KR20080099950A

KR20080099950A - 유압 레디얼 게이트와 자동보 수문으로 구성되는 수문장치

Info

Publication number: KR20080099950A
Application number: KR1020070045874A
Authority: KR
Inventors: 강호석
Original assignee: 코스모스산업 주식회사; (주)맥신
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2008-11-14

Abstract

본 발명은 댐, 농수로, 하구언, 취수장 등에 사용되고 있는 수문장치에 관한 것으로서, 댐, 농수로, 하구언, 취수장 등에 수로가 형성되고 상기 수로에는 게이트와 상기 게이트를 승, 하강시키기 위한 권양부가 장착되는 수문장치에 있어서, 상기 수문의 일면 또는 양면으로 승, 하강시 이동을 위한 이송부재가 장착되고, 상기 수문의 일측에는 유압발생장치에서 발생한 유체에너지를 기계적 에너지로 변환하는 유압모터가 구비된 구동수단이 설치되되, 상기 수문은 유압모터와 직접 연결되어 작동에 따라 승, 하강할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 다양한 환경에서 시공이 가능하고 구조가 간단함으로써 유지보수 및 비용부담이 적을 뿐만 아니라, 소형에서 대형에 이르기까지 모든 수문에 전체 또는 부분적으로 적용할 수 있는 효과가 있다.

수문장치, 수문, 이송부재, 구동수단, 작동수단.

Description

유압 레디얼 게이트와 자동보 수문으로 구성되는 수문장치{A FLOODGATE DEVICE}

도 1은 본 발명에 따른 수문장치를 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 수문장치의 구동수단을 나타낸 구성도.

도 3 내지 9는 본 발명에 따른 수문장치의 실시 예를 나타낸 구성도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명.

1 : 수문장치, 3 : 수문,

10 : 이송부재, 12 : 랙기어

14 : 스프라켓, 16 : 홈,

20 : 구동수단, 21 : 메인 콘트롤 보드,

22 : 유압발생장치, 23 : 유압평형조절관,

24 : 유압모터, 30 : 작동수단,

32 : 싸이클론 감속기, 34 : 체인 스프라켓,

36 : 체인, 38 : 와이어 드럼.

본 발명은 댐, 농수로, 하구언, 취수장 등에 사용되고 있는 수문장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유압발생장치에서 발생한 유체에너지를 유압모터를 통해서 기계적 에너지로 변환하여 작동수단에 전달하고 상기 작동수단은 수문에 형성되는 이송부재와 결합하여 간편하게 수문을 완전 또는 일부만 개방할 수 있도록 한 유압 레디얼 게이트와 자동보 수문으로 구성되는 수문장치에 관한 것이다.

일반적으로 댐, 농수로, 간석지, 취수장 등에는 필수적으로 수문장치가 사용되고 있으며 이러한 수문장치는 신뢰성 위주의 기술적 지향으로 효율성이 수십 년 전과 거의 같은 답보상태에 있는 실정이다.

그리고 기존의 수문장치의 작동을 살펴보면 유압발생장치의 유압펌프에서 발생된 고압의 작동유를 유압모터에 보내어 회전동력으로 변환하게 되고, 상기 유압모터는 싸이클론 감속기와 직결되어 있기 때문에 큰 감속으로 동력을 발생하게 된다. 이때, 싸이클론 감속기의 경우 직렬배열에 의한 전진 배열식 기어 감속이기 때문에 감속기는 규모가 클 뿐만 아니라 기계적 손실이 상당하였다.

다음으로 감속된 축 동력은 기어트레인으로 구성된 액추에이터에 전달되면 최종감속과 아울러 수문 구동에 직접적인 동력전달이 이루어지는 스프라켓이나 피니언 기어를 구동하게 되는 것이다.

또한, 기존의 수문장치에 사용되는 실린더식 유압권양기는 장시간 시간이 지나면 유압배관 또는 유압실린더내의 오일누수로 인해 일정한 압력을 유지하기 힘들 뿐더러 유압실린더가 뒤로 밀려 수문 등의 수압을 견디지 못해 누수가 발생하는 문 제점이 있었다.

그리고 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 레디얼 게이트 및 보 수문장치의 유압설비는 수문의 뒷부분에 유압피스톤을 장착하여 유압포트 공급위치에 의해서 개폐가 이루어지도록 하였으나, 상기 수문장치는 현장에 설치되어 있기 때문에 장시간 경과시 피스톤 작동유가 유출되어 피스톤의 작동거리가 달라지는 문제점이 있었다.

이때, 피스톤의 작동거리가 달라지는 문제점을 해결하기 위해서는 초음파, 전기저항을 이용한 수문의 포지션 센서를 부착하여 해당 위치까지 유압이 작동되도록 하고 있으나 하천수의 미생물과 불순물이 센서 기능을 쉽게 마비시키게 되므로 신뢰성이 매우 낮은 문제점이 있었다.

또한, 유압피스톤이 하천수와 장기간 접하게 됨에 따라 피스톤에 미생물, 불순물이 점착되어 유압피스톤의 기능이 손상될 가능성이 클 뿐만 아니라, 유압피스톤을 작동시키는 작동유에 유출될 경우 하천 생태계가 오염되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유압발생장치에서 발생한 유체에너지를 유압모터를 통해서 기계적 에너지로 변환하여 작동수단에 전달하고 상기 작동수단은 수문에 형성되는 이송부재와 결합하여 간편하게 수문을 완전 또는 일부만 개방할 수 있도록 한 유압 레디얼 게이트와 자동보 수문으로 구성되는 수문장치에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 댐, 농수로, 하구언, 취수장 등에 수로가 형성되고 상기 수로에는 게이트와 상기 게이트를 승, 하강시키기 위한 권양부가 장착되는 수문장치에 있어서, 상기 수문의 일면 또는 양면으로 승, 하강시 이동을 위한 이송부재가 장착되고, 상기 수문의 일측에는 유압발생장치에서 발생한 유체에너지를 기계적 에너지로 변환하는 유압모터가 구비된 구동수단이 설치되되, 상기 수문은 유압모터와 직접 연결되어 작동에 따라 승, 하강할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면 도 1은 본 발명에 따른 수문장치를 나타낸 구성도이다.

본 발명의 수문장치(1)는 수문(3)의 일면 또는 양면으로 승, 하강시 이동을 위해 장착되는 이송부재(10)와, 유압발생장치에서 발생한 유체에너지를 유압모터가 전달받아 기계적 에너지로 변환하는 구동수단(20)과, 상기 수문(3)의 일측에는 상기 이송부재(10)와 결합되고 상기 구동수단에서 동력을 전달받아 수문을 승, 하강시키는 작동수단(30)으로 대별할 수 있다.

상기 구동수단을 도시된 도 2를 참조로 설명하면, 유체에너지를 발생시키는 유압발생장치(22)와, 상기 유압발생장치(22)에서 발생한 유체에너지를 기계적 에너지로 변환하는 유압모터(24)로 구동수단(20)이 구성된다.

상기 구동수단(20)에 대해서 좀더 살펴보면, 수동 및 자동을 통해서 유체에 너지를 발생하는 유압발생장치(22)는 일측에 장착되는 메인 콘트롤 보드(21)를 통해서 입력된 에너지(상기 수문(3)을 승, 하강시킬 수 있는 에너지)의 양만큼 발생한 유체에너지를 상기 유압모터(24)에 전달된다.

이때, 상기 수문(3)의 양측으로 유압모터(24)가 장착될 경우에는 양측에 동일한 유압을 전달할 수 있도록 유압평형조절관(23)이 장착될 뿐만 아니라, 구동수단(20)에 설치되는 유압라인(26)으로 일정한 압력이 유지될 수 있도록 압력스위치(25)가 장착된다.

도시된 도 3은 상기 구동수단(20)을 구성하는 유압모터(24)가 상기 수문(3)과 직접연결하여 수문(3)을 승, 하강시키는 구조를 나타낸 구성도로써, 상기 유압발생장치(22)에서 발생한 유체에너지는 유압모터(24)를 거쳐 동력의 손실 없이 전체를 이용하여 상기 수문(3)을 승, 하강시키게 되는 것을 나타낸 것이다.

도시된 도 4는 상기 구동수단(20)을 구성하는 유압모터(24)에 싸이클론 감속기(32)로 구성되는 작동수단(30)을 장착하여 수문(3)을 승, 하강시키는 구조를 나타낸 구성도로써, 상기 유압발생장치(22)에서 발생한 유체에너지는 유압모터(24)와 싸이클론 감속기(32)를 거쳐 더욱더 큰 동력을 가지고 상기 수문(3)을 승, 하강시키게 되는 것을 나타낸 것이다.

도시된 도 5는 상기 구동수단(20)을 구성하는 유압모터(24)에 체인 스프라 켓(34)으로 구성되는 작동수단(30)을 장착하여 수문(3)을 승, 하강시키는 구조를 나타낸 구성도로써, 이때, 상기 수문(3)에는 랙 바 또는 랙 기어(12)와 스프라켓(14)으로 구성되는 이송부재(10)가 형성되고, 상기 스프라켓(14)은 체인 스프라켓(34)과 체인(36)으로 구성되는 작동수단(30)을 통해서 작동을 하게 된다.

즉, 상기 체인 스프라켓(34)이 유압모터(24)에 작동에 의해서 회동하면 체인(36)을 통해서 상기 스프라켓(14)은 연동작동하고 상기 수문(3)에 형성되는 랙 바 또는 랙 기어(12)는 스프라켓(14)의 회전에 따라 이동하면서 상기 수문(3)을 승, 하강시키게 되는 것이다.

도시된 도 6은 상기 구동수단(20)을 구성하는 유압모터(24)에 체인 스프라켓(34)과 싸이클론 감속기(32)로 구성되는 작동수단을 장착하여 수문(3)을 승, 하강시키는 구조를 나타낸 구성도로써, 도시된 도 4와 마찬가지로 상기 수문(3)에는 랙 바 또는 랙 기어(12)와 스프라켓(14)으로 구성되는 이송부재(10)가 형성되고, 상기 스프라켓(14)은 체인 스프라켓(34)과 체인(36)과 큰 동력을 발생할 수 있는 싸이클론 감속기(32)로 구성되는 작동수단(30)을 통해서 작동을 하게 된다.

즉, 상기 체인 스프라켓(34)이 유압모터(24)와 싸이클론 감속기(32)를 거친 동력에 의해서 회동하면 체인(36)을 통해서 상기 스프라켓(14)은 연동작동하고 상기 수문(3)에 형성되는 랙 바 또는 랙 기어(12)는 스프라켓(14)의 회전에 따라 이동하면서 상기 수문(3)을 승, 하강시키게 되는 것이다.

도시된 도 7은 상기 구동수단(20)을 유압모터(24)에 와이어 드럼(38)으로 구성되는 작동수단(30)을 장착하여 수문(3)을 승, 하강시키는 구조를 나타낸 구성도로써, 상기 수문(3)에 장착되는 이송부재(10)가 장착고리 또는 홈(16)으로 형성되고, 상기 작동수단(30)은 와이어 드럼(38)과 와이어(38a)로 구성되어 상기 수문(3)을 승, 하강할 수 있도록 한 것이다.

즉, 상기 수문(3)에 형성되는 장착고리 또는 홈(16)으로 와이어 드럼(38)에 감겨져 있는 와이어(38a)의 일측을 연결함으로써, 상기 와이어 드럼(38)의 회전에 따라 상기 수문(3)을 승, 하강할 수 있게 되는 것이다.

도시된 도 8은 상기 구동수단(20)을 유압모터(24)에 싸이클론 감속기(32)와 와이어 드럼(38)으로 구성되는 작동수단(30)을 장착하여 수문(3)을 승, 하강시키는 구조를 나타낸 구성도로써, 상기 수문(3)에 장착되는 이송부재(10)가 장착고리 또는 홈(16)으로 형성되고, 상기 작동수단(30)은 싸이클론 감속기(32)와 와이어 드럼(38)과 와이어(38a)로 구성되어 상기 수문(3)을 승, 하강할 수 있도록 한 것이다.

즉, 상기 수문(3)에 형성되는 장착고리 또는 홈(16)으로 와이어 드럼(38)에 감겨져 있는 와이어(38a)의 일측을 연결함으로써, 상기 유압모터(24)와 싸이클론 감속기(32)를 통해서 얻어진 큰 동력을 이용하여 와이어 드럼(38)을 회전시켜 상기 수문(3)을 승, 하강할 수 있게 한 것이다.

도시된 도 9는 상기 구동수단(20)을 구성하는 유압모터(24)에 싸이클론 감속기(32)와 스프라켓 또는 피니언 기어(39)로 구성되는 작동수단(30)을 장착하여 수문(3)을 승, 하강시키는 구조를 나타낸 구성도로써, 이때, 상기 수문(3)에는 랙 바 또는 랙 기어(12)로 구성되는 이송부재(10)가 형성되고, 상기 작동수단(30)은 싸이클론 감속기(32)와 스프로켓 또는 피니언 기어(39)로 구성되어 상기 수문(3)을 승, 하강하게 되는 것이다.

즉, 상기 스프라켓 또는 피니언 기어(39)는 유압모터(24)와 싸이클론 감속기(32)의 동력을 전달받아 회동하면 피니언 기어(39)가 상기 수문(3)에 형성되는 랙 바 또는 랙 기어(12)를 회동시켜 수문(3)을 승, 하강시키게 되는 것이다.

Claims

댐, 농수로, 하구언, 취수장 등에 수로가 형성되고 상기 수로에는 게이트와 상기 게이트를 승, 하강시키기 위한 권양부가 장착되는 수문장치에 있어서,

상기 수문(3)의 일면 또는 양면으로 승, 하강시 이동을 위한 이송부재(10)가 장착되고, 상기 수문(3)의 일측에는 유압발생장치(22)에서 발생한 유체에너지를 기계적 에너지로 변환하는 유압모터(24)가 구비된 구동수단(20)이 설치되되, 상기 수문(3)은 유압모터(24)와 직접 연결되어 작동에 따라 승, 하강할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 유압 레디얼 게이트와 자동보 수문으로 구성되는 수문장치.
제 1항에 있어서,

상기 수문(3)에 장착되는 이송부재(10)와 구동수단(20)의 사이에는 상기 구동수단(20)에서 동력을 전달받아 수문(3)을 승, 하강시킬 수 있는 작동수단(30)이 장착되는 것을 특징으로 하는 유압 레디얼 게이트와 자동보 수문으로 구성되는 수문장치.
제 2항에 있어서,

상기 수문(3)에 장착되는 이송부재(10)는 랙 바 또는 랙 기어(12)로 형성되 고, 상기 작동수단(30)은 스프라켓 또는 피니언 기어(39)로 형성되는 것을 특징으로 하는 유압 레디얼 게이트와 자동보 수문으로 구성되는 수문장치.
제 2항에 있어서,

상기 수문(3)에 장착되는 이송부재(10)는 장착고리 또는 홈(16)으로 형성되고, 상기 작동수단(30)은 와이어 드럼(38)으로 구성되되, 상기 와이어 드럼(38)에 감겨져 있는 와이어(38a)는 일측이 상기 수문(3)에 형성되는 장착고리 또는 홈(16)과 결합되어 와이어 드럼(38)의 회전에 따라 수문(3)이 승, 하강하도록 한 것을 특징으로 하는 유압 레디얼 게이트와 자동보 수문으로 구성되는 수문장치.
제 4항에 있어서,

상기 작동수단(30)은 유압모터(24)와 와이어 드럼(38) 사이로 싸이클론 감속기(32)가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 유압 레디얼 게이트와 자동보 수문으로 구성되는 수문장치.
제 2항에 있어서,

상기 수문(3)의 양측면에 길이 방향으로 랙 기어(12)가 돌출형성되고, 상기 랙 기어(12)에는 스프라켓(14)이 장착되는 이송부재(10)가 설치되고, 상기 작동수단(30)은 체인 스프라켓(34) 또는 피니언 기어(39)로 형성되어 상기 수문(3)을 승, 하강할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 유압 레디얼 게이트와 자동보 수문으로 구성되는 수문장치.
제 1항에 있어서,

상기 수문(3)의 일면 또는 양면에 형성되는 구동수단(20)은 양측에 장착되되, 양측에 장착되는 유압모터(24)는 유압평형조절(23)관을 통해서 동일한 유압을 전달받도록 한 것을 특징으로 하는 유압 레디얼 게이트와 자동보 수문으로 구성되는 수문장치.
제 1항 또는 7항에 있어서,

상기 구동수단(20)에 설치되는 유압라인(26)으로 일정한 압력을 유지하기 위한 압력스위치(25)가 장착되는 것을 특징으로 하는 유압 레디얼 게이트와 자동보 수문으로 구성되는 수문장치.