KR100596023B1

KR100596023B1 - Sluice Gate

Info

Publication number: KR100596023B1
Application number: KR1020040038599A
Authority: KR
Inventors: 오후석
Original assignee: 오후석
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2006-07-03
Also published as: KR20050094732A

Abstract

본 발명은 회전식 수문장치에 관한 것이다. 본 발명은수류방향에 직교하는 방향을 중심축으로 하여 회전하는 수문본체와, 상기 수문본체에 결합되는 지지체와, 상기 지지체와 결합되며 수로의 벽체에는 회전 가능하게 설치되며 상기 지지체에 비하여 상대적으로 작은 직경을 가지는 수문구동기어와, 회전력을 발생시키는 모터와, 상기 모터 및 상기 수문구동기어의 사이에 설치되는 감속수단을 포함하는 회전식 수문장치를 제공한다.The present invention relates to a rotary hydrologic device. The present invention is a hydrological body that rotates about a central axis orthogonal to the water flow direction, a support coupled to the hydrological body, coupled to the support and rotatably installed on the wall of the channel and relatively small compared to the support Provided is a rotatable hydrological device comprising a hydrological driving gear having a diameter, a motor for generating a rotational force, and a deceleration means provided between the motor and the hydrological driving gear.

수문, 회전, 감속Sluice, turn, deceleration

Description

Rotary gate device {Sluice Gate}

도 1은 본 발명에 따른 회전식 수문장치의 실시예를 도시한 정면도1 is a front view showing an embodiment of a rotary hydrologic device according to the present invention

도 2는 도 2의 평면도2 is a plan view of FIG. 2

도 3은 도 2의 측단면도3 is a side cross-sectional view of FIG. 2

도 4는 도 3의 " A" 부의 다른 실시예를 도시한 단면도4 is a sectional view showing another embodiment of the "A" part of FIG.

도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 감속수단을 도시한 도면5 to 8 are views showing the deceleration means according to the invention

도 9는 본 발명에 따른 회전식 수문장치의 제어 구성의 실시예를 도시한 제어 구성도9 is a control block diagram showing an embodiment of the control configuration of the rotatable hydrologic device according to the present invention;

도 10a 내지 도 10e은 본 발명에 따른 회전식 수문장치의 작동을 설명하기 위한 도면10a to 10e is a view for explaining the operation of the rotary hydrological device according to the present invention

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 하상 10 : 벽체1: river bed 10: wall

5 : 감속수단 300 : 모터5: deceleration means 300: motor

310 : 브레이크 20 : 주구동기어310: brake 20: main drive gear

30, 40 : 제1, 2기어 50, 60 : 제3, 4기어30, 40: 1st, 2nd gear 50, 60: 3rd, 4th gear

70, 80 : 제5, 6기어 90, 100 : 제7, 8기어70, 80: 5th, 6th gear 90, 100: 7th, 8th gear

110 : 수문구동기어 200 : 클러치110: hydrologic drive gear 200: clutch

400 : 엔코더 500 : 지지체400: encoder 500: support

600 : 수문본체 700 : 지수부재600: hydrologic body 700: index member

720 : 이물질 제거부재 740 : 지수판720: foreign material removing member 740: water plate

본 발명은 수문장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수문본체가 회전하면서 수로를 개폐하는 회전식 수문장치에 관한 것이다.
수문장치는 농수로, 하천수로, 공업용수로 등과 같은 수로에서 유수를 선택적으로 차단하는 장치이며, 일반적으로 수문장치에서는 수문본체가 상,하 직선운동하여 수로를 수로를 개폐한다.
그런데, 이러한 방식의 수문장치에서는 토사나 뻘이 수문에 유입되어 수문의 개폐시에 모터에 과부하가 걸리고 개폐의 효율이 떨어지는 단점이 있었다. 또한, 수문본체의 개보수시에 수문본체를 인양하여 교체하거나 수로의 유수를 차단한 후 작업자가 수로에 들어가 개보수를 하여야 하므로 개보수가 불편하다는 단점이 있었다. 또한, 수문으로 유입된 토사나 뻘을 제거하기 위하여 소방호스나 기타의 방법으로 제거하고 있으나, 제거가 수월하지 않아 수문에서 가장 큰 문제점이 되고 있다.
상술한 종래의 수문장치의 문제점을 개선하기 위하여 수문본체가 직선운동대신 회전운동하는 회전식 수문장치가 일본 특개평 11-209954 등에 제안되어 있다. 일본 특개평 11-209954 등에 제안된 회전식 수문장치에서는 수문본체를 회전시키기 위한 동력원(액튜에이터)로서 실린더를 사용하고, 복잡한 링크 기구를 이용하여 수문본체를 회전하는 방식이다. 그런데, 이러한 방식에서는 그 구조상 정확한 동력전달이 곤란하며 개폐효율이 떨어진다는 단점이 있었다. 또한, 정전시 안전대책 등의 미흡, 수로에 쌓인 토사, 뻘 등과 같은 침전물의 제거에 효율적이지 못하다는 단점이 있었다.
본 발명자는 이러한 단점을 보완하기 위하여, 모터 및 기어를 사용하는 회전식 수문장치를 개발하여 실용실안출원(제20-2002-5190호, 제20-2002-36934호 등)을 한 바가 있으며, 이를 더욱 개량한 회전식 수문장치를 제안한다.The present invention relates to a hydrological device, and more particularly, to a rotary hydrological device that opens and closes the waterway while the main body rotates.
Hydrological devices are devices that selectively block running water in waterways such as agricultural waterways, river waterways, industrial waterways, etc. In general, hydrological devices open and close waterways by vertically moving the waterway body.
However, in the hydrological device of such a method, the earth and sand were introduced into the hydrologic gate, so that the motor was overloaded when the hydrological gate was opened and closed, and the efficiency of opening and closing was reduced. In addition, when the hydrologic main body was renovated, the hydrologic main body was lifted and replaced, or after the water flow was blocked, the operator had to enter the waterway to perform the renovation, which was inconvenient. In addition, in order to remove the earth and sand introduced into the hydrological gate is removed by a fire hose or other methods, it is not easy to remove it has become the biggest problem in the hydrological gate.
In order to improve the problems of the conventional hydrological device described above, a rotary hydrological device in which a hydrological body rotates instead of a linear motion has been proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-209954. [0004] In the rotary hydrologic apparatus proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-209954, a cylinder is used as a power source (actuator) for rotating the hydrologic main body, and the hydrologic main body is rotated using a complicated link mechanism. However, this method has a disadvantage in that accurate power transmission is difficult in structure and the opening and closing efficiency is low. In addition, there was a disadvantage in that the safety measures in case of power failure, such as inadequate removal of sediment, such as earth and sand accumulated in the waterway.
The present inventors have developed a practical utility model application (No. 20-2002-5190, 20-2002-36934, etc.) by developing a rotary hydrological device using a motor and a gear to compensate for these disadvantages. Offers an improved rotary hydrograph.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 정확한 동력전달이 가능하며 개폐효율을 향상시킬 수 있는 회전식 수문장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 자동적으로 정확한 수위를 유지할 수 있는 회전식 수문장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 침전물을 자동으로 제거할 수 있으며, 내구성 및 유지 보수성이 향상된 회전식 수문장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a rotary hydrological device capable of accurate power transmission and improve the opening and closing efficiency. Another object of the present invention is to provide a rotatable hydrologic device capable of automatically maintaining a correct water level. Still another object of the present invention is to provide a rotary hydrological device capable of automatically removing precipitates and improving durability and maintainability.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수류방향에 직교하는 방향을 중심축으로 하여 회전하는 수문본체와; 상기 수문본체에 결합되는 지지체와; 상기 지지체와 결합되며, 수로의 벽체에는 회전 가능하게 설치되며, 상기 지지체에 비하여 상대적으로 작은 직경을 가지는 수문구동기어와; 회전력을 발생시키는 모터와; 상기 모터 및 상기 수문구동기어의 사이에 설치되는 감속수단을 포함하는 회전식 수문장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 수류방향에 직교하는 방향을 중심축으로 하여 회전하는 수문본체와; 상기 수문본체에 결합되는 지지체와; 상기 지지체와 결합되며, 수로의 벽체에는 회전 가능하게 설치되는 수문구동기어와; 회전력을 발생시키는 모터와; 상기 모터 및 상기 수문구동기어의 사이에 설치되는 감속수단과; 상기 감속수단의 기어 중의 최소한 1개를 인접하는 기어와 선택적으로 치합 가능하도록 하는 클러치를 포함하는 회전식 수문장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 수류방향에 직교하는 방향을 중심축으로 하여 회전하는 수문본체와; 상기 수문본체에 결합되는 지지체와; 상기 지지체와 결합되며, 수로의 벽체에는 회전 가능하게 설치되는 수문구동기어와; 상기 수문본체에 설치되는 지수부재를 포함하며, 상기 지수부재는 높이조절부, 상기 높이조절부의 외측에 각각 연결되는 제1고정부 및 제2고정부를 포함하여 구성되여, 상기 제1고정부를 고정시키고, 상기 제2고정부의 고정 위치를 조절하여 상기 높이조절부의 높이를 조절하는 특징으로 하는 회전식 수문장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 수류방향에 직교하는 방향을 중심축으로 하여 회전하는 수문본체와; 상기 수문본체에 결합되는 지지체와; 상기 지지체와 결합되며 , 수로의 벽체에는 회전 가능하게 설치되는 수문구동기어와; 하상과 상기 수문본체의 사이의 틈에 이물질이 끼는 것을 방지하는 이물질 유입방지 부재를 포함하는 회전식 수문장치를 제공한다.
따라서, 상술한 본 발명에 따르면, 정확한 동력전달이 가능하며 개폐효율을 향상시키는 것이 가능하며, 또한 자동적으로 정확한 수위를 유지할 수 있다. 더 나아가, 침전물을 자동으로 제거할 수 있으며, 내구성 및 유지 보수성이 향상된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 상기의 목적을 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 전체적인 구성을 설명하면 다음과 같다.
수로의 벽체(10)에는 회전가능하게 수문구동기어(110)가 설치된다. 즉, 수문구동기어(110)가 결합되는 구동축(112)의 일단은 벽체(10)에 회전 가능하게 설치된다. 수문구동기어(110)에는 지지체(500)가 결합되며, 상기 지지체(500)에는 수문본체(600)가 결합된다. 즉, 수문본체(600), 지지체(500) 및 수문구동기어(110)가 일체로 조립된다.
그리고, 수문구동기어(110)는 모터(300)(도 5 참조)로 부터 회전력을 전달받아서 회전하며, 모터(300)의 회전력은 적절한 감속수단(5)을 통하여 수문구동기어 (110)에 전달되는 것이 바람직하다. 이때, 감속수단(5)은 동력원(구동측)인 모터 (300)의 정격회전수, 정격토크 등은 종동측인 수문본체(600)의 소요 회전속도, 수압 등을 감안하여 적절히 설계될 수 있다. 또한, 수문구동기어(110), 지지체(500), 감속수단(5), 모터(300)는 각각 한 쌍으로 설치되는 것이 바람직하며, 상기 한 쌍의 지지체(500)의 사이에 수문본체(600)가 설치된다.
그리고, 지지체(500)는 원형, 수문본체(600)는 반달형인 것이 바람직하며, 상기 지지체(500)의 일측에는 수문본체(600)가 결합되며 타측에는 수문구동기어 (110)가 결합된다. 지지체(500) 및 수문구동기어(110)는 동심축을 가지는 바람직하며, 반달형 수문본체(600)는 지지체(500)에 편심되게 결합되지만 곡률은 지지체 (500)와 같은 것이 바람직하다.(도 3 참조)
한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 벽체(10)에는 내측으로 수문구동기어(110) 및 지지체(500)가 설치되는 부분(12)(이하 " 수문구동기어 설치부" 라 함)이 오목하게 형성되며, 상기 지지체(500)의 둘레에는 수밀부재(502)가 설치되어, 물이 상기 오목부로 유입되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 상술한 바와 같이, 수문본체(600)는 반달형이고 지지체(500)는 원형인 것이 바람직하다. 따라서, 수문구동기어 설치부(12)는 지지체(500)의 곡률과 유사한 곡률을 가지고, 하상(1)의 소정 부분 즉 수문본체 (600)가 회전운동하는 하상의 부분(1a)(이하 " 수문본체 운동 하상부" 라 함)은 상기 수문본체(600)의 곡률과 동일 또는 유사한 곡률을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 본 발명에서는 종래의 회전식 수문장치와는 달리 수문본체 운동 하상부(1a)의 일측(15)은 수문본체(600)의 곡률과 유사한 곡률을 가지되 타측(16)은 평평하여도 된다. 왜냐하면, 일본 특개평 11-209954 등에 제안된 회전식 수문장치에서는 수문본체를 회전시키기 위한 링크 기구가 수문본체에 편심되어 설치되므로 수문본체가 결합된 지지체를 안정적으로 회전시키기 위하여 수문본체 운동 하상부도 전체가 원주형상을 가져야 하기 때문이다. 또한, 본 출원인(발명자)에 의하여 이미 출원된 실용실안출원 제20-2002-5190호 등 에서는 기어를 사용하기는 하지만 수문구용용 기어가 지지체와 거의 유사한 직경을 가지므로 실제 회전시 편심 작용이 일어날 우려가 있어서 가이드레일을 설치하거나, 수문본체 운동 하상부도 전체가 원부 형상을 가져야 하였다. 그러나, 본 발명에서는 지지체(500)는 실질적으로 벽체(10)의 높이와 대략 같도록 하고, 수문구동용 기어의 직경은 지지체(500)의 직경에 비하여 상대적으로 작다. 따라서, 본 발명에서는 감속수단(5)의 출력측 기어는 실질적으로 직경이 상대적으로 작은 수문구동용 기어를 회전시키므로 회전이 안정적이다. 따라서, 수문본체 운동 하상부(1a)의 외측(16)은 편평하게 하여도 된다.(이에 대한 효과는 후술함.)
도 3을 참조하여, 수문본체에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
수문본체(600)는 반달형의 플레이트(610)와, 상기 플레이트(610)의 내측에 결합되는 수평부재(640)와 일측은 상기 수평부재(640)의 상하로 수직하게 결합되며 타측은 상기 플레이트(610)에 결합되는 상부 빔(620) 및 하부 빔(630)으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 하상(1) 및 벽체(10)의 내측에는 가이드부재(710, 712)가 설치되는 것이 바람직하며, 상기 가이드부재(710, 712)은 스테인레스 재질인 것이 바람직하다.
그리고, 수문본체(600)의 플레이트(610)의 일단에는 하상(1)의 폭방향으로 길게 지수부재(700)가 설치되며, 하상(1) 즉 수문본체 운동 하상부(1a)의 시작부분에는 상기 지수부재(700)와의 마찰을 최소화하는 지수판(740)이 더욱 설치되는 것이 바람직하다. 지수부재(700)는 고무재질을 사용하는 것이 바람직하다. 지수부재(700)는 대략 ' ∪' 형상의 단면을 가지는 높이조절부(706), 상기 높이조절부(706)의 외측에 각각 연결되는 제1고정부(702) 및 제2고정부(704)를 가지도록 구성된다. 따라서, 제1고정부(702)를 고정시키고, 제2고정부(704)의 고정위치를 조절하면 높이조절부(706)의 높이가 조절되므로 수밀의 정도를 조절할 수 있게 된다. 지수부재(700)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 도 4에 도시한 바와 같은 지지수부재(700a)를 사용하는 것이 가능하다. 즉, 지수부재는 일측은 수문본체 (600)에 결합되며, 타측은 하상에 접하는 구조이면 사용하는 것이 가능하다. 한편, 상술한 수밀부재(502)도 지수부재(700)와 같은 구조를 가지도록 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 지수부재(700) 및 수밀부재(502)의 구조는 본 발명에 따른 수문장치에 적용하는 것에 한정되지 않으며, 종래의 회전식 수문장치에 적용하는 것도 물론 가능하다.
한편, 수문본체(600)의 하단에는 상기 수문본체(600)의 회전시에 함께 회전하면서 하상의 이물질을 제거하는 이물질 제거부재(720)가 하상(1)의 폭방향으로 길게 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 이물질 제거부재(720)는 상하 한 쌍으로 설치되는 것이 더욱 바람직하다. 이물질 제거부재의 형상은 이에 한정되지 않으며, 일측은 수문본체(600)에 결합되며, 타측은 하상 방향으로 향하는 구조이면 사용하는 것이 가능하다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 이물질 제거부재(720a)를 수문본체(600)와 일체로 구성하는 것도 가능하다.
한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 수문본체(600)가 회전하여 수로가 열릴 때 하상(1) 또는 가이드부재(700, 702)와 수문본체(600)의 사이의 틈에 이물질이 낄 염려가 있다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 이물질 유입방지 부재(800)가 설치되는 것이 바람직하다. 이물질 유입방지 부재(800)의 일측은 가이드부재(710)에 결합되는 것이 바람직하다. 설치위치는 대략 하상 시작 부분이 바람직하며, 고무재질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 이물질 유입방지 부재 (800a)는 수문본체(600)의 상승시에 함께 상승할 수 있도록 설치할 수도 있다. 이때에는 이물질 유입방지 부재(800a)가 벽체 등에서 적절한 방식으로 안내되도록 하는 것이 바람직하다.
도 5 내지 도 8을 참조하여, 동력 전달 구조를 설명하면 다음과 같다.
상술한 바와 같이, 모터(300)의 회전력은 감속수단(5)을 거쳐 최종적으로 수문구동기어(110)에 전달된다. 상세히 설명하면 다음과 같다.
모터(300)의 회전축의 대략 중간에는 주구동기어(20)가 결합되며, 일단에는 브레이크(310)가 설치된다. 주구동기어(20)에는 제1기어(30)가 치합되며 상기 제1기어(30)의 축에는 제2기어(40)가 함께 결합 된다. 따라서, 제1기어(30)의 회전시 제2기어(40)도 함께 회전한다. 그리고, 제2기어(40)에는 제3기어(50)가 치합되며 상기 제3기어(50)의 축에는 제4기어(60)가 함께 결합 된다. 따라서, 제3기어(50)의 회전시 제4기어(60)도 함께 회전한다. 그리고, 제4기어(60)에는 제5기어(70)가 치합되며 상기 제5기어(70)의 축에는 제6기어(80)가 함께 결합 된다. 따라서, 제5기어(70)의 회전시 제6기어(80)도 함께 회전한다. 그리고, 제6기어(80)에는 제7기어 (90)가 치합되며 상기 제7기어(90)의 축에는 제8기어(100)가 함께 결합 된다. 따라서, 제7기어(90)의 회전시 제8기어(100)도 함께 회전한다. 마지막으로 제8기어 (100)에는 수문구동기어(110)가 치합된다. 따라서, 모터(300)의 회전력은 주구동기어(30), 제1기어(30), 제2기어(40), 제3기어(50), 제4기어(60), 제5기어(70), 제6기어(80), 제7기어(90), 제8기어(100), 수문구동기어(110)의 순서로 전달되어, 결국 수문본체(600)를 회전시키게 된다. 모터(300)는 정역회전이 가능한 것이 바람직하다.
한편, 주구동기어(20)는 워엄, 감속수단(5)의 입력측 기어 즉 제1기어(30)는 워엄 휘일이며, 다른 기어는 평기어 또는 헬리컬 기어를 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 주구동기어(20)로 워엄 및 위엄 휘일을 사용하면, 워엄의 압력각과 마찰각을 적절히 설계하여 역전방지기구로 사용할 수 있기 때문이다.
한편, 제5기어(70)에는 상기 제5기어(70)를 제4기어(60)와 선택적으로 치합시킬 수 있도록 하는 클러치(200)가 설치되는 것이 바람직하다. 클러치(200)는 고정링크(220)와 이동링크(210)을 가지며, 상기 고정링크(220)와 이동링크(210)에는 구동링크(230)가 연결된다. 즉, 이동링크(210)가 전진 또는 후진하면, 구동링크(230)가 후진 또는 전진하여 제5기어(70)을 선택적으로 제4기어(60)에 치합시키게 된다. 다만, 클러치(200)의 구조는 이에 한정되지 않으며 다른 구조의 클러치를 사용하는 것도 물론 가능하다.
상술한 바와 같이, 정전시에 클러치(200)가 해재되도록 설계하면, 정전 등과 같은 비상시에 클러치(200)가 해제되어 제5기어(70)가 제4기어(60)와 치합된 것이 역시 해제되어 수문구동기어(110)측으로 배치된 기어들은 구속되지 않은 상태가 되어 자중에 의하여 하강하여 수로를 개방할 수 있기 때문이다. 이때, 브레이크(310)는 "B" 타이프 브레이크(310)(전원 공급이 차단시에 작동)를 사용하여 정전시에는 모터(300)도 구속하여 주는 것이 바람직하다.
한편, 상술한 실시예에서는 감속수단(5)에서 4단 감속을 하였으나, 이에 한정되지 않으며, 기어의 종류도 적절히 변경하는 것이 가능하다. 그리고, 클러치 (200)의 설치 위치는 제5기어(70)에 한정되지 않으며, 제1기어(30) 내지 제8기어 (100) 중의 최소한 1개의 기어를 그와 치합된 기어와 선택적으로 치합시킬 수 있도록 하면 된다.
한편, 제7기어(90) 및 제8기어(100)가 설치된 회전축의 일단에는 엔코더 (400)가 설치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 엔코더(400)에 의하여 궁극적의 수문본체(600)의 회전정도 즉 수로의 개페 정도를 계산하여 설정된 수위를 유지하도록 자동으로 제어할 수 있기 때문이다. 또한, 수문구동기어(110) 등이 한 쌍이므로 각 수문구동기어의 회전 정도가 정확하지 않으면 수문본체(600)의 비틀림이 발생할 우려가 있으므로 엔코더를 이용하며 한 쌍의 수문구동기거(110)의 회전정도를 정확히 할 수 있다.
도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 회전식 수문장치의 제어 구성도의 일예를 설명하면 다음과 같다.
제어부의 입력단에는 조작부(420), 수위센서(410) 및 엔코더(400)가 연결되며, 출력단에는 모터(300), 브레이크(310) 및 클러치(200)가 연결된다. 제어부 (490)는 PLC(Programable Logic Controller)를 사용하고, 모터(300)는 감전 및 누전을 방지하기 위하여 방수모터를 사용하고, 브레이크(310)는 상술한 바와 같이 "B" 타이프를 사용하는 것이 바람직하다. 수위센서(410)는 수로의 수위를 감지하는 것으로서 당해 기술분야에서 널리 사용되는 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 10a 내지 도 10e를 참조하여, 본 실시예에 따른 회전식 수문장치의 작동을 설명하면 다음과 같다. 도 10a는 수로를 완전히 폐쇄한 상태이며, 도 10e는 수로를 완전히 개방한 상태이며, 도 10b, c, d는 수로를 부분 개방한 상태를 도시한 것이다.
먼저, 정상적인 경우 수문 개폐를 설명한다.
수로 전부 폐쇄가 약정된 수위라고 가정하면, 도 10a에 도시한 바와 같이, 수문본체(600)는 회전하지 않는다.
한편, 도 10b 내지 도 10d에 도시한 바와 같이, 수위가 약정된 수위보다 높으면 모터(300)가 구동되어 수문본체(600)가 회전하여 하상(1)를 순차적으로 개방하게 된다. 이때, 수위는 수위센서에 의하여 감지되며, 수로의 개폐 정도는 수문본체(600)의 회전정도를 엔코더(400)에 의하여 감지하여 환산하는 것이 가능하다. 수문본체(600)가 원하는 위치에 있는 것으로 엔코더(400)에 의하여 판단되면 모터 (300)가 정지되어 수문구동기어(110)의 회전이 정지된다. 이때, 수문본체(600)가 수압이나 기타 부하에 밀리거나 하강하지 않고 고정될 수 있도록 브레이크(310)가 작동되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에 의하면, 수위센서, 엔코더(400)를 이용하여 수문 위치를 정확히 조정할 수 있다.
다음으로, 비상시의 수로 개폐를 설명한다.
정전 등과 같은 비상시에는 "B" 타이프 브레이크(310)가 작동되어 모터(300)축을 구속하고, 동시에 클러치(200)가 해제되어 수문구동기어(110)측은 노는 상태가 되어 자중에 의하여 하강하여 수로를 개방하게 된다.
한편, 수문의 개보수시에는 모터(300)의 회전에 의해 수문본체(600)를 지상면까지 회전시키면 외수측의 수문면이 하늘을 보게 된다. 따라서, 수문의 개보수를 용이하게 할 수 있고, 또한 자동세정장치를 설치하면 자동적으로 세척을 하는 것도 가능하다.
한편, 본 발명에 따르면, 수문본체(600)의 회전시에 수밀부재(502) 및 지수부재(700)에 의하여 누수를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 수문본체(600)의 회전시에 이물질 제거부재도 같이 회전하면서 하상에 쌓여 있는 토사나 뻘을 제거하므로 수문본체(600)의 회전이 더욱 원활해 진다. 이때, 본 발명에서는 수로의 하상 특히 수문본체 운동 하상부(1a)의 일측(15)은 원주형상은 원주형상이지만 타측(16)은 편평하므로 이물질 제거가 더욱 원할하게 된다. 또한, 종래 기술에서는 수문본체 운동 하상부가 전체적으로 원주형이다. 따라서, 원주형의 양쪽(전단, 후단) 모두에 이물질이 많이 누적되어 있는 경우에 수문본체가 역회전시에는 이물질 제거부재가 파손될 우려가 있다. 그러나, 본 발명에서는 수문본체 운동 하상부(1a)의 타측이 편평하므로 이러한 문제점을 방지할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a hydrological body that rotates about the direction perpendicular to the water flow direction as a central axis; A support coupled to the hydrologic body; A hydrological driving gear coupled to the support and rotatably installed on the wall of the channel, the hydrologic driving gear having a relatively smaller diameter than the support; A motor for generating a rotational force; It provides a rotary hydrologic device comprising a deceleration means provided between the motor and the hydrologic driving gear.
According to another embodiment of the present invention, the present invention is a hydrological body that rotates about the direction perpendicular to the water flow direction as a central axis; A support coupled to the hydrologic body; A hydrological driving gear coupled to the support and rotatably installed on a wall of the channel; A motor for generating a rotational force; Deceleration means provided between the motor and the hydrological driving gear; Provided is a rotatable hydrologic device comprising a clutch for selectively engaging at least one of the gears of the deceleration means with an adjacent gear.
According to still another embodiment of the present invention, there is provided a hydrological body which rotates about a direction perpendicular to the direction of water flow as a central axis; A support coupled to the hydrologic body; A hydrological driving gear coupled to the support and rotatably installed on a wall of the channel; And an index member installed on the hydrologic body, wherein the index member includes a height adjusting part and a first fixing part and a second fixing part connected to an outer side of the height adjusting part, respectively. Fixing, and provides a rotatable hydrologic device characterized in that to adjust the height of the height adjustment unit by adjusting the fixing position of the second fixing part.
According to still another embodiment of the present invention, there is provided a hydrological body which rotates about a direction perpendicular to the direction of water flow as a central axis; A support coupled to the hydrologic body; A hydrological driving gear coupled to the support and rotatably installed on a wall of the channel; Provided is a rotatable hydrologic device comprising a foreign matter inflow preventing member for preventing foreign matter from being caught in a gap between the lower bed and the hydrologic main body.
Therefore, according to the present invention described above, accurate power transmission is possible, it is possible to improve the opening and closing efficiency, it is possible to automatically maintain the correct water level. Furthermore, the sediment can be removed automatically, improving durability and maintainability.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention that can realize the above object will be described.
Referring to Figures 1 to 3, the overall configuration of a preferred embodiment according to the present invention will be described.
The hydrologic drive gear 110 is rotatably installed on the wall 10 of the channel. That is, one end of the drive shaft 112 to which the hydrological driving gear 110 is coupled is rotatably installed on the wall 10. The support 500 is coupled to the hydrologic drive gear 110, and the hydrologic main body 600 is coupled to the support 500. That is, the sluice main body 600, the support body 500 and the sluice driving gear 110 are integrally assembled.
Then, the hydrological driving gear 110 is rotated by receiving a rotational force from the motor 300 (see Fig. 5), the rotational force of the motor 300 is transmitted to the hydrological driving gear 110 through the appropriate deceleration means (5). It is preferable to be. At this time, the deceleration means 5 may be appropriately designed in consideration of the required rotational speed, water pressure, and the like of the rated rotational speed, rated torque, etc. of the motor 300 as the power source (drive side). . In addition, the hydrological drive gear 110, the support 500, the deceleration means (5), the motor 300 is preferably installed in a pair, respectively, the hydrological body 600 between the pair of the support (500) ) Is installed.
In addition, the support 500 is circular, the sluice body 600 is preferably a half moon type, the sluice body 600 is coupled to one side of the support 500, the hydrological drive gear 110 is coupled to the other side. The support 500 and the hydrologic drive gear 110 preferably have a concentric axis, and the half moon hydrologic main body 600 is eccentrically coupled to the support 500, but the curvature is preferably the same as the support 500 (see FIG. 3). )
On the other hand, as shown in Figure 2, the wall (10) is a portion 12 (hereinafter referred to as "hydrological drive gear installation") in which the hydrological driving gear 110 and the support 500 is installed inwardly concave. The watertight member 502 is formed around the support 500 to prevent water from flowing into the recess.
On the other hand, as shown in Figure 3, as described above, it is preferable that the sluice body 600 is half-moon-shaped and the support 500 is circular. Therefore, the hydrological drive gear mounting portion 12 has a curvature similar to that of the support 500, and the predetermined portion of the lower phase 1, that is, the lower portion 1a (hereinafter, referred to as the “water gate”) in which the hydrological main body 600 rotates. The lower body of the body movement "is preferably formed to have the same or similar curvature as that of the hydrological body 600. However, in the present invention, unlike the conventional rotating hydrologic apparatus, one side 15 of the lower body portion 1a of the hydrologic main body has a curvature similar to that of the hydrologic main body 600, but the other side 16 may be flat. Because, in the rotary hydrologic apparatus proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-209954, the link mechanism for rotating the hydrologic main body is eccentrically installed in the hydrologic main body, so that the whole lower part of the hydrologic main body lower part also has to This is because it has to have a cylindrical shape. In addition, the utility model application No. 20-2002-5190 filed already filed by the present applicant (inventor), but the gear for the hydrological tool has a diameter almost similar to the support, so eccentric action may occur during actual rotation. There was a concern that the guide rails or the upper part of the hydrologic body movement had to have a circular shape. However, in the present invention, the support 500 is substantially equal to the height of the wall 10, and the diameter of the hydrological driving gear is relatively small compared to the diameter of the support 500. Therefore, in the present invention, the output gear of the deceleration means 5 rotates the hydrological driving gear having a relatively small diameter, so that the rotation is stable. Therefore, the outer side 16 of the hydrologic main body lower part 1a may be flat. (The effect on this is mentioned later.)
Referring to Figure 3, the hydrological body will be described in detail as follows.
The sluice main body 600 is a half-moon-shaped plate 610, the horizontal member 640 is coupled to the inside of the plate 610 and one side is vertically coupled vertically to the horizontal member 640 and the other side is the plate ( It is preferably composed of an upper beam 620 and a lower beam 630 coupled to 610. In addition, it is preferable that guide members 710 and 712 are installed inside the lower bed 1 and the wall 10, and the guide members 710 and 712 are preferably made of stainless steel.
Then, one end of the plate 610 of the hydrological main body 600 is provided with an index member 700 long in the width direction of the lower phase 1, at the beginning of the lower phase 1, that is, the lower body portion (1a) Preferably, the index plate 740 is further installed to minimize friction with the index member 700. The index member 700 preferably uses a rubber material. The index member 700 includes a height adjusting portion 706 having a cross-section having a substantially '∪' shape, and a first fixing portion 702 and a second fixing portion 704 connected to the outside of the height adjusting portion 706, respectively. It is configured to have. Therefore, when the first fixing part 702 is fixed and the fixing position of the second fixing part 704 is adjusted, the height of the height adjusting part 706 is adjusted so that the degree of watertightness can be adjusted. The shape of the water jet member 700 is not limited to this, it is possible to use the support member 700a as shown in FIG. That is, the index member is one side is coupled to the sluice body 600, the other side can be used if it is in contact with the lower structure. On the other hand, the watertight member 502 described above also preferably has the same structure as the water index member 700. The structure of the water jet member 700 and the watertight member 502 according to the present invention is not limited to being applied to the hydrological device according to the present invention, it is also possible to apply to the conventional rotary hydrological device.
On the other hand, it is preferable that the foreign material removal member 720 for removing the foreign substances in the lower phase while rotating together at the time of rotation of the hydrological main body 600 is installed in the width direction of the lower phase (1) at the lower end of the hydrological main body 600. . In addition, the foreign material removing member 720 is more preferably installed in a pair of upper and lower. The shape of the foreign material removing member is not limited to this, one side is coupled to the sluice body 600, the other side can be used if the structure facing in the lower direction. That is, as shown in Figure 4, it is also possible to configure the foreign matter removing member 720a integrally with the sluice body 600.
On the other hand, as shown in Figure 3, when the waterway body 600 is rotated to open the waterway foreign matter in the gap between the lower bed (1) or the guide member (700, 702) and the water body (600) have. Therefore, in order to prevent this, it is preferable that the foreign material inflow preventing member 800 is installed. One side of the foreign matter inflow prevention member 800 is preferably coupled to the guide member 710. The installation position is preferably at the start of the lower bed, preferably formed of a rubber material. In addition, as illustrated in FIG. 4, the foreign matter inflow preventing member 800a may be installed to rise together when the hydrological body 600 is raised. At this time, it is preferable to allow the foreign material inflow preventing member 800a to be guided in an appropriate manner on a wall or the like.
Referring to Figures 5 to 8, the power transmission structure will be described.
As described above, the rotational force of the motor 300 is finally transmitted to the hydrologic driving gear 110 via the deceleration means 5. It will be described in detail as follows.
The main drive gear 20 is coupled to approximately the middle of the rotation shaft of the motor 300, one end is provided with a brake 310. The first gear 30 is meshed with the main drive gear 20, and the second gear 40 is coupled with the shaft of the first gear 30. Accordingly, when the first gear 30 rotates, the second gear 40 also rotates together. The third gear 50 is engaged with the second gear 40, and the fourth gear 60 is coupled with the shaft of the third gear 50. Therefore, when the third gear 50 rotates, the fourth gear 60 also rotates together. The fifth gear 70 is engaged with the fourth gear 60, and the sixth gear 80 is coupled with the shaft of the fifth gear 70. Therefore, when the fifth gear 70 rotates, the sixth gear 80 also rotates together. The seventh gear 90 is engaged with the sixth gear 80, and the eighth gear 100 is coupled with the shaft of the seventh gear 90. Therefore, when the seventh gear 90 rotates, the eighth gear 100 also rotates together. Finally, the hydrologic driving gear 110 is engaged with the eighth gear 100. Therefore, the rotational force of the motor 300 is the main drive gear 30, the first gear 30, the second gear 40, the third gear 50, the fourth gear 60, the fifth gear 70. The sixth gear 80, the seventh gear 90, the eighth gear 100, and the hydrologic driving gear 110 are transmitted in this order, thereby eventually rotating the hydrologic body 600. The motor 300 is preferably capable of forward and reverse rotation.
On the other hand, the main drive gear 20 is a worm, the input gear of the deceleration means 5, that is, the first gear 30 is a worm wheel, the other gear is preferably used a spur gear or a helical gear. This is because when the worm and the dignity wheel are used as the main drive gear 20, the pressure angle and the friction angle of the worm can be properly designed and used as a reversal prevention mechanism.
On the other hand, the fifth gear 70 is preferably provided with a clutch 200 to selectively engage the fifth gear 70 with the fourth gear (60). The clutch 200 has a fixed link 220 and a mobile link 210, the drive link 230 is connected to the fixed link 220 and the mobile link 210. That is, when the moving link 210 moves forward or backward, the driving link 230 moves backward or forward to selectively engage the fifth gear 70 with the fourth gear 60. However, the structure of the clutch 200 is not limited thereto, and of course, a clutch of another structure may be used.
As described above, if the clutch 200 is designed to be disengaged during a power failure, the clutch 200 is released in an emergency such as a power failure, such that the fifth gear 70 is engaged with the fourth gear 60. This is because the gears arranged toward the hydrological driving gear 110 become unconstrained to descend by their own weight to open the waterway. At this time, it is preferable that the brake 310 also restrains the motor 300 at the time of power failure by using the "B" type brake 310 (operation when the power supply is cut off).
On the other hand, in the above-described embodiment, the four-speed reduction in the deceleration means 5, but not limited to this, it is possible to change the type of gear as appropriate. In addition, the installation position of the clutch 200 is not limited to the fifth gear 70, and at least one gear of the first gear 30 to the eighth gear 100 is selectively engaged with the gear engaged therewith. You can do that.
On the other hand, it is preferable that the encoder 400 is installed at one end of the rotary shaft provided with the seventh gear 90 and the eighth gear 100. This is because the encoder 400 may automatically control to maintain the set water level by calculating the degree of rotation of the ultimate hydrological body 600, that is, the degree of opening of the water channel. In addition, since the hydrological driving gear 110 is a pair, if the rotation degree of each hydrological driving gear is not accurate, there is a possibility that the torsion of the hydrological main body 600 may occur, so that an encoder is used and a pair of hydrological driving gigs 110 are used. The degree of rotation of the can be corrected.
Referring to Figure 9, it will be described an example of the control configuration of the rotary hydrological device according to the present invention.
The operation unit 420, the water level sensor 410, and the encoder 400 are connected to the input terminal of the controller, and the motor 300, the brake 310, and the clutch 200 are connected to the output terminal. The controller 490 uses a programmable logic controller (PLC), the motor 300 uses a waterproof motor to prevent electric shock and short-circuit, and the brake 310 uses “B” type as described above. desirable. The water level sensor 410 detects the water level of the water channel, which is widely used in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.
Referring to Figures 10a to 10e, the operation of the rotary hydrological apparatus according to the present embodiment will be described. 10A is a state in which the waterway is completely closed, FIG. 10E is a state in which the waterway is completely open, and FIGS. 10B, c and d show a state in which the waterway is partially open.
First, the normal gate opening and closing is explained.
Assuming that the entire channel is closed, the water level body 600 does not rotate, as shown in FIG. 10A.
Meanwhile, as shown in FIGS. 10B to 10D, when the water level is higher than the contracted water level, the motor 300 is driven to rotate the hydrologic main body 600 to sequentially open the lower phase 1. At this time, the water level is sensed by the water level sensor, the degree of opening and closing of the waterway can be converted by detecting the rotational degree of the hydrological main body 600 by the encoder 400. When it is determined by the encoder 400 that the sluice main body 600 is in a desired position, the motor 300 is stopped to stop the rotation of the sluice driving gear 110. At this time, it is preferable that the brake 310 is operated so that the water main body 600 can be fixed without being pushed or lowered by water pressure or other load. Therefore, according to the present invention, the water gate position can be accurately adjusted using the water level sensor and the encoder 400.
Next, channel opening and closing in an emergency is demonstrated.
In case of an emergency such as a power failure, the "B" type brake 310 is operated to restrain the shaft of the motor 300, and at the same time, the clutch 200 is released so that the hydrologic drive gear 110 is in a play state and descends due to its own weight. Open.
On the other hand, during the renovation of the water gate, if the water body main body 600 is rotated to the ground surface by the rotation of the motor 300, the water surface of the outer water side sees the sky. Therefore, it is possible to facilitate the maintenance of the water gate, and also to automatically wash the water by installing the automatic cleaning device.
On the other hand, according to the present invention, it is possible to effectively prevent the leakage by the watertight member 502 and the water discharge member 700 at the time of rotation of the hydrological body 600. In addition, since the foreign material removing member also rotates when the hydrologic main body 600 rotates, the soil and the soil accumulated in the lower part are removed, so that the rotation of the hydrological main body 600 becomes smoother. At this time, in the present invention, one side 15 of the water channel lower body, in particular, the lower body portion 1a of the hydrologic main body has a cylindrical shape, but the other side 16 is flat, so that foreign matter removal is more desirable. Further, in the prior art, the hydrologic body lower body part is generally cylindrical. Therefore, when a large amount of foreign matter accumulates on both sides (front and rear ends) of the columnar mold, there is a possibility that the foreign material removing member may be damaged when the hydrological body reverses rotation. However, in the present invention, since the other side of the hydrologic main body lower part 1a is flat, this problem can be prevented.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and as can be seen in the claims, those skilled in the art can make modifications without departing from the spirit of the present invention, and such modifications are within the scope of the present invention. Belongs to.

상술한 본 발명에 따른 회전식 수문장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 의하면, 상대적으로 직경이 적은 수문구동기어를 직접 회전시키므로 정확한 동력전달이 가능하며 개폐효율을 향상시킬 수 있다.
둘째, 본 발명에 따르면, 작업자 또는 관리자가 수위 또는 개도계를 보지 않더라고 설정된 수위를 정확하게 자동적으로 유지할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 정전 등과 같은 비상시에 자동적으로 수로를 개폐하므로 안전하다는 이점이 있다.
셋째, 본 발명에 따르면, 수문본체의 회전시에 침전물과 같은 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
넷째, 본 발명에 따르면, 회전식 수문장치의 내구성 및 유지 보수성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.Referring to the effects of the above-described rotating hydrologic device according to the present invention.
First, according to the present invention, because the relatively small diameter hydro-drive gear directly rotates, accurate power transmission is possible and the opening and closing efficiency can be improved.
Second, according to the present invention, there is an advantage that the operator or manager can automatically and accurately maintain the set level even without viewing the level or open meter. In addition, there is an advantage that the channel is automatically opened and closed in an emergency such as a power failure.
Third, according to the present invention, it is possible to effectively remove foreign substances such as sediment during rotation of the hydrologic main body.
Fourth, according to the present invention, there is an advantage that the durability and maintainability of the rotatable hydrologic device can be improved.

Claims

A half moon-type hydrological body 600 rotating around a direction perpendicular to the direction of water flow as a central axis;

A circular support 500 coupled to the hydrologic body 600;

A hydrological drive gear 110 coupled to the support 500 and rotatably installed on the wall 10 of the channel, the hydrologic drive gear 110 having a relatively small diameter compared to the support;

A motor 300 generating a rotational force;

Deceleration means (5) installed between the motor (300) and the hydrological driving gear (110);

The deceleration means 5 includes a plurality of gears to be engaged;

A clutch (200) for selectively engaging at least one of the gears with an adjacent gear;

A water level sensor 410 which lengthens the water level of the channel; It is configured to include an encoder 400 for detecting the degree of rotation of the sluice body 600, characterized in that to maintain the water level of the waterway using the water level sensor 410 and the encoder 400 at a set water level. Swivel sluice device.

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2. The rotatable hydrologic device according to claim 1, wherein the drive shaft of the motor (300) is installed in a worm and the first gear of the deceleration means is a worm wheel.

5. The motor 300 of claim 4, wherein the motor 300 has a brake 310 selectively restraining a drive shaft of the motor 300, and the brake 310 is a B-type brake that operates when power supply is cut off. Swivel lock device.

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The rotatable hydrologic device according to claim 1, wherein a watertight member (502) is installed around the support (500) to block the inflow of running water.

According to claim 1, wherein the hydrological body 600 is provided with an index member 700, the flow of water flows between the hydrologic body 600 and the lower bed (1) where the hydrological body 600 is located Rotary hydrologic device characterized in that the blocking.

According to claim 8, wherein the index member 700 includes a height adjusting part 706, the first fixing part 702 and the second fixing part 704 connected to the outside of the height adjusting part 706, respectively. It is configured, the first lock 702 is fixed, the rotational hydrological device characterized in that to adjust the height of the height adjustment unit 706 by adjusting the fixed position of the second fixing unit (704).

10. The rotatable hydrologic device according to claim 9, wherein the height adjustment part (706) has a cross section of a substantially '∪' shape.

9. The rotatable hydrologic device according to claim 8, wherein the bottom plate (1) is provided with an index plate.

According to claim 1, wherein the hydrological body 600 is a half-moon-shaped plate 610, the horizontal member 640 is coupled to the inside of the plate 610, and one side is vertically up and down of the horizontal member 640 And the other side is coupled to the plate 610 is a rotary hydrological device, characterized in that it comprises an upper beam (620) and a lower beam (630).

According to claim 1, wherein the lower portion (1a) of the hydrological main body 600 is installed, one side 15 is a circumferential portion having a curvature similar to the curvature of the hydrological main body 600, the other side ( 16) is a rotatable hydrologic device, characterized in that the flat portion without curvature.

The rotatable hydrologic device of claim 1, wherein the rotatable hydrologic device further includes a foreign matter inflow preventing member 800 which prevents foreign matter from being caught in the gap between the lower bed 1 and the hydrologic main body 600. .

15. The rotatable hydrologic device according to claim 14, wherein one side of the foreign matter inflow preventing member (800) is coupled to the lower bed (1), and the installation position is approximately the beginning of the lower bed (1).

15. The rotatable water gate according to claim 14, wherein the foreign matter inflow preventing member 800 is installed in the water body main body 600, and the inflow preventing member 800 is located at the beginning of the lower bed 1 approximately. Device.

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