KR101130661B1 - 수문의 개폐장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

수문의 개폐 및 개폐장치가 개시된다. 수문틀과, 상기 수문틀에 구비되어 승하강되는 수문과, 상기 수문을 고정시키는 록킹부를 포함하는 수문 개폐장치에 있어서, 상기 록킹부는 상기 수문에 힌지가능하게 구비되는 훅크; 상기 수문틀에 각각 돌출되어 상기 훅크가 선택적으로 걸림으로써 상기 수문을 소정 위치에 고정시키는 다수개의 록킹핀; 상기 수문에 구비되어, 상기 훅크의 일단을 당기거나 밀어서, 상기 훅크의 타단이 시계 혹은 반시계 방향으로 회동함으로써, 상기 훅크가 다수개의 록킹핀에 선택적으로 걸리거나 록킹핀으로부터 분리될 수 있도록 하는 유압부; 그리고 상기 수문을 승하강시킬 때, 상기 유압부에 신호를 전달함으로써 상기 훅크를 구동시키는 제어부를 포함한다.

수문, 개폐, 록킹, 훅크, 실린더, 유압

Description

수문의 개폐장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR OPENING OR CLOSING FLOODGATE}

본 발명은 수문의 개폐장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수문의 높이를 다단으로 용이하게 조절할 수 있고, 유압 시스템을 개선한 수문의 개폐장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 강이나 하천, 저수지 등에는 댐이 설치되며, 댐에는 물을 저장하거나 방류하기 위하여 수문이 설치된다.

상기 수문은 댐 및 하천이나 제방, 관로에 설치되며, 유압 실린더에 의하여 승하강됨으로써 수로를 개방하거나 폐쇄시킨다.

이러한 수문은 유압의 압저하에 의하여 수문이 하강하는 구조를 갖게 되거나 또는 수문의 상부에 록킹부가 마련됨으로써, 수문이 최정점에 도달하였을 때 수문을 고정시키게 된다.

상기 개폐장치의 록킹부는 기계방식 혹은 유압방식의 것이 선택적으로 적용될 수 있다. 유압방식의 록킹부는 별도 개소에 설치되는 단수개의 록킹핀과, 수문이 상부에 도착하였을 때, 상기 단수개의 록킹핀에 걸리는 훅크를 포함한다.

따라서, 상기 수문에 구비된 혹크가 구동되는 경우, 훅크가 록킹핀에 걸리거나 록킹핀으로부터 분리될 수 있다.

결과적으로, 상기 수문이 상승하여 수문틀의 일정 위치에 도달하였을 때, 상기 개폐장치가 작동함으로써 상기 수문이 고정될 수 있고, 수문이 하강하는 경우에는 상기 개폐장치가 해제될 수 있다.

그러나, 이러한 수문 개폐장치의 록킹부는 훅크를 록킹핀에 거는 경우, 록킹핀이 단수개이므로 항상 동일 높이에 수문을 고정시킬 수 밖에 없음으로 수문의 위치조절에 한계가 있는 문제점이 있다.

또한, 상기 훅크를 작동시키기 위한 구동시스템이 설계에 한계가 있어서 훅크를 원활하게 구동시키지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출 된 것으로서, 본 발명의 목적은 수문을 고정시킬 수 있는 높이를 다단으로 구성함으로써 수문을 다양한 높이에서 개폐시키거나 고정시킬 수 있고, 유압부의 구조를 개선한 수문의 개폐장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수문틀과, 상기 수문틀에 구비되어 승하강되는 수문과, 상기 수문을 고정시키는 록킹부를 포함하는 수문 개폐장치에 있어서, 상기 록킹부는 수문에 힌지가능하게 구비되는 훅크; 상기 수문틀에 각 각 돌출되어 상기 훅크가 선택적으로 걸림으로써 상기 수문을 소정 위치에 고정시키는 다수개의 록킹핀; 상기 수문에 구비되어, 상기 훅크의 일단을 당기거나 밀어서, 상기 훅크의 타단이 시계 혹은 반시계 방향으로 회동함으로써, 상기 훅크가 다수개의 록킹핀에 선택적으로 걸리거나 록킹핀으로부터 분리될 수 있도록 하는 유압부; 그리고 상기 수문을 승하강시킬 때, 상기 유압부에 신호를 전달함으로써 상기 훅크를 구동시키는 제어부를 포함한다.

본 발명은, 펌프를 작동시킴으로써, 유압을 체크밸브 및 릴리프 밸브를 통하여 솔레노이드 밸브에 전달하고, 상기 솔레노이드 밸브는 유압을 수문용 실린더의 일측 포트로 전달함으로써 수문을 상승시키는 단계; 상기 수문이 일정 위치에 도달하면, 보조 실린더가 작동함으로써 유압을 실린더 조립체의 후진포트로 전달하여, 피스톤을 후진시킴으로써 훅크를 다수개의 록킹핀중 어느 하나의 록킹핀에 거는 단계; 상기 실린더 조립체의 전진포트로 유압을 전달하여, 상기 피스톤을 전진시킴으로써 훅크를 록킹핀으로부터 분리하는 단계; 그리고 상기 시퀀스 밸브가 유압을 수문용 실린더의 타측 포트로 전달함으로써 수문을 하강시키는 단계를 포함하는 수문의 개폐방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수문의 개폐장치 및 방법은 록킹핀이 다단으로 배치되고, 훅크가 이 다단의 록킹핀에 선택적으로 걸리거나 분리됨으로써 수문을 다양한 높이에서 고정시켜 수문을 열고 닫을 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 수문의 개폐장치 및 방법은 훅크를 구동시키기 위한 유압 시스템을 개선함으로써 훅크를 효율적으로 구동시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 수문의 개폐장치 및 방법이 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수문의 개폐장치를 보여주는 정면도이고, 도 2는 도 1의 "A-A" 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 개폐장치의 유압회로를 개략적으로 보여주는 회로도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 수문의 개폐장치는 수문틀(1)과, 상기 수문틀(1)에 구비되어 승하강되는 수문(3)과, 상기 수문(3)을 고정시키는 록킹부(9)를 포함한다.

이러한 록킹부(9)는 수문(3)의 상부 양단에 각각 구비되며, 서로 동일한 구조를 가지므로 이하, 일측의 개폐장치에 의하여 설명된다.

상기 수문의 록킹부(9)는 수문(3)에 구비되는 훅크(Hook;11)와, 수문틀(1)에 돌출되어 상기 훅크(11)가 선택적으로 걸리거나 분리되는 다수개의 록킹핀(Locking Pin;S)과, 상기 훅크(11)를 전후방향으로 이동시키는 유압부(13)와, 상기 수문(3)을 승하강시킬 때, 상기 유압부(13)에 신호를 전달함으로써 상기 훅크(11)를 구동시키는 제어부(도시안됨)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 수문 개폐장치의 록킹부에 있어서, 상기 훅크(11)는 상부가 일측으로 구부러진 형상을 가짐으로써 상기 다수개의 록킹핀(S)에 걸릴 수 있다.

또한, 훅크(11)의 중간부는 회전핀(12)에 의하여 회전 가능하게 지지됨으로써, 훅크(11)는 시계 혹은 반시계 방향으로 회전 가능하다. 이때, 상기 회전핀(12)은 수문의 상부에 마련된 플레이트(도시안됨) 등에 구비될 수 있다.

그리고, 상기 훅크(11)의 하부(일측)는 유압부(13)에 연결됨으로써 상기 유압부(13)가 구동하는 경우, 상기 훅크(11)의 상부(타측)가 전후진됨으로써 상기 다수개의 록킹핀(S)에 선택적으로 걸릴 수 있다.

상기 다수개의 록킹핀(S)은 수문틀(1)의 양측에 각각 돌출된다. 이러한 다수개의 록킹핀(S)은 서로 일정 거리 떨어지도록 배치됨으로써 상기 훅크(11)가 각각의 록킹핀(S)에 걸릴 수 있다.

이때, 상기 록킹핀(S)의 형상은 원형단면이 바람직하지만, 사각형, 타원형 등 훅크(11)가 걸릴 수 있는 형상이면 가능하다.

그리고, 상기 훅크(11)는 탄성부(16)에 의하여 탄력적으로 지지됨으로써 록킹핀(S)에 안정적으로 걸릴 수 있다.

이러한 탄성부(16)는 서로 일정 거리 떨어지는 제 1 및 제 2 지지대(19,17)와, 상기 제 1 및 제 2 지지대(19,17)의 사이에 배치되는 스프링(Spring;27)과, 상기 제 2지지대(17)에 구비되어 상기 스프링(27)에 의하여 탄력적으로 지지됨으로써 상기 훅크(11)를 가압하는 가압축(21)과, 상기 제 1 및 제 2 지지대(19,17)의 사이에 구비되어 상기 스프링(27)을 지지하는 지지축(25)을 포함한다.

상기 제 2지지대(17)에는 홀이 형성됨으로써 상기 가압축(21)이 이 홀에 삽입될 수 있다.

그리고, 상기 가압축(21)은 내부에 중공이 형성된 관체형상이며, 그 일단에는 가압판(23)이 형성된다. 또한, 상기 가압판(23)에도 홀이 형성된다.

따라서, 상기 지지축(25)은 상기 가압판(23)을 관통하여 가압축(21)의 내부에 삽입된다.

또한, 상기 스프링(27)은 압축 스프링(27)을 포함하며, 일단은 상기 제 1지지대에 지지되고, 타단은 상기 가압판(23)에 지지된다. 따라서, 상기 스프링(27)이 가압판(23)을 훅크(11)방향으로 탄력적으로 지지함으로써 상기 가압축(21)의 선단(29)은 항상 훅크(11)를 록킹핀(S) 방향으로 가압한 상태를 유지할 수 있다.

결과적으로, 상기 실린더(C1,C2)의 피스톤(15)이 상기 훅크(11)의 하부를 당겨서 혹크(11)가 록킹핀(S)에 걸리는 경우, 상기 탄성부(16)가 훅크(11)를 추가적으로 가압함으로써 훅크(11)의 고정상태가 보다 안정적으로 유지될 수 있다.

한편, 상기 유압부(13)는 도 3에 도시된 바와 같이, 훅크(11)에 연결되는 실린더 조립체(C1,C2)와; 실린더 조립체(C1,C2)에 공급되는 오일을 저장하는 오일탱크(50)와; 상기 오일탱크(50)에 저장된 오일을 공급관으로 공급시키는 펌프(52)와; 상기 공급관상에 구비되는 체크밸브(54)와; 상기 체크밸브(54)를 통과한 오일의 압력이 일정 수준 이상이면 탱크로 복귀시키는 릴리프 밸브(56)와; 수문 상승시에는 수문용 실린더(70,72)로 유압을 공급하고, 수문 하강시에는 후술하는 시퀀스 밸브(66,68)로 유압을 공급하는 솔레노이드 밸브(58,60)와; 수문이 하강하는 경우, 우선 상기 실린더 조립체(C1,C2)로 유압을 공급하여 훅크(11)를 록킹 상태로부터 해제한 후, 수문용 실린더(70,72)로 유압을 공급하여 수문을 하강시키는 시퀀스 밸 브(66,68)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 유압부의 작동과정을 설명하면, 상기 훅크(11)를 상기 록킹핀(S)에 거는 경우, 상기 펌프(52)를 구동시킨다.

상기 펌프(52)가 작동되면, 오일탱크(50)의 오일이 공급관을 통하여 체크밸브(54) 및 릴리프 밸브(56)로 공급된다. 그리고, 이 릴리프 밸브(56)를 통과하는 과정에서, 오일의 압력이 일정 이상인 경우, 릴리프 밸브(56)에 의하여 압력이 낮춰진다.

상기 릴리프 밸브(56)를 통과한 오일은 솔레노이드 밸브(58,60)에 도달하고, 솔레노이드 밸브(58,60)에 의하여 유압의 공급방향이 결정된다.

즉, 수문(3)이 상승하는 경우, 상기 솔레노이드 밸브(58,60)는 유압을 상기 수문용 실린더(70,72)로 공급함으로써 수문(3)을 상승시킨다.

또한, 이때, 실린더 조립체(C1,C2)의 후진포트로 유압을 공급함으로써 훅크(11)가 록킹핀(S)에 걸릴 수 있도록 훅크(11)를 당겨준다.

반대로, 수문(3)이 하강하는 경우, 상기 솔레노이드 밸브(58,60)는 유압을 상기 시퀀스 밸브(66,68)로 공급함으로써 상기 훅크(11)의 록킹상태를 해제하고, 수문용 실린더(70,72)를 작동시킴으로써 수문(3)을 하강시킨다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 시퀀스 밸브(66,68)는 일정 압력 이하인 경우, 유압을 상기 실린더 조립체(C1,C2)로 공급한다. 실린더 조립체(C1,C2)로 공급된 유압은 실린더 조립체(C1,C 2)의 전진포트로 공급된다.

그리고, 실린더 조립체(C1,C2)의 전진포트에 오일이 공급되면, 피스톤(15)이 전진하게 됨으로써 훅크(11)의 하부를 밀어서 훅크(11)를 록킹핀(S)으로부터 이탈시킨다.

훅크(11)가 록킹핀(S)으로부터 이탈되면, 상기 시퀀스 밸브(66,68)는 유압을 수문용 실린더(70,72)로 공급한다. 따라서, 수문용 실린더(70,72)가 작동함으로써, 수문(3)이 하강될 수 있다.

반대로, 상기 수문(3)이 승강되는 경우, 먼저, 상기 펌프(52)가 작동된다. 펌프(52)가 작동되면, 오일탱크(50)의 오일이 공급관을 통하여 체크밸브(54) 및 릴리프 밸브(56)을 통과한다.

그리고, 릴리프 밸브(56)를 통과한 오일은 솔레노이드 밸브(58,60)에 도달하며, 솔레노이드 밸브(58,60)의 일측 포트가 개방된다. 솔레노이드 밸브(58,60)의 일측 포트가 개방됨으로써 수문용 실린더(70,72)로 유압이 전달되어 수문(3)이 상승할 수 있다.

이때, 실린더(C1,C2)의 후진포트에 동시에 오일이 공급되면, 피스톤(15)이 후진됨으로써 훅크(11)의 하부를 당겨서 훅크(11)를 록킹핀(S)에 걸게 된다.

그리고, 실린더(C1,C2)의 전진포트에 저장된 오일은 공급관을 통하여 오일펌프(52)로 복귀된다.

이와 같은 유압부의 작동을 통하여 수문의 승하강시, 훅크(11)를 록킹핀(S)에 걸거나 분리시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 실시예에 따른 수문의 개폐장치의 작동방법이 더욱 상세하게 설명된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 수문(3)을 상승시켜 훅크(11)를 록킹핀(S)에 거는 경우, 먼저, 상기 펌프(52)를 구동시킨다.

상기 펌프(52)가 작동되면, 오일탱크(50)의 오일이 체크밸브(54) 및 릴리프 밸브(56)로 공급된다. 그리고, 상기 릴리프 밸브(56)를 통과한 오일은 솔레노이드 밸브(58,60)에 도달하고, 솔레노이드 밸브(58,60)는 일측 포트를 개방한다.

따라서, 유압이 상기 수문용 실린더(70,72)로 공급됨으로써 수문(3)을 상승시킨다.

이때, 실린더(C1,C2)의 후진포트에 오일이 동시에 공급되면, 피스톤(15)이 후진됨으로써 훅크(11)의 하부를 당겨서 훅크(11)를 록킹핀(S)에 걸게 된다.

그리고, 실린더(C1,C2)의 전진포트에 저장된 오일은 공급관을 통하여 오일펌프(52)로 복귀된다.

반대로, 수문(3)을 하강시키는 경우, 상기 시퀀스 밸브(66,68)는 유압을 상기 실린더 조립체(C1,C2)의 전진포트로 공급된다.

그리고, 실린더 조립체(C1,C2)의 전진포트에 오일이 공급되면, 피스톤(15)이 전진하게 됨으로써 훅크(11)의 하부를 밀어서 훅크(11)를 록킹핀(S)으로부터 이탈시킨다.

훅크(11)가 록킹핀(S)으로부터 이탈되면, 상기 시퀀스 밸브(66,68)는 유압을 수문용 실린더(70,72)로 공급한다. 따라서, 수문용 실린더(70,72)가 작동함으로써, 수문(3)이 하강될 수 있다.

이러한 과정을 통하여, 상기 개폐장치는 수문(3)을 수문틀(1)상의 일정 위치 에 다양한 높이로 고정시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수문 개폐장치를 보여주는 정면도이다.

도 2는 도 1의 "A-A" 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 수문 개폐장치의 유압회로를 개략적으로 보여주는 회로도이다.

Claims (4)

1. 수문틀과, 상기 수문틀에 구비되어 승하강되는 수문과, 상기 수문을 고정시키는 록킹부를 포함하는 수문 개폐장치에 있어서,

   상기 록킹부는 상기 수문에 힌지가능하게 구비되는 훅크;

   상기 수문틀에 각각 돌출되어 상기 훅크가 선택적으로 걸림으로써 상기 수문을 소정 위치에 고정시키는 다수개의 록킹핀;

   상기 수문에 구비되어, 상기 훅크의 일단을 당기거나 밀어서, 상기 훅크의 타단이 시계 혹은 반시계 방향으로 회동함으로써, 상기 훅크가 다수개의 록킹핀에 선택적으로 걸리거나 록킹핀으로부터 분리될 수 있도록 하는 유압부;

   상기 수문을 승하강시킬 때, 상기 유압부에 신호를 전달함으로써 상기 훅크를 구동시키는 제어부; 그리고

   상기 훅크를 탄력적으로 지지하는 탄성부를 더 포함하되,

   상기 탄성부는 서로 일정 거리 떨어지는 제 1 및 제 2 지지대와, 상기 제 1 및 제 2 지지대의 사이에 배치되는 스프링과, 상기 제 2지지대에 구비되어 상기 스프링에 의하여 탄력적으로 지지됨으로써 상기 훅크를 가압하는 가압축과, 상기 제 1 및 제 2 지지대의 사이에 구비되어 상기 스프링을 지지하는 지지축을 포함하는 수문의 개폐장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 유압부는 실린더 조립체와; 실린더 조립체에 공급되는 오일을 저장하는 오일탱크와; 상기 오일탱크에 저장된 오일을 공급관으로 공급시키는 펌프와; 상기 공급관상에 구비되는 체크밸브와; 상기 체크밸브를 통과한 오일의 압력이 일정 수준 이상이면 탱크로 복귀시키는 릴리프 밸브와; 상기 체크 및 릴리프 밸브를 통과한 오일을 수문용 실린더 혹은 상기 실린더 조립체로 선택적으로 공급하는 솔레노이드 밸브와; 상기 솔레노이드 밸브에 연결되어, 상기 수문이 하강하는 경우, 상기 실린더 조립체로 유압을 공급하여 훅크를 록킹 상태로부터 해제한 후, 수문용 실린더로 유압을 공급하여 수문을 하강시키는 시퀀스 밸브를 포함하는 수문의 개폐장치.
3. 삭제
4. 펌프를 작동시킴으로써, 유압을 체크밸브 및 릴리프 밸브를 통하여 솔레노이드 밸브에 전달하고, 상기 솔레노이드 밸브는 유압을 수문용 실린더의 일측 포트로 전달함으로써 수문을 상승시키는 단계;

   유압을 실린더 조립체의 후진포트로 전달하여, 피스톤을 후진시킴으로써 훅크를 다수개의 록킹핀중 어느 하나의 록킹핀에 거는 단계;

   시퀀스 밸브가 상기 실린더 조립체의 전진포트로 유압을 전달하여, 상기 피스톤을 전진시킴으로써 훅크를 록킹핀으로부터 분리하는 단계; 그리고

   상기 솔레노이드 밸브가 유압을 수문용 실린더의 타측 포트로 전달함으로써 수문을 하강시키는 단계를 포함하는 수문의 개폐방법.

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