JPH0118675Y2

JPH0118675Y2 -

Info

Publication number: JPH0118675Y2
Application number: JP18653680U
Authority: JP
Priority date: 1980-12-26
Filing date: 1980-12-26
Publication date: 1989-05-31
Also published as: JPS57110125U

Description

【考案の詳細な説明】

この考案は、川などの水路に設けられて田畑の
潅漑用、高潮の防潮用または逆流防止用として使
用される水門扉またはゲート（以下、水門扉また
は水門扉体という。）、特に巾の広い（スパンの長
い）水門扉を開閉または昇降させる場合に、水門
扉が片吊り状態とならないようにした水門扉体の
傾き調整装置に関するものである。スパンの長い（18ｍ〜40ｍ）水門扉は、その両
側に設けられた操作室のモータにより個別に駆動
され、開閉または昇降が行われるが、その場合に
両者のモータの速度は完全には一致しないため、
その昇降速度の差によつて片吊り状態、つまり水
門扉のいずれ側かが高くなつたり、低くなつたり
する状態が発生する。また水門扉の下方に土砂ま
たは石等があり、これに水門扉の片側下部が当た
つて下降できない場合も、上記と同様に片吊り状
態となる。このような状態が発生すると、水門扉
の両側にある橋脚の水門扉が当たる部分に設けら
れているローラが破壊したり、場合によつては水
門扉自体が破損するなどの危険があつた。このた
め、水門扉の水平状態を高精度で監視し、その監
視結果にもとづいて水門扉を昇降または停止させ
て片吊り状態を矯正するか、あるいは許容できな
い片吊り状態が生じた場合には非常停止させる等
の処置を行なうことが望ましい。ところで、従来のこの種の水門扉の傾き調整装
置としては、一般にシンクロ電機（回転軸の位置
を計測または制御するために使われる一群の特殊
な多相回転機の総称）を２台使用し、これに差動
シンクロまたは差動トランスを組み合わせた方式
が知られている。これは、水門扉の両端から操作
室に設置されているシンクロ電機まで別々にワイ
ヤロープを張り、水門扉の昇降時に、このワイヤ
ロープの長さをそれぞれプーリにより回転角に変
換し、両シンクロ電機の発生電圧の差を上記差動
シンクロまたは差動トランスにて検出することに
より、片吊り状態を検出するものである。しかし
ながら、この方式では、２本のワイヤロープの熱
膨張による伸びの差または経年変化による誤差、
あるいはワイヤロープがさびついたり気象条件に
よつてワイヤロープに着雪または着氷が生じたり
してワイヤロープの径が大きくなるために生じる
長さ−角度の変換誤差があるために高精度の測定
ができず、したがつて正確な制御も不可能である
という欠点があつた。この考案は、上記の点に鑑みなされたもので、
水門扉の水平方向の傾き検出を正確かつ精度よく
行なうとともに、この検出結果を利用することに
より、水門扉の傾きが少ない場合には傾きを修正
してできるだけ水平に近い状態を保つたまま水門
扉体の上下動を行わせ、傾きが大きい場合には上
下動を停止させるよう、きめの細かい制御を可能
にすることを目的とするものである。上記の目的は、この考案によれば、左右の各端
部が夫々ケーブルを介して個々の駆動手段と係合
されて水門を開閉すべく上下動する水門扉体に設
けられその左右の傾きを傾き方向および傾き量に
応じた液圧差に変換して検出する検出手段と、前
記水門扉体の上下動中に傾きによつて液圧差に第
１の一定限度以上で第２の一定限度未満の差が検
出されたとき該差をなくす方向に前記各駆動手段
を制御し、さらに傾きによつて液圧差に第２の一
定限度以上の差が検出されたとき前記駆動手段に
よる水門扉体の上下動を停止させる制御手段とを
設けることにより達成される。以下、この考案の実施例を図面を参照して説明
する。第１図は、この考案が適用される水門の概略構
成図である。水門扉GAは、２本の橋脚BRの間に設けられ、
こゝでは川または水路の水面WA下に沈められて
いる。水門扉GAの両端は、それぞれ制御ケーブ
ルCCに結合され、この制御ケーブルCCは、操作
室MA内のモータ（図示なし）の回転軸に係合さ
れている。したがつて、操作室MA内のモータを
正、逆方向回転動作させることによつて、水門扉
GAを開閉または昇降させることができる。な
お、SEは水門扉の水平方向の傾きを検出する検
出装置が設置される設置部である。第２図は、水門扉体と制御部との関係を示す構
成概要図である。水門扉GAの中心位置CEには、その水平方向の
傾きを検出するＵ字管GLと微差圧発信器OSとか
らなる検出装置が設置されている。微差圧発信器
OSは、耐水容器または水密室CH内に格納されて
おり、水門扉GAが水平を保つているときは、Ｕ
字管GLの左右の圧力差が零となるように調整さ
れる。Ｕ字管GL内の液体は、蒸発量が少なく、
かつ安定な、例えばシリコン油等を使用するとと
もに、該Ｕ字管GLが水平状態のときに、その左
右の圧力差が変化しないように、Ｕ字管GLの上
部両端をパイプＰで結合することが望ましい。一
方、水門扉GAは制御ケーブルCCおよび滑車SL
を介して操作室MA内の制御箱CBに係合されて
いる。この制御箱CB内にはモータとその制御回
路とが設けられ、これらによつて水門扉の開閉ま
たは昇降、停止等の制御が行なわれる。なお、同
図には水門扉の一方側だけしか示されていない
が、他方側にも同様に設けられるものである。ま
た、上記微差圧発信器OSとしては、差圧による
ダイヤフラムの微少変位を静電容量変化として取
り出すようにした静電容量式、あるいは差圧によ
るストレインゲージの伸縮を抵抗変化として取り
出すようにしたストレインゲージ方式によるもの
等の公知の微差圧発信器を使用することができ
る。第３図は、この考案の制御回路を示すブロツク
図である。微差圧発信器OSは、バルブVA₁，VA₂を介し
てＵ字管GLと接続され、水門扉GAの傾きによ
つて生じるＵ字管GL内の差圧を検出する。例え
ば、水門扉GAの右側が１cm高くなつたとする
と、Ｕ字管GLも同様に傾き、その結果、微差圧
発信器OSには右側の＋５mmH₂Oと、左側の−５
mmH₂Oとの差である10mmH₂Oがかゝることにな
る。こうして生じた差圧は、微差圧発信器OSに
よつて電流信号に変換され、変換器COにてさら
に電圧信号に変換されて指示計MEおよびコンパ
レータC₁〜C₅に与えられる。なお、VA₃はＵ字
管GLが水平状態のときに微差圧発信器の発信出
力を零にするための零点調整用のバルブである。第４図は、コンパレータの出力により水門扉を
駆動するモータがどのように制御されるかを示す
ための回路図である。同図には、水門扉GAを昇降させるための右側
モータM_Rおよび左側モータM_Lと、これらのモー
タM_R，M_Lを正回転（ケーブルの巻上げ）および
逆回転（ケーブルの巻下げ）させるための接点
m_rf，m_lfおよびm_rb，m_lbとが示されている。これ
らの接点は、同図ａ，ｂおよびｃで示す水門扉
GAの状態に応じて、その開（オン）、および閉
（オフ）が制御されて、モータM_R，M_Lの駆動、
停止が行われる。なお上記接点の第１の添字ｒ，
ｌはそれぞれモータの右、左を、また、第２の添
字ｆ，ｂはモータの正、逆の回転方向をそれぞれ
示すものである。以下、第３図および第４図を参照して、その動
作について説明する。昇降動作中に水門扉が傾くと、Ｕ字管の左右に
圧力差が生じるので、微差圧発信器OSにてその
差圧を検出して電流信号に変換する。該電流信号
は、変換器COにより電圧信号に変換された後、
フイルタFIを介して指示計MEおよびコンパレー
タC₁〜C₅に送られる。コンパレータC₁〜C₅では、
予め設定された限界値とフイルタFIを介して送
られてくる信号との比較を行ない、その結果に応
じてモータの駆動、停止を制御する。ここで、各
コンパレータは、水門扉の傾き（または傾きによ
つて生じる差圧相当量；以下同様）が、例えばコ
ンパレータC₅では１cmのとき、コンパレータC₁
では２cmのとき、コンパレータC₂では３cmで左
側が高いとき、コンパレータC₃では３cmで右側
が高いとき、さらにコンパレータC₄では５cmの
とき、それぞれ出力を出すものとする。したがつて、接点m_rf，m_lfが閉成（オン）され
てモータM_RおよびM_Lによる水門扉の巻上げが、
あるいは接点m_rb，m_lbが閉成されてモータM_Rお
よびM_Lによる水門扉の巻下げが行われている場
合に、水門扉の傾きが１cm未満であれば正常（第
４図ａの状態）と判定され、接点群はそのまゝの
状態を維持して、巻上げまたは巻下げ動作が継続
される。次いで、水門扉の傾きが１cmを越えると、コン
パレータC₅が動作してXCランプ（第３図参照）
が点灯し、XC動作に移行する。この動作は、正
常動作から移行する場合は格別の制御は行われな
いが、異常動作から移行した場合には、異常時に
開放（オフ）された接点を復帰させて、アラー
ム、非常停止等の解除を行なうものである。次に、水門扉が２cm傾くと、コンパレータC₁
からの出力によつて、警報ALが発せられ危険な
状態にあることが知らされるが、この状態では、
接点の制御は行なわず、第４図ｂまたはｃのよう
に、水門扉が左または右に３cm、それぞれ高くな
つたときに、接点によりモータのオン、オフを制
御する。すなわち、左側が３cm高くなつた場合
は、XL動作に移行し、モータが正回転していて
巻上げを行なつているときは、左側のモータM_L
の正回転動作を停止すべく接点m_lfを開放（オフ）
し、一方、モータが逆回転していて巻下げを行な
つているときは、右側のモータM_Rの逆回転動作
を停止すべく接点m_rbをオフとするものである。
この関係は、右側が３cm高くなつた場合のXR動
作についても同様であつて、水門扉の巻上げ時に
は接点m_rf、また巻下げ時には接点m_lbをそれぞれ
オフにしてモータの動作を停止させる。さらに、水門扉がいずれかの方向に５cm以上傾
いたときには、非常停止信号EM（第３図参照）
を発してモータM_R，M_Lの動作をすべて停止させ
る。なお、以上の動作を表にまとめると、次表のよ
うになる。

【表】なお、上記の表において、m_rf，m_lf，m_rbおよ
びm_lbは上述の接点群であり、ONは接点の閉成
を、またOFFは接点の開放を表わす。以上のように、この考案によれば、左右の各端
部が夫々ワイヤーロープを介して個々の駆動手段
と係合されて水門を開閉すべく上下動する水門扉
体に設けられその左右の傾きを傾き方向および傾
き量に応じた液圧差に変換して検出する検出手段
と、前記水門扉体の上下動中に傾きによつて液圧
差に第１の一定限度以上で第２の一定限度未満の
差が検出されたとき該差をなくす方向に前記各駆
動手段を制御し、さらに傾きによつて液圧差に第
２の一定限度以上の差が検出されたとき前記駆動
手段による水門扉体の上下動を停止させる制御手
段とを設けるようにしたので、水門扉の水平方向
の傾きを正確かつ高精度に検出できるだけでな
く、単に所定量以上の差が検出されたら水門扉の
上下動を停止させるものに比べ、よりきめの細か
い制御が可能となる利点がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案が適用される水門の概略構
成図、第２図は、水門扉体と制御部との関係を示
す構成概要図、第３図は、この考案の制御部の概
略を示すブロツク図、第４図は、モータの制御回
路を示す回路図である。符号説明、MA……操作室、BR……橋脚部、
CC……制御ケーブル、GA……水門扉体、CB…
…制御箱、GL……Ｕ字管、CH……水密室、OS
……微差圧発信器、Ｐ……パイプ、VA，VA₁〜
VA₃……バルブ、CO……変換器、FI…フイル
タ、ME……指示計、C₁〜C₅……コンパレータ、
XC，XL，XR……ランプ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

左右の各端部が夫々ワイヤーロープを介して
個々の駆動手段と係合されて水門を開閉すべく上
下動する水門扉体に設けられその左右の傾きを傾
き方向および傾き量に応じた液圧差に変換して検
出する検出手段と、前記水門扉体の上下動中に傾
きによつて液圧差に第１の一定限度以上で第２の
一定限度未満の差が検出されたとき該差をなくす
方向に前記各駆動手段を制御し、さらに傾きによ
つて液圧差に第２の一定限度以上の差が検出され
たとき前記駆動手段による水門扉体の上下動を停
止させる制御手段とからなる水門扉体の傾き調整
装置。