KR20180029461A

KR20180029461A - 유압식 인양수문

Info

Publication number: KR20180029461A
Application number: KR1020160117407A
Authority: KR
Inventors: 윤충호
Original assignee: 일성보산업(주)
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2018-03-21

Abstract

본 발명은 홍수위시 수문을 닫아주는 인양수문에서, 문비를 개폐하는 각 유압실린더 들이 정렬되어 작동되게 하는 유압식 인양수문에 관한 것이다.
본 발명은 문비가 끼워진 채로 상하 이동하는 문틀이 구비되고, 상기 문틀의 상측을 가로질러 설치되는 고정빔을 구비하고, 상기 문비의 양쪽으로 설치되고 고정빔에 로드가 결합되어 문비를 승하강시키는 유압실린더를 구비하고, 상기 문비의 상측 후방으로 문틀을 가로질러 설치되는 받침빔을 구비하고, 상기 문비의 상부 양측으로는 수평롤러를 설치하고, 상기 문비의 후방으로 받침빔과 고정빔 사이에 세로고정빔을 설치하되 상기 세로고정빔에는 일정 간격으로 수평롤러가 끼워지는 정렬홈을 형성함으로써 이루어진다.

Description

유압식 인양수문{pulling up floodgate of hydraulic type}

본 발명은 강이나 하천 또는 관로에 설치되어 평상시는 개방 상태를 유지하여 하천수나 하수의 배출이 이루어지게 하는 한편 홍수위나 해수가 높아지는 경우는 정확하고 신속하게 수문을 닫아주는 인양수문에서, 문비를 개폐하는 각 유압실린더 들이 정렬되어 작동되게 하는 유압식 인양수문에 관한 것이다.

강이나 하천 또는 관로에 설치되어 역류를 방지하는 수문은 기계식 핀잭 수문과 유압식 인양수문 등을 사용하고 있으며, 상기 핀잭 수문은 개폐시 좌우 정렬된 상태로 작동이 잘 이루어져 문비의 개폐에 문제가 발생하지 않는 구조이지만, 문비 인양대와 교각 및 도교 등의 구조물이 제방의 상단까지 이어지는 토목 구조물로 인하여 방류에 장애가 되는 문제와 함께 기계요소가 많기 때문에 유지관리 요소가 많고, 개폐장치의 시설이 많아지는 등의 단점이 있다.

또한, 유압식 인양 수문은, 문비의 양단에 수직 방향으로 설치된 유압실린더의 작동에 의해서 개폐가 이루어지는데, 유압실린더의 피스톤의 마찰계수와, 문비의 지수 마찰 저항과, 유압배관의 길이에 따른 유압손실 등의 차이로 인하여 문비의 양쪽에 설치된 유압실린더의 신축이 다르게 될 수밖에 없는 문제가 발생하게 되고, 이러한 문제로 인하여 개폐과정에서 문비가 틀어지거나 파손되는 문제가 발생하기 때문에 홍수위시 역류를 방지하지 못하여 큰 피해가 발생하게 된다.

따라서, 유압실린더를 사용하는 수문에서는 문비의 양단에서 유압실린더의 로드 신축 위치를 전기식 센서로 검출하여 설정치 이상 검출된 유압실린더는 솔 밸브를 작동하여 유압을 차단하고 있다가, 다른 유압실린더의 작동 위치와 같아지면 솔 밸브를 열어주어 양 실린더가 같이 동작되도록 함으로써 좌우 정렬을 맞추고 있으나, 홍수시 낙뢰가 발생하여 정전사태가 발생하는 경우에는 전기식 센서를 사용하게 되면 작동이 이루어지지 않는 문제가 발생하게 된다.

대한민국 특허 등록 10-1250232호(2013.03.28 등록) 대한민국 특허 등록 10-1057150호(2011.08.09 등록) 대한민국 특허 등록 10-1008208호(2011.01.07. 등록) 대한민국 특허 등록 10-0980897호(2010.09.01. 등록)

본 발명은 유압실린더로 수문을 개폐할 때 문비의 양쪽에 설치된 유압실린더에서의 피스톤 마찰저항과 문비의 지수 마찰 저항 및 유압배관의 길이에 따른 유압손실이 서로 다르기 때문에 전기식 센서로 유압실린더의 로드거리를 체크하여 유압실린더의 작동이 선택적으로 이루어지게 함으로써 좌우 정렬되게 맞추어 주는 경우, 정전 발생시는 작동이 불가능한 문제를 해결하기 위한 것으로, 문비의 상부 양쪽에 수평롤러를 설치한 후 상기 수평롤러가 세로고정빔에 형성된 정렬홈에 끼워지면서 유압실린더의 이동편차가 조절되면서 문비의 이동이 이루어지도록 하는 것이다.

본 발명은 문비가 끼워진 채로 상하 이동하는 문틀이 구비되고, 상기 문틀의 상측을 가로질러 설치되는 고정빔을 구비하고, 상기 문비의 양쪽으로 설치되고 고정빔에 로드가 결합되어 문비를 승하강시키는 유압실린더를 구비하고, 상기 문비의 상측 후방으로 문틀을 가로질러 설치되는 받침빔을 구비하고, 상기 문비의 상부 양측으로는 수평롤러를 설치하고, 상기 문비의 후방으로 받침빔과 고정빔 사이에 세로고정빔을 설치하되 상기 세로고정빔에는 일정 간격으로 수평롤러가 끼워지는 정렬홈을 형성함으로써 이루어지는 것으로, 유압실린더로 문비를 승하강 시킬 때 로드의 이동편차로 인하여 문비가 틀어지는 경우, 먼저 이동하는 수평롤러가 세로고정빔의 정렬홈에 끼워져 저항을 받는 동안 다른 쪽 수평롤러가 이동하여 정렬홈에 끼워지게 하여 좌우로 정렬이 이루어진 후 문비가 이동되게 하는 것이다.

본 발명은 유압실린더의 각기 다른 저항으로 인하여 문비의 양쪽이 틀어져 이동하는 경우, 먼저 이동되는 쪽의 수평롤러가 정렬홈에 먼저 끼워져 저항을 받는 동안 다른 쪽의 수평롤러가 정렬홈에 끼워져 문비의 수평 정렬이 이루어진 후 다시 문비의 승하강이 이루어지는 것이어서, 문비의 안전한 개폐가 보장되는 한편 정전시에도 정렬이 이루어진 상태의 구동이 보장된다.

또한, 본 발명은 문틀에 롤러 관통구를 형성하여, 문비가 닫혔을 때, 주행롤러가 롤러 관통구에 끼워지면서 문비의 스킨 플레이트가 문틀의 내측면과 밀착되게 함으로써 강한 수압에 견딜 수 있도록 한다.

본 발명은 유압실린더를 이용하여 수문을 개폐시킴에 있어서, 수평롤러와 정렬홈을 이용하여 문비의 양쪽에 발생하는 이동편차를 없애며 안정된 개폐가 이루어지는 효과가 있고, 수평롤러와 정렬홈을 이용하여 문비가 좌우 정렬되게 맞추기 때문에 정전시에도 안정된 작동이 보장되며, 핀잭 방식에 비하여 권양대 및 도교를 필요치 않아 구조적으로 간단히 구성할 수 있다.

본 발명은 문비의 스킨 플레이트가 좌우 문틀면과 밀착되며 닫히기 때문에 문비가 큰 수압에도 견디는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 실시예의 중앙을 중심으로 일부 배면을 보인 정면도와 요부 확대도
도 2는 본 발명 실시예의 중앙을 중심으로 일부 제거한 상태를 보인 평면도와 요부 확대도
도 3은 본 발명 실시예의 측단면도와 요부 확대도
도 4는 본 발명의 문비 일부 배면을 보인 정면도
도 5는 본 발명의 문비 측면도
도 6은 본 발명의 문틀 일부 단면을 보인 정면도
도 7은 본 발명의 문틀홈 평단면도
도 8은 본 발명의 문비 닫힘 상태 단면도
도 9는 본 발명의 문비 이동 상태 단면도
도 10은 본 발명의 문비 스킨 플레이트와 문틀면 밀착 상태 단면도

본 발명은 유압실린더를 이용하여 수문을 개폐시키는 장치에 있어서, 문비의 양쪽에 설치된 유압실린더가 피스톤 마찰과 지수저항 및 유압배관의 길이에 따라 서로 편차를 두어 이동하게 되는 유압실린더를 이용하여 문비를 개폐시킬 경우, 문비의 좌우 정렬이 이루어지지 않아 문비가 틀어지거나 파손되어 수문의 역할을 하지 못하게 되는 문제를 해결하기 위한 것으로, 유압실린더를 이용하여 문비의 양쪽이 정렬된 상태로 개폐가 이루어지게 함으로써 안정된 작동을 보장하는 한편 정전시에도 좌우 정렬된 상태의 개폐가 이루어지게 하는 것이다.

본 발명은 문비의 양쪽으로 유압실린더를 설치하고, 상기 유압실린더를 이용하여 문틀에 끼워진 문비를 상하 이동시켜 수로나 관로의 개폐가 이루어지는 유압식 인양수문에 있어서, 문비의 양쪽으로 설치된 유압실린더의 마찰저항과 지수의 특성 및 유압배관의 길이차이로 인하여 유압실린더의 로드 이동거리가 일정하지 않고 편차가 발생하여 문비가 틀어져 이동하거나 파손되는 문제를 해결하기 위한 것으로, 문비의 양쪽이 정렬된 상태에서 이동이 이루어지도록 하는 것이다.

본 발명은 문비의 상측 후방에서 문틀을 가로질러 설치되는 받침빔과 문틀의 상측에서 문틀을 가로질러 설치되는 고정빔 사이에 세로고정빔을 문비의 양쪽으로 설치하되 상기 세로고정빔에는 일정 간격으로 정렬홈을 형성하고, 상기 문비의 상측에는 정렬홈에 끼워지는 수평롤러를 설치함으로써, 문비가 이동할 때 수평롤러가 정렬홈에 끼워진 후 이동이 이루어질 수 있도록 한다.

여기서, 문비의 전방에서 문비의 하측과 고정빔 사이에는 유압실린더를 설치함으로써, 유압실린더에서 로드를 신축시킴에 따라서 문비가 문틀에 끼워진 채로 상하 이동하게 되고, 이로 인하여 수문의 개폐가 이루어지게 된다.

본 발명은 유압실린더의 작동에 의해 문비가 승하강 할 때 문비의 상부 양측에 설치된 수평롤러가 세로고정빔에 밀착되면서 이동하게 되고, 이때 수평롤러가 정렬홈을 만나게 될 때 수평롤러가 정렬홈에 끼워지면서 이동하는데 저항을 받게 되며, 이 순간 정렬홈에 빠지지 않는 타측의 수평롤러가 이동하여 정렬홈에 끼워져 문비의 수평 정렬을 맞추게 되고, 이 상태에서 다시 문비의 승하강이 이루어지게 되므로, 정렬이 이루어진 상태로 문비를 이동시킬 수 있다.

본 발명은 유압실린더를 이용하여 문비를 승하강시킬 때 양쪽의 유압실린더에서 로드를 신축하는 거리에 편차가 발생하여 문비가 틀어진 채로 이동하다가도 한 쪽의 수평롤러가 정렬홈에 빠지게 되면 저항이 발생하여 이동이 주춤하게 되고, 이 사이에 다른 쪽 수평롤러가 이동하여 정렬홈에 빠지게 됨으로써 문비는 좌우 정렬이 맞추어지게 되고, 이 같이 좌우 정렬이 이루어진 상태에서 문비의 이동이 진행하게 되므로, 문비는 좌우 정렬이 맞추어진 채로 승하강 하게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 실시예 도면에 의거 상세히 설명한다.

본 발명은 단면이 ㄷ 자 형태의 문틀홈이 형성된 문틀(10)을 마주보게 설치하되 상기 문틀(10)의 문틀홈에 문비(20)가 끼워진 채로 상하 이동되게 하며, 상기 문비(20)의 측면에는 좌우 틀어짐을 방지하는 측면롤러(21)가 설치되는 한편 전후방 틀어짐을 방지하는 주행롤러(22)가 구비되고, 상기 문틀(10)의 문틀홈에는 주행롤러(22)가 끼워지는 롤러 관통구(15)이 형성되는 한편 주행롤러(22)가 타고 오르는 롤러턱(16)을 형성하며, 상기 문비(20)가 수로를 닫기 위하여 이동한 후 주행롤러(22)가 롤러 관통구(15)에 끼워진 채로 닫히게 되면, 문비(20)의 스킨 플레이트(25)가 문틀(10)의 내측면과 밀착된다.

본 발명의 문비(20)가 문틀(10)을 타고 이동하여 수로를 개방하기 위하여 문비(20)의 높이만큼 문틀(10)을 상부로 돌출되게 형성하고, 상기 문틀(10)의 상측에는 문틀(10)을 가로지르는 방향으로 고정빔(30)을 설치하고, 문비(20)의 후방으로 문틀(10)을 가로질러 받침빔(40)을 설치하되 상기 받침빔(40)은 문비(20)가 닫힌 상태에서 문비(20)의 상측 후방으로 설치된다.

본 발명의 문비(20)에는 양쪽으로 유압실린더(50)(51)를 내장시켜 설치하되 상기 유압실린더(50)(51)는 문비(20)의 전방 하측에 힌지 고정되는 한편 로드(52)(53)는 고정빔(30)에 힌지 고정되게 하고, 상기 받침빔(40)과 고정빔(30) 사이에는 세로고정빔(60)(61)을 수직 방향으로 양쪽에 설치하되 상기 세로고정빔(60)(61)에는 일정 간격으로 정렬홈(62)(63)을 형성한다.

여기서, 정렬홈(62)(63)은 양쪽의 높낮이가 동일한 위치에 형성함으로써 문비(20)의 좌우 수평이 이루어질 수 있도록 한다.

본 발명의 문비(20)에는 상부 양측으로 수평롤러(70)(71)를 설치하되 상기 수평롤러(70)(71)는 세로고정빔(60)(61)에 밀착된 상태로 문비(20)의 상하 이동이 이루어지고, 상기 수평롤러(70)(71)는 세로고정빔(60)(61)의 정렬홈(62)(63)에 일부 끼워질 수 있도록 한다.

여기서, 문비(20)의 양쪽에 설치된 수평롤러(70)(71)는 회전축(72)에 의해 서로 동일한 회전이 이루어지게 한다.

이러한 구성의 본 발명에서, 문틀(10)의 문틀홈에는 문비(20)가 끼워진 채로 유압실린더(50)(51)에 의해 상하 이동하게 되고, 상기 문틀(10)에는 문비(20)가 닫힌 상태에서 문비(20)의 상측 후방을 가로지는 받침빔(40)을 설치하는 한편 문비(20)가 상부로 이동하여 수로를 완전히 개방시키는 위치의 상부 후방으로 고정빔(30)을 문틀(10)에 고정시키되 상기 고정빔(30)은 문틀(10)을 가로지르는 형태로 설치하게 되고, 상기 고정빔(30)과 문비(20)의 전방 하측에 유압실린더(50)(51)를 연결함으로써 유압실린더(50)(51)에 가해지는 유압에 의해 문비(20)가 상승하거나 하강하게 된다.

본 발명에서 유압실린더(50)(51)를 이용하여 문비(20)를 승하강시키는 구조는 당 업계의 공지기술이고, 상기 문비(20)는 측면롤러(21)와 주행롤러(22)에 의해 문틀(10)에 끼워진 상태에서 전후좌우로 흔들림 없이 승하강이 이루어지게 된다.

그러나, 문비(20)의 좌우측에 각각 설치된 유압실린더(50)(51)는 유압장치로부터의 유압배관 길이가 달라서 유압손실의 차이가 발생하게 되고, 또한 피스톤의 마찰계수와 문비(20)의 지수 저항이 서로 다르기 때문에 유압실린더(50)(51)의 로드(52)(53)가 이동하는 거리가 서로 차이가 발생할 수밖에 없다.

따라서, 유압실린더(50)(51)를 작동시켜 문비(20)를 승하강시킬 때 문비(20)의 좌우측이 틀어진 채로 이동하거나 심한 경우 완전히 틀어지게 되는 문제가 발생하게 되므로, 본 발명에서는 세로고정빔(60)(61)의 정렬홈(62)(63)과 수평롤러(70)(71)를 이용하여 이러한 문제를 해결한 것이다.

본 발명의 세로고정빔(60)(61)는 고정빔(30)과 받침빔(40) 사이에 수직으로 설치되고, 정렬홈(62)(63)은 상기 세로고정빔(60)(61)에서 일정 간격으로 형성되며, 수평롤러(70)(71)는 문비(20)의 상부 양측에 설치되어 세로고정빔(60)(61)에 밀착한 상태를 유지하게 되며, 양쪽의 수평롤러(70)(71)는 회전축(72)으로 결합되어 있기 때문에 서로 동일한 회전이 이루어지게 된다.

이 상태에서 유압실린더(50)(51)를 이용하여 문비(20)를 승하강시키게 되면, 전술된 바와 같이 유압실린더(50)(51)의 서로 다른 마찰저항 등으로 인하여 문비(20)의 좌우 수평이 맞지 않은 상태로 이동하게 되는 문제가 발생하게 되므로, 본 발명에서는 세로고정빔(60)(61)에 밀착한 상태로 문비(20)의 승하강에 따라 이동하는 수평롤러(70)(71)를 이용하여 문비(20)의 좌우측이 정렬된 상태에서 이동이 이루어지게 된다.

즉, 문비(20)가 상승할 때 양쪽 유압실린더(50)(51)의 마찰저항 차이로 인하여 우측의 유압실린더(51)에서 빠르게 문비(20)를 이동시키고, 왼쪽의 유압실린더(50)에서 조금 늦게 문비(20)를 이동시킬 경우, 문비(20)는 우측이 높고 좌측이 낮은 상태로 상부로 이동하게 된다.

이러한 상태로 문비(20)가 상승하면 먼저 우측의 수평롤러(71)가 세로고정빔(61)의 정렬홈(63)에 끼워지게 되고, 수평롤러(71)가 정렬홈(63)에 끼워지면, 약간의 저항을 받아 우측 수평롤러(71)가 상부로 이동하지 못하고 정렬홈(63)에 끼워진 상태를 유지하게 되며, 이 상태에서 좌측 수평롤러(70)가 상부로 이동하여 정렬홈(62)에 끼워지게 되므로, 문비(20)는 좌우 수평이 정렬되고, 이 상태에서 다시 상부로 이동을 하게 된다.

따라서, 본 발명은 정렬홈(62)(63)마다 수평 정렬이 이루어진 상태에서 문비(20)의 승하강이 이루어지게 되므로, 좌우측 유압실린더(50)(51)의 마찰 저항에 차이가 나타나더라도 문비(20)가 정렬된 상태로 승하강이 이루어지게 된다.

이 같이, 본 발명은 좌측 유압실린더(50)의 로드(52)가 우측 유압실린더(51)의 로드(53)보다 먼저 진입이 되면 회전축(72)에 결합된 우측의 수평롤러(71)가 우측 세로고정빔(61)에 형성된 정렬홈(63)에 먼저 들어가서 약간의 저항으로 정지되는 동안 좌측 수평롤러(70)가 좌측 세로고정빔(60)의 정렬홈(62)에 들어오면서 수평으로 정렬이 완료되는 것이어서, 문비(20)가 수평으로 개폐되는 것이다.

본 발명은 로드의 높이를 전자센서로 체크하여 좌우 높낮이를 맞추는 방식을 채택하지 않고, 회전축(72)의 양쪽에 설치된 수평롤러(70)(71)가 좌우측 세로고정빔(60)(61)의 정렬홈(62)(63)에 끼워짐에 따라 좌우 수평이 맞춰진 상태로 이동하는 것이어서, 정전시에도 안정된 작동을 보장할 수 있다.

한편, 본 발명은 문틀(10)의 문틀홈 내측으로 롤러턱(16)과 롤러 관통구(15)을 형성하여 문비(20)가 이동할 때 주행롤러(22)가 롤러턱(16)을 올라탄 상태에서 롤러 관통구(15)에 끼워질 수 있도록 함으로써, 문비(20)가 닫혔을 때 문비(20)의 스킨 플레이트(25)가 문틀(10)의 내측면에 밀착되면서 수압을 크게 견딜 수 있도록 한다.

10 : 문틀 20 : 문비
22 : 주행롤러 25 : 스킨플레이트
30 : 고정빔 40 : 받침빔
50,51 : 유압실린더 60,61 : 세로고정빔
62,63 : 정렬홈 70,71 : 수평롤러
72 : 회전축

Claims

문비(20)가 문틀(10)에 끼워져 상하 이동되고, 상기 문틀(10)의 상측에 문틀(10)을 가로질러 고정빔(30)을 설치하며, 상기 문비(20)의 좌우측으로 유압실린더(50)(51)를 설치하되 상기 유압실린더(50)(51)의 로드(52)(53)가 고정빔(30)에 고정되는 유압식 인양수문에서,
상기 문비(20)의 상측 후방으로 문틀(10)을 가로질러 받침빔(40)을 설치하고, 상기 고정빔(30)과 받침빔(40)에 양쪽으로 세로고정빔(60)(61)을 고정하되 상기 세로고정빔(60)(61)에는 상하로 일정 간격을 두고 정렬홈(62)(63)을 형성하고, 상기 문비(20)의 상측에는 좌우측으로 수평롤러(70)(71)를 설치하되 상기 수평롤러(70)(71)는 세로고정빔(60)(61)에 밀착되게 설치되고, 문비(20)의 이동시 수평롤러(70)(71)가 정렬홈(62)(63)에 끼워지면서 이동되는 것을 특징으로 하는 유압식 인양수문.
제1항에 있어서, 수평롤러(70)(71)는 회전축(72)에 결합된 상태로 회전되고, 상기 수평롤러(70)(71)가 세로고정빔(60)(61)을 타고 이동할 때 정렬홈(62)(63)에 끼워져 수평 정렬이 이루어진 후 문비(20)가 이동되는 것을 특징으로 하는 유압식 인양수문.
제1항에 있어서, 세로고정빔(60)(61)에 형성된 정렬홈(62)(63)은 동일 수평높이에 설치되어 문비(20)의 상측에 설치된 수평롤러(70)(71)가 정렬홈(62)(63)에 끼워질 때 문비(20)의 수평이 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압식 인양수문.
제1항에 있어서, 문비(20)가 끼워지는 문틀(10)의 문틀홈에는 문비(20)가 닫혔을 때 문비(20)의 측면에 설치된 주행롤러(22)가 끼워지는 롤러 관통구(15)을 형성하여 문비(20)가 닫힐 때 주행롤러(22)가 롤러턱(16)을 타고 롤러 관통구(15)에 끼워져 문비(20)의 스킨 플레이트(25)가 문틀(10)의 내측면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 유압식 인양수문.