KR100444759B1 - A torque control apparatus of floodgate winch - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수문권양기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수문권양기에 의해수문이 하강(닫힐때)할 경우와 상승(열릴때)할 경우 수문의 하부 및 상부, 측면에 각종 부유물, 오물, 또는 기타의 장애물이 위치하고 있을 경우에 권양기에 과부하가 발생되어 수문의 파손 및 기계장치의 파손을 방지하는 수문권양기의 토크제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrologic winch, and more particularly, when the gate is lowered (closed) and raised (opened) by the hydrostatic winch, various floats, dirt, or other matters on the lower, upper, and side surfaces of the gate. The present invention relates to a torque control device and a control method of a hydrostatic hoist that prevents damage to a hydrology and a damage to a mechanical device due to an overload generated in a winch when an obstacle is located.
수문은 여러 용도로 사용되고 있는데, 저수지 등의 물을 가두어 농업용수로 활용하는 역할을 하든지, 하천의 역류를 차단하여 농경지의 침수를 예방하는 역할을 담당하는데, 국지적인 집중호우 및 홍수로 인하여 수위가 상승하는 경우에 수문을 개폐하여 용수를 방류하는 역할을 하고 있다.Hydrological gates are used for various purposes. They play a role of confining water, such as reservoirs, for agricultural use, or preventing the flooding of agricultural lands by blocking the backflow of rivers. In this case, the gate is opened and closed to discharge water.
일반적으로 상기 수문을 개폐하기 위한 수문권양기는 회전력을 발생하는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전력을 클러치등에 의해 단속하는 동력단속수단과, 구동모터의 회전력을 감속하는 감속수단과, 상기 감속수단에 의해 감속된 회전력으로 수문을 승강하는 수문승강수단으로 구성되며, 상기 수문의 하강시 급격한 수문의 하강을 방지하기 위한 제동수단이 구비되어 있다.In general, the hydrologic winch for opening and closing the water gate includes a drive motor for generating a rotational force, a power control means for regulating the rotational force of the drive motor by a clutch, a deceleration means for reducing the rotational force of the drive motor, and the deceleration means. It is composed of a hydrologic lifting means for elevating the water gate with a decelerating rotational force, it is provided with a braking means for preventing the sudden drop of the hydrologic gate when the water gate descends.
또한, 수문의 상승 및 하강시 그 상·하한 값에 해당하는 리미트 스위치를 구비하여 수문의 작동을 정지시키는 방법이 일반적으로 적용되어 왔다.In addition, the method of stopping the operation of the water gate has been generally applied by providing a limit switch corresponding to the upper and lower limit values when the water gate is raised and lowered.
그러나, 리미트 스위치 등의 결함으로 인하여 수문의 작동을 멈추지 못할 경우에는 수문 및 기계장치에 과부하가 걸려 파손되게 되는 문제점이 있다.However, there is a problem in that when the operation of the water gate can not be stopped due to a defect such as a limit switch, the water gate and the mechanical device are overloaded and broken.
그리고, 수문의 상승 및 하강 시에 수문의 하부, 상부, 측면에 장애물을 감지 할 수 있는 특별한 장치가 없기 때문에 각종 부유물, 오물, 또는 기타의 장애물의 영향으로 기계의 파손을 초래하게 되는 문제점이 있다.In addition, since there is no special device for detecting obstacles on the lower, upper, and side surfaces of the gate when the gate is raised and lowered, there is a problem of causing damage to the machine under the influence of various floats, dirt, or other obstacles. .
뿐만아니라 수문이 파손되어, 유사시에 사용을 하지 못하는 경우가 발생하여 엄청난 재산상의 손실을 입을 수 있고, 또한 수문의 파손으로 인해 수리 및 예산상의 낭비를 초래하여 국민들의 부담이 가중되는 문제점이 야기된다.In addition, the floodgates may be damaged, causing them to be unusable in case of emergency, resulting in enormous loss of property. Also, damages to the floodgates may lead to waste of repairs and budgets, resulting in a burden on the public. .
이에, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 수문권양기에 수문의 오작동으로 인한 과부하 발생시 이를 감지하여 수문권양기의 동작을 정지시키거나, 수문의 진행방향을 전환시켜 수문의 파손을 방지함과 아울러 원활한 수문의 개폐동작이 이루어지도록 한 수문권양기의 토크제어장치 및 제어방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention was devised to solve the above problems, an object of the present invention is to detect when the overload due to the malfunction of the hydrology to the hydropower unit to stop the operation of the hydropower unit or to change the direction of the gate It is to provide a torque control device and a control method of the hydrostatic winch to prevent the damage of the gate and to facilitate the opening and closing of the gate.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 회전력을 발생하는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전력을 클러치등에 의해 단속하는 동력단속수단과, 구동모터의 회전력을 감속하는 감속수단과, 상기 감속수단에 의해 감속된 회전력으로 수문을 승강하는 수문승강수단과, 상기 수문의 하강시 급격한 수문의 하강을 방지하기 위한 제동수단으로 이루어진 수문권양기에 있어서, 상기 감속수단의 출력축상에 양단이 축이음되어 구비되는 토크축과, 상기 토크축의 일부를 외부와 단절시켜 밀폐시키도록 상기 토크축의 외주면을 감싸며 구비되는 플랜지 케이스와, 상기 플랜지 케이스의 내측면에 구비되어 상기 토크축의 회전속도를 감지하는 감지헤드와, 상기 플랜지 케이스이 일측에 구비되어 상기 감지헤드에 의해 감지된 감지신호를 전송하는 출력선과, 상기 감지헤드에 의해 감지된 감지신호를 전달받아 이를 출력하는 인디케이터와, 상기 인디케이터 의해 출력된 토크량을 입력받이 이를 정상적인 토크량과 비교하여 상기 구동모터의 회전방향을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a drive motor for generating a rotational force, power interruption means for regulating the rotational force of the drive motor by a clutch or the like, deceleration means for reducing the rotational force of the drive motor, and the deceleration means In the hydrologic lifting device comprising a hydrologic lifting means for elevating the hydrologic gate with a decelerating rotational force, and a braking means for preventing a rapid descending of the hydrologic gate when the hydrologic gate descends, both ends are coupled to the output shaft of the deceleration means. A torque shaft, a flange case surrounding the outer circumferential surface of the torque shaft to seal a part of the torque shaft from the outside, and a sensing head provided on an inner surface of the flange case to sense a rotational speed of the torque shaft; Output line for transmitting the sensing signal sensed by the sensing head is provided on one side of the flange case And a controller configured to receive a sensing signal sensed by the sensing head and output the detected signal, and a controller to control the rotational direction of the driving motor by comparing the torque output by the indicator with a normal torque. It features.
도 1은 본 발명에 따른 토크제어장치가 구비된 수문권양기를 나타낸 측면도,1 is a side view showing a hydrologic winch equipped with a torque control device according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 토크제어장치가 구비된 수문권양기를 나타낸 내부구성도,Figure 2 is an internal configuration showing a hydrostatic winch equipped with a torque control device according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 토크제어장치를 나타낸 단면도,3 is a cross-sectional view showing a torque control device according to the present invention;
도 4는 도 3의 AA선에 따른 단면도,4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3;
도 5는 본 발명에 따른 수문권양기의 토크제어방법을 나타낸 동작계통도.Figure 5 is a system diagram showing the torque control method of the hydro-winder according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 구동모터 20 : 토크축10: drive motor 20: torque shaft
30 : 플랜지 케이스 40 : 감지헤드30: flange case 40: sensing head
50 : 출력선 60 : 인디케이터50: output line 60: indicator
70 : 제어부(PLC)70: control unit (PLC)
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 수문권양기의 토크제어장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the torque control device of the hydro-winder of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 토크제어장치가 구비된 수문권양기를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 토크제어장치가 구비된 수문권양기를 나타낸 내부구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 토크제어장치를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3의 AA선에 따른 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 수문권양기의 토크제어방법을 나타낸 동작계통도이다.1 is a side view showing a hydrologic winch equipped with a torque control device according to the present invention, Figure 2 is an internal configuration showing a hydrologic winch equipped with a torque control device according to the present invention, Figure 3 is a torque according to the present invention 4 is a cross-sectional view illustrating a control device, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3, and FIG. 5 is an operating system diagram illustrating a torque control method of a hydrostatic winch according to the present invention.
상기 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 수문권양기에 수문의 오작동을 감지하여 수문권양기의 동작을 정지시키는 과부하감지수단을 더 구비하였는데,As shown in the figure, the present invention further includes an overload detecting means for detecting a malfunction of the hydrologic gate to stop the operation of the hydrostatic gate.
상기 과부하감지수단은 구동모터(10)의 회전력을 감속하여 전달하는 감속수단의 출력축상에 축연결되는 토크축(20)을 구비하고, 상기 토크축(20)의 일부를 외부와 단절시켜 밀폐시키도록 플랜지 케이스(30)내에 내장시킨다.The overload detection means has a torque shaft 20 connected to the shaft on the output shaft of the deceleration means for reducing and transmitting the rotational force of the drive motor 10, and a portion of the torque shaft 20 is disconnected from the outside to seal the In the flange case (30).
상기 플랜지 케이스(30)의 내측면에는 상기 토크축(20)의 토크를 감지하는 감지헤드(40)를 구비한다.The inner surface of the flange case 30 is provided with a sensing head 40 for sensing the torque of the torque shaft 20.
일반적으로 토크감지수단은 마그네틱 샤프트와 샤프트 특성(회전속도)에서의 토크변화를 인식하는 감지헤드로 구성되는 것으로, 이는 샤프트 주위에 자장을 형성시키고 회로와 토크가 가해질때 샤프트의 회전에 의해 발생되는 자기장의 변화를측정하여 토크를 감지할 수 있도록 한 것이다.In general, the torque sensing means is composed of a magnetic shaft and a sensing head for detecting a torque change in the shaft characteristics (rotational speed), which is generated by the rotation of the shaft when a magnetic field is formed around the shaft and the circuit and torque are applied. By measuring the change in the magnetic field to detect the torque.
한편, 상기 플랜지 케이스(30)의 일측에는 상기 감지헤드(40)에 의해 감지된 감지신호를 전달하는 출력선(50)이 구비되어 있으며, 또한, 정상적인 토크량을 입력 또는 상기 감지헤드(40)에 의해 감지된 토크량을 상기 출력선(50)에 의해 전달 받아 출력하는 인디케이터(indicator)(60)를 구비하고, 상기 인디케이터(60)에 의해 감지된 토크량을 입력받은 제어부(PLC)(70)에서 구동모터(10)의 정역회전을 제어한다.On the other hand, one side of the flange case 30 is provided with an output line 50 for transmitting a sensing signal sensed by the sensing head 40, and also inputs the normal torque amount or the sensing head 40 Control unit (PLC) 70 having an indicator 60 for receiving and outputting the amount of torque sensed by the output line 50, and receiving the amount of torque sensed by the indicator 60. ) Controls the forward and reverse rotation of the drive motor 10.
상기와 같이 구성된 본원발명은 동작계통도에 도시된 바와 같이 관리자가 정상적인 토크량을 인디케이트에 입력한 후에, 수문권양기를 이용하여 수문을 승강하게 된다.According to the present invention configured as described above, after the administrator inputs the normal torque amount to the indicator as shown in the operating system diagram, the hydrological lifting device is used to lift and lower the gate.
즉, 모터의 구동으로 인해 수문의 승하강시, 상기 토크축의 회전속도 변화로 인해 감지헤드가 과부하를 감지하게 되면, 인디케이터는 이를 출력선에 의해 전달받아 출력하고, 상기 제어부(PLC)는 상기 인디케이터에 의해 감지된 토크량을 입력받아 설정토크량과 비교하여 모터의 회전방향을 역방향으로 전환하여 수문의 진행방향을 임의시간(대략 10초)동안 하강시킨후 다시 승강시키게 된다.That is, when the sensing head detects an overload due to a change in the rotational speed of the torque shaft during the ascending and descending of the floodgate due to the driving of the motor, the indicator receives the output by the output line and outputs it, and the controller PLC is connected to the indicator. The amount of torque sensed by the controller is input and compared with the set torque, and the motor rotates in the reverse direction. The direction of the floodgate is lowered for an arbitrary time (approximately 10 seconds) and then elevated again.
이때, 상기 수문의 과부하가 또 감지되면 작업자가 미리 설정해둔 모터의 회전방향을 전환하는 횟수에 의해 수문의 승하강이 설정횟수만큼 반복되도록 할 수 있다.At this time, when the overload of the sluice is detected again, the ascending and descending of the sluice may be repeated as many times as the set number of times by the operator changing the rotation direction of the motor set in advance.
즉, 수문의 승하강시, 이물질에 의해 수문이 개폐되지 않을 경우, 수문의 승하강을 설정횟수, 소정 시간만큼 반복시킴으로써 이물질을 반복적으로 간섭시켜 수류에 휩쓸려 제거되도록 한다.In other words, when the gate is not opened or closed by foreign matter during the ascent of the gate, by repeatedly setting and descending the gate by a predetermined number of times, the foreign body repeatedly interferes with the foreign material to be swept away in the water stream.
상술한 바와 같이 본 발명은 수문권양기에 수문의 오작동으로 인한 과부하 발생시 이를 감지하여 수문권양기의 동작을 정지시키거나, 수문의 진행방향을 전환 또는 수회반복시켜 수문의 파손 및 기계장치의 파손을 방지함과 아울러 원활한 수문의 승하강동작이 가능하게 하는 효과가 있으며,As described above, the present invention detects when an overload occurs due to a malfunction of the gate to the hydro-winder and stops the operation of the gate-lifter, or switches the direction of the gate or repeats it several times to prevent damage to the gate and damage to the mechanical device. In addition, there is an effect to enable the smooth operation of the descending,
수문권양기의 완전자동화로 무인화가 가능하여 인건비등의 절감으로 관리효율을 향상시키고, 구동모터와 감속기 선단에 설치하여 설치와 보수가 용이하며, 기존의 전동형 권양기와 호완성을 갖는 효과가 있다.It can be unmanned by the fully automatic hydrogenerator and improves the management efficiency by reducing labor cost, and it is easy to install and repair by installing at the end of drive motor and reducer, and it has the effect of having good compatibility with the existing electric hoist.
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