the base side. The base side shaft portions 72 and 73 that are rotatably connected to the brackets 64 and 65, and the mounting plate side shaft portion 74 that rotatably connects the other end portions to the brackets 62 and 63 on the mounting plate side. , 75. A hydraulic cylinder 76 that is extended and retracted is attached between the two connecting shafts 68 and 71.
油圧シリンダ76は、シリンダチューブ81、図示しないカバーやピストン、ピストンロッド82、先端金具83、後端金具84などからなる。図示しない2つのポートに圧油を給排することによって、ピストンロッド82が伸長しまたは収縮する。先端金具83には連結軸68が貫通し、これによって先端金具83とリンク機構LK1とが回動可能に連結されている。後端金具84には連結軸71が貫通し、これによって後端金具84とリンク機構LK2とが回動可能に連結されている。 The hydraulic cylinder 76 includes a cylinder tube 81, a cover and a piston (not shown), a piston rod 82, a front end fitting 83, a rear end fitting 84, and the like. Piston rod 82 extends or contracts by supplying and discharging pressure oil to and from two ports (not shown). A connecting shaft 68 passes through the tip fitting 83, and thereby the tip fitting 83 and the link mechanism LK1 are rotatably connected. The connecting shaft 71 passes through the rear end fitting 84, and thereby the rear end fitting 84 and the link mechanism LK2 are rotatably connected.
したがって、油圧シリンダ76が伸長したときには、図2の右半分および図3の左半分に示すように、各リンク機構LK1,LK2が伸びて、取付け板61が基台31に対して上昇移動する。油圧シリンダ76が収縮したときには、図2の左半分および図3の右半分に示すように、各リンク機構LK1,LK2が連結軸68,71を中心にして折れ曲がり、取付け板61が基台31に対して下降移動する。 Therefore, when the hydraulic cylinder 76 extends, as shown in the right half of FIG. 2 and the left half of FIG. 3, the link mechanisms LK1 and LK2 extend and the mounting plate 61 moves upward relative to the base 31. When the hydraulic cylinder 76 contracts, the link mechanisms LK1 and LK2 bend around the connecting shafts 68 and 71 as shown in the left half of FIG. Move downward.
但し、油圧シリンダ76の伸長端、つまりピストンロッド82が伸び切ったときには、図2の右半分に示すように、2つのリンク機構LK1,LK2は上死点を越えた状態、つまり、取付け板61が下降してリンク機構LK1,LK2が折れ曲がった状態から伸びて真っ直ぐな一直線状となった状態を通り越し、逆の方向である外側に少し折れ曲がった状態となる。この状態では、取付け板61に加わる荷重、つまりゲート本体11の重力は、油圧シリンダ76を伸長させる方向に作用する。しかし、油圧シリンダ76は伸長し切った状態であるので、それ以上は伸長することなく、結局、その状態で安定する。この状態では、ゲート本体11を下降させるためには、油圧シリンダ76を収縮方向に駆動し、リンク機構LK1,LK2が上死点を元の方に越えるように移動させなければならない。つまり、油圧シリンダ76の伸長端において、2つのリンク機構LK1,LK2および油圧シリンダ76が一種のトグル機構を構成し、油圧シリンダ76に圧油を供給しなくてもまた圧油が万が一漏れた場合あっても、ゲート本体11の上昇位置が安定して維持される。なお、油圧シリンダ76の寸法、およびリンク機構LK1,LK2の寸法および配置は、このような作用が行われるように設定されている。 However, when the extended end of the hydraulic cylinder 76, that is, the piston rod 82 is fully extended, as shown in the right half of FIG. 2, the two link mechanisms LK1, LK2 are in a state beyond the top dead center, that is, the mounting plate 61. Descends and the link mechanisms LK1 and LK2 extend from the bent state and pass through a straight straight line, and are slightly bent outward in the opposite direction. In this state, the load applied to the mounting plate 61, that is, the gravity of the gate body 11 acts in the direction of extending the hydraulic cylinder 76. However, since the hydraulic cylinder 76 is in the fully extended state, the hydraulic cylinder 76 does not extend any further and eventually stabilizes in that state. In this state, in order to lower the gate body 11, the hydraulic cylinder 76 must be driven in the contracting direction, and the link mechanisms LK1 and LK2 must be moved so as to cross the top dead center. That is, at the extended end of the hydraulic cylinder 76, the two link mechanisms LK1, LK2 and the hydraulic cylinder 76 constitute a kind of toggle mechanism, and the pressure oil leaks even if no pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder 76. Even if it exists, the raising position of the gate main body 11 is stably maintained. It should be noted that the dimensions of the hydraulic cylinder 76 and the dimensions and arrangement of the link mechanisms LK1 and LK2 are set so that these actions are performed.
なお、1つのゲート開閉駆動ユニット12単体では、基台31に対する取付け板61の位置および姿勢が一義的に定まらず、例えば取付け板61が水平姿勢ではなく斜め姿勢となることがあるが、2つのゲート開閉駆動ユニット12,13をゲート本体11のフレーム21eに取り付けた状態では、ゲート本体11の姿勢はレールRLと平行な状態となるので、取付け板61の姿勢は水平姿勢に一義的に定まる。つまり、特別なガイド部材を用いることなく、2つのゲート開閉駆動ユニット12,13をゲート本体11に取り付けることで、昇降駆動装置37が正常に動作する。 A single gate opening / closing drive unit 12 alone does not uniquely determine the position and orientation of the mounting plate 61 with respect to the base 31. For example, the mounting plate 61 may be inclined instead of horizontal. When the gate opening / closing drive units 12 and 13 are attached to the frame 21e of the gate body 11, the posture of the gate body 11 is parallel to the rail RL, so that the posture of the mounting plate 61 is uniquely determined as a horizontal posture. That is, when the two gate opening / closing drive units 12 and 13 are attached to the gate body 11 without using a special guide member, the elevation drive device 37 operates normally.
なお、ピストンロッド82が伸び切ったときにまたは伸び切る手前においてリンク棒67,70のそれぞれ外端部が当接するストッパ78,79が設けられている。ストッパ78,79によって、リンク機構LK1,LK2がそれ以上に外側に移動しないように規制され、2つのリンク機構LK1,LK2の動作がより一層安定化されている。 It should be noted that stoppers 78 and 79 with which the outer ends of the link rods 67 and 70 come into contact when the piston rod 82 is fully extended or before it is extended are provided. The stoppers 78 and 79 restrict the link mechanisms LK1 and LK2 from moving further outward, and the operations of the two link mechanisms LK1 and LK2 are further stabilized.
図4において、制御装置15は、鋼板製の直方体状の筐体110に、コントローラ111、電磁開閉器群112、整流回路113、充電器114、バッテリー115などが内蔵されて構成されている。 In FIG. 4, the control device 15 is configured such that a controller 111, an electromagnetic switch group 112, a rectifier circuit 113, a charger 114, a battery 115, and the like are incorporated in a rectangular parallelepiped casing 110 made of a steel plate.
制御装置15は、油圧ユニット103に対して直流電力を供給し、また電磁弁を作動させるための直流電力を適当なタイミングで供給する。つまり、通常、AC100ボルトまたは200ボルトの交流電源(商用電源)を整流回路113により整流して直流12ボルトに変換し、この直流12ボルトによって動作するとともにこれを負荷に供給する。停電時には、バッテリー115の直流12ボルトによって動作し且つこれを負荷に供給する。バッテリー115は、ゲート装置1を少なくとも1回閉じるための動作が余裕を持って行える程度の容量を持っており、充電器114によって日常的に充電されている。 The control device 15 supplies DC power to the hydraulic unit 103 and supplies DC power for operating the solenoid valve at an appropriate timing. That is, normally, an AC power supply (commercial power supply) of AC 100 volts or 200 volts is rectified by the rectifier circuit 113 and converted to DC 12 volts, and this DC 12 volts operates and supplies this to the load. In the event of a power failure, the battery 115 is operated by DC 12 volts and supplied to the load. The battery 115 has a capacity sufficient to allow the operation for closing the gate device 1 at least once with sufficient margin, and is charged on a daily basis by the charger 114.
コントローラ111は、必要に応じて電磁開閉器群112を制御し、油圧ユニット16の電源のオンオフ、過電流からの保護、電磁弁の制御、手動による操作、警報の出力、図示しない中央指令室からの遠隔操作による動作などを制御する。コントローラ111は、例えば、正規のオペレータの携帯するキースイッチなどによって操作が可能となる。警報の出力の制御においては、例えば、ゲート本体11を閉じるための動作中、またはゲート本体11が閉じた状態であるときに、回転灯などを点灯し、同時に警報音を発する。その他、コントローラ111は、制御装置15およびゲート装置1の全体を制御する。 The controller 111 controls the electromagnetic switch group 112 as necessary, and turns on / off the hydraulic unit 16, protects against overcurrent, controls the solenoid valve, manually operates, outputs an alarm, from a central command room (not shown). Controls the operation of the remote control. The controller 111 can be operated by, for example, a key switch carried by a regular operator. In the control of the alarm output, for example, when an operation for closing the gate main body 11 is performed or when the gate main body 11 is in a closed state, a rotating lamp or the like is lit, and an alarm sound is emitted at the same time. In addition, the controller 111 controls the entire control device 15 and the gate device 1.
このように、制御装置15は、交流電源とバッテリー115との独立した2系統の電源によって動作し、平常時および停電時のいずれにおいても、非常時におけるゲート装置1の開閉に対し確実に且つ経済的に対応できる。 As described above, the control device 15 is operated by two independent power sources, that is, the AC power source and the battery 115, and reliably and economically with respect to opening and closing of the gate device 1 in an emergency in both a normal time and a power failure. Can respond.
油圧ユニット16は、油圧タンク、モータM、油圧ポンプP、電磁弁V1〜3、ハンドポンプSP2などが一体的に取り付けられて構成される。モータMは、直流12ボルトで駆動する直流モータである。油圧ユニット16によって、油圧モータ33および油圧シリンダ76,77などに油圧を供給する。 The hydraulic unit 16 is configured by integrally attaching a hydraulic tank, a motor M, a hydraulic pump P, electromagnetic valves V1 to V3, a hand pump SP2, and the like. The motor M is a direct current motor driven by direct current 12 volts. The hydraulic unit 16 supplies hydraulic pressure to the hydraulic motor 33 and the hydraulic cylinders 76 and 77.
図5に示すように、油圧ユニット16は、モータによって油圧ポンプPを回転駆動し、数MPa〜十数MPa程度、例えば7MPa程度の油圧を発生するものであり、油圧出力はチェック弁を介してマニホールド104の回路に接続されている。電磁弁V1が切り替えられることにより、油圧モータ33が正方向または逆方向に回転し、電磁弁V2が切り替えられることにより、油圧シリンダ76が伸長または収縮する。 As shown in FIG. 5, the hydraulic unit 16 rotationally drives the hydraulic pump P by a motor and generates a hydraulic pressure of about several MPa to several tens of MPa, for example, about 7 MPa, and the hydraulic output is supplied via a check valve. It is connected to the circuit of the manifold 104. When the electromagnetic valve V1 is switched, the hydraulic motor 33 rotates in the forward direction or the reverse direction, and when the electromagnetic valve V2 is switched, the hydraulic cylinder 76 extends or contracts.
また、電磁弁V3が切り替えられることにより、油圧シリンダ77が伸長または収縮する。油圧シリンダ77は、ゲート本体11または堤防TBに取り付けられ、ゲート本体11が閉まったときに、堤防TBまたはゲート本体11の端部を掴んでゲート本体11が再度開かないように固定するためのグリップを作動させる。 Further, the hydraulic cylinder 77 is expanded or contracted by switching the electromagnetic valve V3. The hydraulic cylinder 77 is attached to the gate main body 11 or the dike TB, and when the gate main body 11 is closed, a grip for holding the end of the dike TB or the gate main body 11 so that the gate main body 11 does not open again. Is activated.
また、手動ポンプSP2が備えられ、手動弁SV2を切り替えた状態で手動ポンプSP2を手動で運転することにより、油圧シリンダ76に油圧を供給して作動させることが可能である。 Further, the manual pump SP2 is provided, and the manual pump SP2 is manually operated in a state where the manual valve SV2 is switched, so that the hydraulic cylinder 76 can be supplied with hydraulic pressure and operated.
図5に示すように、油圧モータ33の回路にはバイパス用の電磁弁V4が設けられている。電磁弁V4は、非通電時に油圧モータ33の両ポート間をバイパスさせ、通電時にバイパスを解除する。つまり、制御装置15の制御によって油圧モータ33が動作するときは、電磁弁V4がオンしてこれによるバイパスが解除され、正常な動作が行われるとともに、制御装置15が何らかの原因で動作しない場合には、電磁弁V4がオフして油圧モータ33の両ポート間がバイパスされ、ゲート本体11を人手で押して油圧モータ33を回転させ、ゲート本体11を人手で開閉することができるようになっている。このように、非常時において、万が一の場合であっても容易に手押しによる操作が可能なようになっている。 As shown in FIG. 5, the circuit of the hydraulic motor 33 is provided with a bypass solenoid valve V4. The solenoid valve V4 bypasses both ports of the hydraulic motor 33 when not energized, and cancels the bypass when energized. That is, when the hydraulic motor 33 is operated by the control of the control device 15, the solenoid valve V4 is turned on, the bypass by this is released, normal operation is performed, and the control device 15 does not operate for some reason. The solenoid valve V4 is turned off and the two ports of the hydraulic motor 33 are bypassed, and the gate body 11 can be manually opened and closed by pushing the gate body 11 manually to rotate the hydraulic motor 33. . In this way, in an emergency, even if it is an emergency, an operation by hand can be easily performed.
なお、図5に示すように、モータMおよび油圧ポンプPからなる予備の油圧ユニット16Yが設けられている。油圧ユニット16Yの油圧タンクは、メインの油圧ユニット16の油圧タンクが兼用されている。予備の油圧ユニット16Yの出力管路および戻り管路は、メインの油圧ユニット16の出力管路および戻り管路と並列に接続されており、メインの油圧ユニット16が故障などによって油圧が低下した場合に、予備の油圧ユニット16Yを運転するようになっている。 As shown in FIG. 5, a spare hydraulic unit 16Y including a motor M and a hydraulic pump P is provided. The hydraulic tank of the hydraulic unit 16Y is also used as the hydraulic tank of the main hydraulic unit 16. The output line and the return line of the spare hydraulic unit 16Y are connected in parallel with the output line and the return line of the main hydraulic unit 16, and the hydraulic pressure drops due to a failure of the main hydraulic unit 16 or the like. In addition, the spare hydraulic unit 16Y is operated.
また、図示は省略したが、両方の油圧シリンダ76の回路には、流量を調整するためのフローコントロールが設けられている。具体的には、それぞれの油圧シリンダ76ののそれぞれのポートに至る管路に、絞り弁とチェック弁とが並列になったメータアウトの流量調整回路が、それぞれのポートからの排出流量を調整するように接続されている。 Although not shown, the circuits of both hydraulic cylinders 76 are provided with a flow control for adjusting the flow rate. Specifically, a meter-out flow rate adjustment circuit in which a throttle valve and a check valve are arranged in parallel on a pipe line leading to each port of each hydraulic cylinder 76 adjusts the discharge flow rate from each port. So connected.
また、電磁弁V2の出力回路に設けられた2つのパイロットチェック弁は、これを省略してもよい。 Further, the two pilot check valves provided in the output circuit of the electromagnetic valve V2 may be omitted.
図6に示すように、常時は、ゲート本体11が上昇した状態で停止しており、高潮警報などが発せられると、油圧ユニット16を運転し(T1)、油圧モータ33を回転させてゲート本体11を走行させ、ゲート本体11を閉じる。ゲート本体11が閉じたら、油圧モータ33を停止し(T2)、油圧シリンダ76を作動させてゲート本体11を下降させる(T3)。これによって、ゲート本体11は堤防TBの開口部を水密にほぼ完全に閉じることとなる。なお、図示は省略したが、この状態で、油圧シリンダ77が動作し、ゲート本体11の端部を掴んで固定する。 As shown in FIG. 6, normally, the gate body 11 is stopped in a raised state, and when a storm surge warning or the like is issued, the hydraulic unit 16 is operated (T1) and the hydraulic motor 33 is rotated to rotate the gate body. 11 is run and the gate body 11 is closed. When the gate body 11 is closed, the hydraulic motor 33 is stopped (T2), and the hydraulic cylinder 76 is operated to lower the gate body 11 (T3). As a result, the gate body 11 closes the opening of the levee TB almost completely in a watertight manner. Although illustration is omitted, in this state, the hydraulic cylinder 77 operates to grip and fix the end of the gate body 11.
高潮警報などが解除されると、油圧シリンダ77によりゲート本体11の端部を掴んだ状態を解除した後、油圧シリンダ76を作動させてゲート本体11を上昇させ(T4)、油圧モータ33を逆の方向に回転させてゲート本体11を走行させ(T5)、ゲート本体11を開く(T6)。 When the storm surge warning is released, the state in which the end of the gate body 11 is gripped by the hydraulic cylinder 77 is released, and then the hydraulic cylinder 76 is operated to raise the gate body 11 (T4), and the hydraulic motor 33 is reversed. The gate body 11 is caused to travel by rotating in the direction (T5), and the gate body 11 is opened (T6).
上に述べた実施形態によると、ゲート開閉駆動ユニット12,13は小型であり、且つ、多くの伝導軸や歯車などを用いることなく、油圧モータ33や油圧シリンダ76によって車輪32およびリンク機構LK1,2を直接的に駆動するので、伝導効率が良好である。特に、油圧シリンダ76は横方向に配置されており、リンク機構LK1,2によって上下方向の運動に変換されるので、小型且つ簡単な構造で大きな駆動力を得ることができ、少ないスペースでゲート開閉駆動ユニット12,13を設置することができる。また、メンテナンスも容易である。また、上に述べたように、油圧シリンダ76の伸長端では2つのリンク機構LK1,LK2が上死点を越えているので、ゲート本体11の上昇位置が安定して維持される。 According to the above-described embodiment, the gate opening / closing drive units 12 and 13 are small in size, and without using a large number of transmission shafts and gears, the wheels 32 and the link mechanisms LK1 and the hydraulic mechanisms 33 and the hydraulic cylinders 76 are used. Since 2 is driven directly, the conduction efficiency is good. In particular, the hydraulic cylinder 76 is arranged in the horizontal direction and is converted into vertical movement by the link mechanisms LK1 and 2, so that a large driving force can be obtained with a small and simple structure, and the gate can be opened and closed in a small space. Drive units 12 and 13 can be installed. Also, maintenance is easy. Further, as described above, since the two link mechanisms LK1 and LK2 exceed the top dead center at the extended end of the hydraulic cylinder 76, the raised position of the gate body 11 is stably maintained.
上の実施形態において、油圧シリンダ76の伸長端において2つのリンク機構LK1,LK2が上死点となるように構成してもよい。2つのゲート開閉駆動ユニット12,13を配置したが、3つ以上のゲート開閉駆動ユニットを配置してもよい。制御装置15において、油圧ユニット16および電磁弁などの制御を、現場におけるオペレータの操作によって行うようにしてもよく、または中央指令室からの遠隔指令によって自動的に行うようにしてもよい。 In the above embodiment, the two link mechanisms LK1 and LK2 may be configured to be the top dead center at the extended end of the hydraulic cylinder 76. Although two gate opening / closing drive units 12 and 13 are arranged, three or more gate opening / closing drive units may be arranged. In the control device 15, the control of the hydraulic unit 16 and the electromagnetic valve may be performed by the operation of the operator in the field, or may be automatically performed by a remote command from the central command room.
上に述べた実施形態において、油圧モータ33および油圧シリンダ77は、万が一雨水や海水に浸かった場合でも、問題なく確実に動作を行うので、防潮などを目的とするゲートの開閉駆動ユニットとしての信頼性が高い。油圧モータ33および油圧シリンダ77をステンレス鋼などを用いて耐海水仕様とすることにより、信頼性が一層向上する。また、そのような耐海水仕様とすることにより、従来において設けられていたゲート開閉駆動ユニット12,13の防水のためのシール構造を省略することが可能である。 In the above-described embodiment, the hydraulic motor 33 and the hydraulic cylinder 77 operate reliably without any problem even if they are immersed in rainwater or seawater. High nature. By making the hydraulic motor 33 and the hydraulic cylinder 77 seawater resistant using stainless steel or the like, the reliability is further improved. Further, by adopting such seawater resistance specifications, it is possible to omit a sealing structure for waterproofing the gate opening / closing drive units 12 and 13 that has been provided in the past.
上に述べた実施形態においては、ゲート本体11を人手で開閉できるように油圧モータ33のバイパス用の電磁弁V4を設けたが、これに代えて、またはこれとともに、油圧モータ33を回転させるためのハンドポンプを別途設けてもよい。その場合には、油圧モータ33をバイパスさせることなく、ハンドポンプの操作によって回転させる。 In the embodiment described above, the electromagnetic valve V4 for bypassing the hydraulic motor 33 is provided so that the gate body 11 can be opened and closed manually, but instead of or together with this, the hydraulic motor 33 is rotated. The hand pump may be provided separately. In that case, the hydraulic motor 33 is rotated by operating the hand pump without bypassing.
上に述べた実施形態では、制御装置15および油圧ユニット16を堤防TBの近傍に配置した。しかし、各ゲート開閉駆動ユニット12,13に対して、それぞれに圧油を供給するための油圧ユニットを、それぞれのゲート開閉駆動ユニット12,13に一体に設けてもよい。そのようにすると、油圧ユニットとゲート開閉駆動ユニット12,13との間の油圧配管を短くすることができ、また固定配管とすることも可能であり、ケーブルベア14に収納すべき配管が大幅に削減され、例えば電気配線のみとすることも可能である。油圧以外に水圧などを用いることも可能である。 In the embodiment described above, the control device 15 and the hydraulic unit 16 are arranged in the vicinity of the levee TB. However, a hydraulic unit for supplying pressure oil to each gate opening / closing drive unit 12, 13 may be provided integrally with each gate opening / closing drive unit 12, 13. By doing so, the hydraulic piping between the hydraulic unit and the gate opening / closing drive units 12 and 13 can be shortened, and can also be a fixed piping. For example, only electrical wiring can be used. In addition to hydraulic pressure, water pressure or the like can be used.
上述の実施形態においては、制御装置15が交流電源とバッテリーとの独立した2系統の電源によって動作し、油圧ユニット16のモータMには直流電力を供給するようになっている。しかし、交流電源または直流電源によりそれぞれ運転される2つの独立した油圧ユニットを設けておき、交流電源が停電でない場合には交流電源による油圧ユニットを運転し、停電の場合または交流電源で作動中に油圧が低下した場合には、それを検知して直流電源による油圧ユニットを運転するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the control device 15 is operated by two independent power sources including an AC power source and a battery, and DC power is supplied to the motor M of the hydraulic unit 16. However, there are two independent hydraulic units that are operated by AC power supply or DC power supply respectively, and when the AC power supply is not blackout, the hydraulic power unit is operated by AC power supply, When the hydraulic pressure decreases, it may be detected and the hydraulic unit using the DC power supply may be operated.
その他、ゲート本体11、ゲート開閉駆動ユニット12,13、リンク機構LK1,2、またはゲート装置1の全体または各部の構造、材質、形状、寸法、個数などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。 In addition, the structure, material, shape, size, number, etc. of the whole or each part of the gate body 11, the gate opening / closing drive units 12, 13, the link mechanisms LK1, 2 or the gate device 1 are appropriately changed in accordance with the spirit of the present invention. can do.
本発明は、防潮ゲートその他の横引きのゲートの開閉駆動のために利用することができる。 The present invention can be used for opening and closing driving of a tide gate and other laterally extending gates.
1 ゲート装置
11 ゲート本体
12,13 ゲート開閉駆動ユニット
15 制御装置
16,16Y 油圧ユニット
31 基台
32 車輪
33 油圧モータ(流体圧モータ)
37 昇降駆動装置
61 取付け板
66,67,69,70 リンク棒
68,71 連結軸
72,73 基台側軸部
74,75 取付け板側軸部
76 油圧シリンダ(流体圧シリンダ)
78,79 ストッパ
110 筐体
111 コントローラ
112 電磁開閉器群
113 整流回路
114 充電器
115 バッテリー
LK1,2 リンク機構
RL レール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gate apparatus 11 Gate main body 12, 13 Gate opening / closing drive unit 15 Control apparatus 16, 16Y Hydraulic unit 31 Base 32 Wheel 33 Hydraulic motor (fluid pressure motor)
37 Lifting drive device 61 Mounting plate 66, 67, 69, 70 Link rod 68, 71 Connection shaft 72, 73 Base side shaft portion 74, 75 Mounting plate side shaft portion 76 Hydraulic cylinder (fluid pressure cylinder)
78, 79 Stopper 110 Housing 111 Controller 112 Electromagnetic switch group 113 Rectifier circuit 114 Battery charger 115 Battery LK1, Link mechanism RL Rail
Claims (6)
前記基台に回転可能に取り付けられた車輪と、
前記基台に取り付けられて前記車輪を回転駆動する流体圧モータと、
前記基台に設けられてゲート本体を昇降駆動するための昇降駆動装置と、を有し、
前記昇降駆動装置は、
前記ゲート本体を取り付けるための取付け板と、
それぞれ連結軸によって回動可能に連結された2つのリンク棒からなる2つのリンク機構と、
2つの前記リンク機構について、それぞれの一端部を前記基台に回動可能に連結する基台側軸部、およびそれぞれの他端部を前記取付け板に回動可能に連結する取付け板側軸部と、
前記2つの連結軸の間に取り付けられて伸縮駆動する流体圧シリンダと、を有し、
前記流体圧シリンダが伸長したときに前記各リンク機構が伸びて前記取付け板が前記基台に対して上昇移動し、前記流体圧シリンダが収縮したときに前記各リンク機構が曲がって前記取付け板が前記基台に対して下降移動するように構成されている、
ことを特徴とするゲート開閉駆動ユニット。 The base,
A wheel rotatably mounted on the base;
A fluid pressure motor attached to the base for rotationally driving the wheel;
An elevating drive device provided on the base for elevating and driving the gate body,
The lifting drive is
A mounting plate for mounting the gate body;
Two link mechanisms each comprising two link rods rotatably connected by a connecting shaft;
About two said link mechanisms, the base side axial part which connects each one end part to the said base so that rotation is possible, and the attachment plate side axial part which connects each other end part to the said mounting plate so that rotation is possible When,
A fluid pressure cylinder attached between the two connecting shafts and driven to extend and contract,
When the fluid pressure cylinder extends, the link mechanisms extend and the attachment plate moves upward relative to the base. When the fluid pressure cylinder contracts, the link mechanisms bend and the attachment plate moves. Configured to move downward relative to the base,
A gate opening / closing drive unit characterized by that.
請求項1記載のゲート開閉駆動ユニット。 At the extension end of the fluid pressure cylinder, the two link mechanisms are in a state exceeding the top dead center, and the gravity of the gate body is configured to act on the fluid pressure cylinder in the extension direction.
The gate opening / closing drive unit according to claim 1.
請求項1または2記載のゲート開閉駆動ユニット。 A stopper is provided to prevent the two link mechanisms from opening outward beyond the top dead center.
The gate opening / closing drive unit according to claim 1 or 2.
請求項1ないし3のいずれかに記載のゲート開閉駆動ユニット。 In the pressurized fluid unit that supplies pressurized fluid to the fluid pressure motor, a bypass circuit that short-circuits two ports of the fluid pressure motor when the pressure fluid unit does not operate is provided.
The gate opening / closing drive unit according to claim 1.
請求項4記載のゲート開閉駆動ユニット。 The pressure fluid unit is integrated,
The gate opening / closing drive unit according to claim 4.
2つの前記ゲート開閉駆動ユニットのそれぞれの車輪が1本のレール上を走行するように構成されてなる、
ことを特徴とするゲート装置。
Each of the mounting plates of the two gate opening / closing drive units according to any one of claims 1 to 5 is attached to a lateral frame provided in the gate body,
Each wheel of the two gate opening / closing drive units is configured to run on one rail,
A gate device characterized by that.
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