KR101118731B1

KR101118731B1 - 유압식 가동보

Info

Publication number: KR101118731B1
Application number: KR1020110113964A
Authority: KR
Inventors: 김기태
Original assignee: 덕상이엔지 주식회사
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2012-02-29

Abstract

본 발명은 유압식 가동보 수문에 관한 것으로, 유압 실린더를 수평 방향으로 작동하도록 배치하고, 유압 실린더에 의해 상하 방향으로 작동하는 링크 유닛을 통해 수문 게이트가 회전 개폐되도록 구성함으로써, 유압 실린더의 행정 구간을 짧게 형성할 수 있고, 이에 따라 유압 실린더 및 피스톤 로드의 떨림 또는 휨 변형 등을 방지할 수 있어 부품 손상이 방지되고 장시간 사용하더라도 안정적으로 작동하고, 유압 실린더의 유압력을 전달하는 링크 유닛의 이동 경로 상에 링크 유닛이 특정 지점에서 지지될 수 있도록 지지홈을 형성함으로써, 수문 게이트를 지지하는 유압 실린더의 압력을 일정 정도 보완할 수 있고, 이에 따라 유압 실린더에 요구되는 유압을 상대적으로 감소시킬 수 있으므로, 지속적이고 무리한 압력에 의한 유압 실린더의 손상을 방지할 수 있는 유압식 가동보 수문을 제공한다.

Description

유압식 가동보{Hydraulic Movable Weir}

본 발명은 유압식 가동보 수문에 관한 것이다. 보다 상세하게는 유압 실린더를 수평 방향으로 작동하도록 배치하고, 유압 실린더에 의해 상하 방향으로 작동하는 링크 유닛을 통해 수문 게이트가 회전 개폐되도록 구성함으로써, 유압 실린더의 행정 구간을 짧게 형성할 수 있고, 이에 따라 유압 실린더 및 피스톤 로드의 떨림 또는 휨 변형 등을 방지할 수 있어 부품 손상이 방지되고 장시간 사용하더라도 안정적으로 작동하고, 유압 실린더의 유압력을 전달하는 링크 유닛의 이동 경로 상에 링크 유닛이 특정 지점에서 지지될 수 있도록 지지홈을 형성함으로써, 수문 게이트를 지지하는 유압 실린더의 압력을 일정 정도 보완할 수 있고, 이에 따라 유압 실린더에 요구되는 유압을 상대적으로 감소시킬 수 있으므로, 지속적이고 무리한 압력에 의한 유압 실린더의 손상을 방지할 수 있는 유압식 가동보 수문에 관한 것이다.

일반적으로 보(weir)는 하천의 수위를 조절하는 일종의 물막이용 울타리를 말하며, 이러한 보는 농업, 공업 및 생활 용수의 확보에 아주 중요한 역할을 하여 현재 널리 사용되고 있다. 또한, 댐이 설치될 수 없는 하천에 보를 여러 개 설치하면 수량의 조절이 가능하기 때문에 중, 대형 댐의 대체 구조물로 사용되기도 한다.

보의 종류는 크게 나누어 고정보와 가동보가 있으며, 고정보는 수문이 개폐되지 않고 고정된 방식으로 구성되며, 가동보는 수문을 개폐할 수 있도록 구성하여 물의 흐름을 다양하게 조절할 수 있도록 구성된다.

가동보는 일반적 경우 수문을 폐쇄시켜 강이나 하천 또는 저수지에 물을 가두어 이를 다양한 용도로 활용할 수 있도록 하고, 홍수 시에는 수문을 개방시켜 물의 흐름이 원활하게 흘러가도록 하는 기능을 수행하며, 하류의 물이 불어난 경우에는 물의 흐름이 상류로 역류하는 것을 방지하는 기능을 아울러 수행한다.

이와 같이 물의 흐름을 다양하게 조절할 수 있도록 가동보에 장착되는 가동보 수문은 일반적으로 하단부의 메인 샤프트를 중심으로 회전하는 수문 게이트와, 수문 게이트를 회전 구동하는 구동부를 포함하는 형태로 구성된다. 이때, 구동부는 유압 실린더 방식이 주로 이용되는데, 수문 게이트를 수직에 근접하게 배치되도록 회전시켜 수문 게이트가 폐쇄되도록 하거나 수문 게이트를 수평에 근접하게 배치되도록 회전시켜 수문 게이트가 개방되도록 하는 방식으로 구성된다.

이와 같은 종래 기술에 따른 가동보 수문은 수문 게이트를 폐쇄시키기 위해 많은 양의 유압 하중이 필요한데, 통상 유압 실린더가 수직 방향으로 배치되어 유압 실린더의 행정 구간이 길게 형성되므로, 유압 실린더의 작동 중 피스톤 로드의 떨림이나 휨 변형 등이 발생하게 되고, 이에 따라 오일 씰 등의 부품이 손상되는 등의 문제가 발생하였으며, 장시간 사용시 수문 게이트의 개폐 기능을 정상적으로 수행하지 못하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 유압 실린더를 수평 방향으로 작동하도록 배치하고, 유압 실린더에 의해 상하 방향으로 작동하는 링크 유닛을 통해 수문 게이트가 회전 개폐되도록 구성함으로써, 유압 실린더의 행정 구간을 짧게 형성할 수 있고, 이에 따라 유압 실린더 및 피스톤 로드의 떨림 또는 휨 변형 등을 방지할 수 있어 부품 손상이 방지되고 장시간 사용하더라도 안정적으로 작동하는 가동보 수문을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유압 실린더의 유압력을 전달하는 링크 유닛의 이동 경로 상에 링크 유닛이 특정 지점에서 지지될 수 있도록 지지홈을 형성함으로써, 수문 게이트를 지지하는 유압 실린더의 압력을 일정 정도 보완할 수 있고, 이에 따라 유압 실린더에 요구되는 유압을 상대적으로 감소시킬 수 있으므로, 지속적이고 무리한 압력에 의한 유압 실린더의 손상을 방지할 수 있으며, 특히, 수문 개폐시 수압에 의한 수문 게이트의 과도한 개방을 방지할 수 있어 수문 개폐에 대한 안전성을 확보할 수 있는 가동보 수문을 제공하는 것이다.

본 발명은, 하단부의 메인 샤프트를 중심으로 회전하며 개폐되는 수문 게이트; 상기 메인 샤프트와 일체로 회전하도록 일단부가 상기 메인 샤프트에 결합되는 메인 암; 상기 메인 암이 상기 메인 샤프트를 중심으로 회전하도록 상기 메인 암과 연동되게 작동하는 링크 유닛; 및 상기 링크 유닛을 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 링크 유닛은 상기 구동부의 구동에 의해 상단부가 상하 이동하도록 작동하고, 상기 메인 암은 타단부가 상기 링크 유닛의 상단부에 슬라이드 이동 가능하게 결합되어 상기 링크 유닛의 상하 이동에 따라 상기 메인 샤프트를 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 가동보 수문을 제공한다.

이때, 상기 링크 유닛은 제 1 및 제 2 링크가 중심 샤프트를 중심으로 회전 가능하게 서로 교차하는 방향으로 결합되는 엑스 링크 모듈; 및 상기 엑스 링크 모듈의 상단에 수평 배치되도록 결합되어 상기 엑스 링크 모듈의 작동에 따라 상하 이동하는 가이드 링크를 포함하고, 상기 메인 암은 상기 가이드 링크에 슬라이드 이동 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 상기 가이드 링크는 일측이 상기 제 1 링크의 상단에 회전 가능하게 결합되고, 타측은 상기 제 2 링크의 상단에 슬라이드 이동 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 상기 구동부는 수평 방향으로 배치되는 유압 실린더; 및 상기 유압 실린더에 의해 수평 방향으로 직선 이동하는 피스톤 로드를 포함하고, 상기 피스톤 로드의 일단부는 상기 제 1 링크의 하단과 회전 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 상기 피스톤 로드와 상기 제 1 링크는 연결 샤프트를 통해 회전 가능하게 결합되고, 상기 연결 샤프트의 양단부에는 이동 롤러가 회전 가능하게 결합되며, 상기 이동 롤러의 하부에는 상기 이동 롤러의 수평 이동 경로를 가이드하며 지지하도록 가이드 레일이 장착될 수 있다.

또한, 상기 가이드 레일에는 상기 이동 롤러가 삽입 맞물림될 수 있도록 함몰된 형태의 지지홈이 상기 이동 롤러의 이동 방향을 따라 이격되게 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 유압 실린더를 수평 방향으로 작동하도록 배치하고, 유압 실린더에 의해 상하 방향으로 작동하는 링크 유닛을 통해 수문 게이트가 회전 개폐되도록 구성함으로써, 유압 실린더의 행정 구간을 짧게 형성할 수 있고, 이에 따라 유압 실린더 및 피스톤 로드의 떨림 또는 휨 변형 등을 방지할 수 있어 부품 손상이 방지되고 장시간 사용하더라도 안정적으로 작동시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 유압 실린더의 유압력을 전달하는 링크 유닛의 이동 경로 상에 링크 유닛이 특정 지점에서 지지될 수 있도록 지지홈을 형성함으로써, 수문 게이트를 지지하는 유압 실린더의 압력을 일정 정도 보완할 수 있고, 이에 따라 유압 실린더에 요구되는 유압을 상대적으로 감소시킬 수 있으므로, 지속적이고 무리한 압력에 의한 유압 실린더의 손상을 방지할 수 있으며, 특히, 수문 개폐시 수압에 의한 수문 게이트의 과도한 개방을 방지할 수 있어 수문 개폐에 대한 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문의 설치 형상을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문의 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문의 작동 상태를 개략적으로 도시한 측면도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문의 링크 유닛과 구동부의 결합 구조를 개략적으로 도시한 측면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문의 설치 형상을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문의 작동 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문은 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 2개의 수문 프레임(200) 사이에 수문 게이트(100)가 설치되고, 수문 게이트(100)가 하단부를 중심으로 회전 개폐되어 수로의 물을 저장하거나 흘려보내도록 구성된다. 이러한 가동보 수문은 본 발명의 일 실시예에 따라 수문 게이트(100), 메인 암(300), 링크 유닛(400) 및 구동부(500)를 포함하여 구성된다.

수문 게이트(100)는 물의 흐름을 차단 및 개방할 수 있도록 플레이트 형태로 형성되며, 2개의 수문 프레임(200) 사이에 회전 가능하게 설치된다. 수문 게이트(100)의 하단부에는 메인 샤프트(110)가 수문 프레임(200) 내부에서 지지되도록 수평 방향으로 돌출 형성되고, 수문 게이트(100)는 이러한 메인 샤프트(110)를 중심으로 회전하며 개폐되도록 구성된다. 한편, 수문 게이트(100)는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 물의 흐름을 차단하도록 완전 폐쇄된 상태에서 경사지게 배치되도록 구성되고, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 물의 흐름을 개방하도록 완전 개방된 상태에서 수평하게 배치되도록 구성된다.

메인 암(300)은 일측 방향으로 길게 형성되며, 메인 샤프트(110)와 일체로 회전하도록 일단부가 메인 샤프트(110)에 고정 결합된다. 즉, 메인 암(300)을 회전시킴으로써, 메인 샤프트(110)가 일체로 회전하고 이에 따라 수문 게이트(100)가 일체로 회전하며 개폐 작동되도록 구성된다. 이러한 메인 암(300) 또한 수문 게이트(100)와 마찬가지로 수문 게이트(100)가 완전 폐쇄된 상태에서 경사지게 배치되도록 구성된다.

따라서, 수문 게이트(100) 및 메인 암(300)은 완전 폐쇄되도록 작동한 상태에서 경사지게 배치되기 때문에, 각각의 자중에 의해 수문 게이트(100)가 개방된 상태로 회전하려는 작동력이 발생한다.

링크 유닛(400)은 메인 암(300)과 연결 결합되어 메인 암(300)이 메인 샤프트(110)를 중심으로 회전하도록 메인 암(300)과 연동되게 작동하며, 구동부(500)는 이러한 링크 유닛(400)이 작동하도록 링크 유닛(400)을 구동시킨다.

이때, 링크 유닛(400)은 구동부(500)의 구동에 의해 상단부가 상하 방향으로 이동하도록 작동하고, 메인 암(300)은 타단부가 링크 유닛(400)의 상단부에 슬라이드 이동 가능하게 결합되어 링크 유닛(400)의 상하 이동에 따라 메인 샤프트(110)를 중심으로 회전하도록 구성된다.

즉, 구동부(500)가 링크 유닛(400)을 작동시키게 되면, 링크 유닛(400)은 상단부가 상하 방향으로 이동하게 되고, 메인 암(300)은 이러한 링크 유닛(400)의 상단부에 슬라이드 이동 가능하게 결합되므로, 링크 유닛(400)과 연동하여 메인 샤프트(110)를 중심으로 회전하게 된다. 메인 암(300)이 회전하게 되면, 메인 샤프트(110) 및 수문 게이트(100)가 일체로 회전하므로, 이러한 회전 동작에 의해 수문 게이트(100)가 개폐되도록 작동한다.

좀 더 자세히 살펴보면, 링크 유닛(400)은 제 1 링크(411) 및 제 2 링크(412)가 중심 샤프트(413)를 중심으로 회전 가능하게 서로 교차하는 방향으로 결합되는 X자 형태의 엑스 링크 모듈(410)과, 엑스 링크 모듈(410)의 상단에 수평 배치되도록 결합되어 엑스 링크 모듈(410)의 작동에 따라 상하 이동하는 가이드 링크(420)를 포함하여 구성된다. 이때, 메인 암(300)은 가이드 링크(420)에 슬라이드 이동 가능하게 결합된다.

이때, 제 1 링크(411)의 하단부는 구동부(500)와 회전 가능하게 결합되고, 제 2 링크(412)의 하단부는 별도의 고정구(미도시)에 회전 가능하게 결합될 수 있으나 부품 개수의 감소를 위해 도 2에 도시된 바와 같이 메인 샤프트(110)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이러한 제 1 링크(411) 및 제 2 링크(412)는 중심부에 위치한 중심 샤프트(413)를 중심으로 회전 가능하게 서로 교차하도록 배치되므로, 제 2 링크(412)의 하단부가 메인 샤프트(110)에 위치 고정된 상태에서, 제 1 링크(411)의 하단부가 구동부(500)에 의해 수평 이동하게 되면, 제 1 링크(411) 및 제 2 링크(412)는 중심 샤프트(413)를 중심으로 서로 대칭 이동하며 상단부가 상하 이동하게 된다.

한편, 제 1 링크(411)의 하단부에는 별도의 연결 샤프트(416)가 장착되고, 제 1 링크(411)는 이러한 연결 샤프트(416)를 통해 구동부(500)와 회전 가능하게 결합되어 하단부가 수평 이동하도록 구성될 수 있다. 연결 샤프트(416)의 양측단부에는 별도의 이동 롤러(417)가 회전 가능하게 결합되고, 이동 롤러(417)의 하부에는 이동 롤러(417)의 수평 이동 경로를 가이드하며 지지하도록 별도의 가이드 레일(430)이 장착될 수 있다. 또한, 가이드 레일(430)의 상면에는 이동 롤러(417)가 삽입될 수 있도록 함몰된 형태의 지지홈(431)이 이동 롤러(417)의 이동 방향을 따라 이격되게 다수개 형성될 수 있는데, 이에 대한 설명은 후술한다.

가이드 링크(420)는 이와 같은 엑스 링크 모듈(410)의 상단에 수평 배치되게 결합되어 엑스 링크 모듈(410)의 작동에 따라 상하 방향으로 이동한다. 이때, 가이드 링크(420)는 일측이 제 1 링크(411)의 상단에 별도의 연결핀(414)을 통해 회전 가능하게 결합되고, 타측은 제 2 링크(412)의 상단에 슬라이드 이동 가능하게 결합될 수 있다.

이때, 제 2 링크(412)의 상단에는 별도의 링크 지지 롤러(415)가 회전 가능하게 결합되고, 가이드 링크(420)의 타측은 이러한 링크 지지 롤러(415)에 의해 지지됨과 동시에 길이 방향을 따라 슬라이드 이동하도록 구성될 수 있다. 가이드 링크(420)의 하단면에는 링크 지지 롤러(415)에 맞물림 결합될 수 있도록 하향 돌출부(422)가 형성될 수 있다.

한편, 메인 암(300)은 이러한 가이드 링크(420)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는데, 메인 암(300)의 타단부에 별도의 메인 지지 롤러(310)가 회전 가능하게 결합되고, 이러한 메인 지지 롤러(310)가 가이드 링크(420)의 상면에 지지됨과 동시에 가이드 링크(420)의 상면을 따라 길이 방향으로 슬라이드 이동하도록 구성될 수 있다. 가이드 링크(420)의 상단면에는 메인 지지 롤러(310)에 맞물림 결합될 수 있도록 상향 돌출부(421)가 형성될 수 있다. 또한, 가이드 링크(420)의 일측단에는 메인 지지 롤러(310)가 일정 구간 이상 이동하는 것을 제한할 수 있도록 별도의 스토퍼부(423)가 형성될 수 있다.

구동부(500)는 수평 방향으로 배치되는 유압 실린더(510)와, 유압 실린더(510)에 결합되어 유압 실린더(510)에 의해 수평 방향으로 직선 이동하는 피스톤 로드(520)를 포함하여 구성되고, 피스톤 로드(520)의 끝단부가 제 1 링크(411)의 하단부와 회전 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다. 이때, 피스톤 로드(520)의 끝단부에는 도 3에 도시된 바와 같이 별도의 결합 블록(521)이 결합되고, 결합 블록(521)에는 제 1 링크(411)의 하단에 결합된 연결 샤프트(416)가 삽입 결합되도록 결합홀(522)이 형성된다.

이러한 구조를 통해 피스톤 로드(520)는 제 1 링크(411)의 하단부와 회전 가능하게 결합된다. 따라서, 피스톤 로드(520)가 수평 이동함에 따라 제 1 링크(411)의 하단부가 가이드 레일(430)을 따라 수평 이동하게 되고, 이와 동시에 제 1 링크(411) 및 제 2 링크(412)가 중심 샤프트(413)를 중심으로 대칭으로 회전 이동하게 되며, 이러한 대칭 회전 이동에 의해 제 1 링크(411) 및 제 2 링크(412)의 상단에 결합된 가이드 링크(420)가 상하 이동하게 된다. 가이드 링크(420)가 상하 이동하게 되면, 메인 암(300)의 타단부가 가이드 링크(420)의 상단면을 따라 슬라이드 직선 이동하며 메인 샤프트(110)를 중심으로 회전 이동하게 된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문은 구동부(500)를 이루는 유압 실린더(510) 및 피스톤 로드(520)가 수평 방향으로 작동하도록 배치되고, 상하 방향으로 작동하는 링크 유닛(400)을 통해 수문 게이트(100)가 회전 개폐되도록 구성됨으로써, 링크 유닛(400)을 구동하는 구동부(500)의 행정 구간을 짧게 형성할 수 있고, 이에 따라 피스톤 로드(520)의 떨림 또는 휨 변형 등을 방지할 수 있어 장시간 사용하더라도 안정적으로 작동시킬 수 있다.

도 4 내지 도 6에는 이러한 가동보 수문의 작동 상태가 단계적으로 도시되는데, 도 4에는 수문 게이트(100)가 완전 폐쇄된 상태가 도시되고, 도 5에는 수문 게이트(100)가 중간 개방된 상태가 도시되며, 도 6에는 수문 게이트(100)가 완전 개방된 상태가 도시된다.

도 4에 도시된 바와 같이 유압 실린더(510)에 의해 피스톤 로드(520)가 수평 방향으로 전진 이동하면, 제 1 링크(411)의 하단부가 가이드 레일(430)을 따라 수평 이동하게 되는데, 이러한 수평 이동에 따라 제 1 링크(411)와 제 2 링크(412)가 중심 샤프트(413)를 중심으로 하단부가 서로 근접하는 방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 제 1 링크(411) 및 제 2 링크(412)의 상단부에 결합된 가이드 링크(420)가 상향 이동하게 된다. 가이드 링크(420)가 상향 이동하면, 가이드 링크(420)에 상단에 슬라이드 이동 가능하게 결합된 메인 암(300)이 가이드 링크(420)를 따라 도 4에 도시된 방향을 기준으로 좌측으로 이동하게 된다. 즉, 메인 암(300)이 메인 샤프트(110)를 중심으로 반시계 방향으로 회전하게 된다. 따라서, 이러한 메인 암(300)과 함께 메인 샤프트(110) 및 수문 게이트(100)가 일체로 반시계 방향으로 회전하며 수문을 완전 폐쇄한 상태로 작동하게 된다.

이 상태에서 도 5에 도시된 바와 같이 유압 실린더(510)에 의해 피스톤 로드(520)가 수평 방향으로 일정 구간 후진 이동하면, 제 1 링크(411)와 제 2 링크(412)가 중심 샤프트(413)를 중심으로 하단부가 서로 멀어지는 방향으로 회전하게 되어 가이드 링크(420)가 하향 이동하게 된다. 이에 따라 메인 암(300)이 가이드 링크(420)를 따라 우측으로 이동하며 시계 방향으로 회전하게 되고, 마찬가지로 수문 게이트(100) 또한 시계 방향으로 회전하며 수문을 중간 개방한 상태로 작동하게 된다. 이때, 메인 암(300)은 메인 암(300)의 자중 및 수문 게이트(100)의 자중에 의해서 우측으로 이동하게 되는 작동력이 발생하게 되지만, 이에 더하여 수문 게이트(100)에 작용하는 수압에 의해서도 동일한 작동력이 발생하게 된다.

이 상태에서 도 6에 도시된 바와 같이 피스톤 로드(520)가 계속해서 수평 방향으로 후진 이동하게 되면, 도 5에서와 마찬가지 방식으로 가이드 링크(420)가 계속해서 하향 이동하게 된다. 이에 따라 메인 암(300) 및 수문 게이트(100)가 계속해서 시계 방향으로 회전하게 되며, 수문 게이트(100)는 최종적으로 수평 상태가 되어 수문을 완전 개방하게 된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문의 링크 유닛과 구동부의 결합 구조를 개략적으로 도시한 측면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문은 전술한 바와 같이 구동부(500)의 피스톤 로드(520)와 링크 유닛(400)의 제 1 링크(411)가 별도의 연결 샤프트(416)를 통해 회전 가능하게 결합되고, 연결 샤프트(416)의 양단부에는 이동 롤러(417)가 회전 가능하게 결합되며, 이동 롤러(417)의 하부에는 이동 롤러(417)의 수평 이동 경로를 가이드하며 지지하도록 가이드 레일(430)이 장착된다.

이때, 가이드 레일(430)의 이동 롤러(417)와의 접촉면에는 이동 롤러(417)가 이동 중에 삽입 맞물림될 수 있도록 함몰된 형태의 지지홈(431)이 형성된다. 이러한 지지홈(431)은 이동 롤러(417)의 이동 방향을 따라 이격되게 적어도 하나 이상 형성될 수 있는데, 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이 피스톤 로드(520)가 전진 이동하여 수문 게이트(100)가 완전 폐쇄된 상태(도 4 참조)와 대응되는 위치에 하나의 지지홈(431)이 형성되고, 수문 게이트(100)가 중간 개방된 상태(도 5 참조)와 대응되는 위치에 또 하나의 지지홈(431)이 형성될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 피스톤 로드(520)가 유압 실린더(510)에 의해 전진 이동하여 수문 게이트(100)를 완전 폐쇄한 상태에서, 수문 게이트(100)는 물의 흐름을 차단한 상태로 유지하므로, 상당한 크기의 수압의 작용하게 된다. 따라서, 이러한 수압에 의한 하중을 지지하기 위해서는 피스톤 로드(520)에 대한 유압 실린더(510)의 유압이 고압 상태를 계속 유지해야 한다. 종래 기술에 따른 일반적인 유압 실린더의 경우 이러한 고압 상태를 계속 유지하는 과정에서 유압 실린더에 무리한 하중이 가해져서 손상이 발생하는 등의 문제가 발생하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 가동보 수문은 가이드 레일(430)에 지지홈(431)을 형성하여 링크 유닛(400)을 일정 정도 지지함으로써, 유압 실린더(510)의 압력을 일정 정도 보완할 수 있는 역할을 수행한다. 따라서, 유압 실린더(510)에 요구되는 유압을 상대적으로 낮출 수 있으므로, 유압 실린더(510)에 대한 손상을 방지할 수 있다.

마찬가지로, 도 5에 도시된 바와 같이 수문 게이트(100)가 중간 개방된 상태에서도 동일한 원리에 의해 수문 게이트(100)에 수압에 의한 하중이 작용하게 되므로, 이 경우에도 지지홈(431)을 통해 유압 실린더(510)에 요구되는 유압을 상대적으로 낮출 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 이를 통해 수문을 개폐하는 과정에서 링크 유닛(400)의 위치를 지지홈(431)을 통해 지지할 수 있으므로, 수압에 의해 수문 게이트(100)가 과도하게 개방되는 것을 방지할 수 있다.

물론, 이러한 지지홈(431)의 형성 위치는 예시적인 것으로, 이와 달리 사용자의 필요에 따라 더욱 다양한 위치에 다수개 형성되도록 구성할 수 있을 것이다.

한편, 피스톤 로드(520)의 끝단에 결합되는 결합 블록(521)에는 제 1 링크(411)의 연결 샤프트(416)와 회전 가능하게 결합되도록 결합홀(522)이 형성되는데, 이때, 결합홀(522)은 도 7의 확대도에 도시된 바와 같이 피스톤 로드(520)의 상하 이동 없이 이동 롤러(417)가 지지홈(431)에 삽입될 수 있도록 상하 방향으로 길게 연장된 슬롯홀의 형태로 형성되어 연결 샤프트(416)와 유격이 발생하도록 구성되는 것이 바람직하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 수문 게이트 110: 메인 샤프트
200: 수문 프레임 300: 메인 암
400: 링크 유닛 410: 엑스 링크 모듈
411: 제 1 링크 412: 제 2 링크
416: 연결 샤프트 417: 이동 롤러
420: 가이드 링크 430: 가이드 레일
431: 지지홈 500: 구동부
510: 유압 실린더 520: 피스톤 로드

Claims

하단부의 메인 샤프트를 중심으로 회전하며 개폐되는 수문 게이트;
상기 메인 샤프트와 일체로 회전하도록 일단부가 상기 메인 샤프트에 결합되는 메인 암;
상기 메인 암이 상기 메인 샤프트를 중심으로 회전하도록 상기 메인 암과 연동되게 작동하는 링크 유닛; 및
상기 링크 유닛을 구동하는 구동부
를 포함하고, 상기 링크 유닛은 상기 구동부의 구동에 의해 상단부가 상하 이동하도록 작동하고, 상기 메인 암은 타단부가 상기 링크 유닛의 상단부에 슬라이드 이동 가능하게 결합되어 상기 링크 유닛의 상하 이동에 따라 상기 메인 샤프트를 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 가동보 수문.
제 1 항에 있어서,
상기 링크 유닛은
제 1 및 제 2 링크가 중심 샤프트를 중심으로 회전 가능하게 서로 교차하는 방향으로 결합되는 엑스 링크 모듈; 및
상기 엑스 링크 모듈의 상단에 수평 배치되도록 결합되어 상기 엑스 링크 모듈의 작동에 따라 상하 이동하는 가이드 링크
를 포함하고, 상기 메인 암은 상기 가이드 링크에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 가동보 수문.
제 2 항에 있어서,
상기 가이드 링크는 일측이 상기 제 1 링크의 상단에 회전 가능하게 결합되고, 타측은 상기 제 2 링크의 상단에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 가동보 수문.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 구동부는
수평 방향으로 배치되는 유압 실린더; 및
상기 유압 실린더에 의해 수평 방향으로 직선 이동하는 피스톤 로드
를 포함하고, 상기 피스톤 로드의 일단부는 상기 제 1 링크의 하단과 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 가동보 수문.
제 4 항에 있어서,
상기 피스톤 로드와 상기 제 1 링크는 연결 샤프트를 통해 회전 가능하게 결합되고, 상기 연결 샤프트의 양단부에는 이동 롤러가 회전 가능하게 결합되며, 상기 이동 롤러의 하부에는 상기 이동 롤러의 수평 이동 경로를 가이드하며 지지하도록 가이드 레일이 장착되는 것을 특징으로 하는 가동보 수문.
제 5 항에 있어서,
상기 가이드 레일에는 상기 이동 롤러가 삽입 맞물림될 수 있도록 함몰된 형태의 지지홈이 상기 이동 롤러의 이동 방향을 따라 이격되게 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 가동보 수문.