(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉体にサーボモータで駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプに直結する油圧操作端と、該油圧操作端に直結する付加質量とからなるアクティブ動吸振器を備えたことを特徴とする制振ゲート。
【請求項２】
油圧操作端が作動量検出器内蔵型の油圧シリンダであることを特徴とする請求項１に記載の制振ゲート。
【請求項３】
扉体を所定開度に設定するとき、該ゲートに発生する振動をアクティブ動吸振器に備える速度検出器で検出し、得られた検出信号に基づきサーボモータにより油圧ポンプを作動させ、油圧ポンプに直結する油圧操作端により付加質量を該ゲートに発生する振動を打ち消す方向に移動させて振動制御することを特徴とする制振ゲートの制振方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダム・堰・水門などで用いられるゲートに関するもので、アクティブ動吸振器を備えた制振ゲートおよびその制振方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、昇降式ゲートでは開閉時の水流による上下振動があること、すなわち、ある特定の開度にて潜り流出状態による扉体の上下振動現象が発生する領域があることが知られており、通常はそのような振動領域を避けて使用している。
【０００３】
また、必要流量を放流する際に、ゲート開度がこの振動発生領域に相当する場合は、他の設備を新たに設けて対応してきた。しかしながら、振動発生領域を理論的に把握することは十分ではないために、ゲート操作中に予想外の振動が発生する可能性や、必要流量を確保するために振動が発生する開度領域での使用が避けられない状況も考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
構造物の振動を抑えるために動吸振器の適用が考えられる。ゲートの自励振動は一定周波数ではなく変動があるので、動吸振器の周波数を可変にする必要がある。すなわちアクティブ動吸振の技術を適用することになる。従来のアクティブ動吸振技術としては、サーボモータによって付加質量を制御する技術▲１▼、あるいは油圧サーボ弁を用いて付加質量を制御するアクティブ動吸振技術▲２▼が提案されている。
【０００５】
このような技術をゲートに適用しようとする場合、
▲１▼においては、サーボモータによる付加質量の制御は、サーボモータの回転運動を付加質量の直線運動（所要吸振方向運動）に変換するために、複雑で精密な機械的な変換構造が必要であり、水滴の飛ぶ悪環境や狭い場所に適用できない問題がある。
【０００６】
また、▲２▼においては、油圧サーボ弁による付加質量の制御は、専用の油圧ユニットが要るのでスペースが多量に必要となり、ゲートわきに設けた油圧ユニットから扉体に設けた油圧サーボバルブおよび油圧操作端までの油圧配管が必要であり、扉体が昇降するので配管等の構造が複雑となる問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決し、構造が簡素で狭い扉体にも組込めるアクティブ動吸振器を備えた制振ゲートおよびその制振方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一は、扉体にサーボモータで駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプに直結する油圧操作端と、該油圧操作端に直結する付加質量とからなるアクティブ動吸振器を備えたものであり、サーボモータの出力で駆動される油圧ポンプが直結されている油圧操作端は、前記油圧操作端に接続された付加質量を、検出した扉体の振動を打ち消すように制御して移動させ振動を低減させる。油圧操作端は、その直線動作を付加質量の所要運動方向に直接変換できるので、方向変換のための付加機構が不要でコンパクトとなる。
また、一体の油圧タンクは小さくて済み、大きなタンクが不要なので、油圧器機がコンパクトとなる。別置きの油圧タンクを機側に設ける必要がないので、油圧配管を油圧タンクから油圧操作端に引き回す必要がなく、動力、操作および制御用電源の電気配線のみをアクティブ動吸振器に供給すればよいので、狭いスペースへの設置が可能となる。
【０００９】
本発明の第二は、油圧操作端が作動量変位検出器内蔵型の油圧シリンダであり、該変位信号によってサーボモータを制御するので、油圧操作端における付加質量の変位を直接検出でき、別置きの変位検出器が不要となり、サーボモータの制御がより簡素となる。
【００１０】
本発明の第三は、扉体を所定開度に設定するとき、該ゲートに発生する振動をアクティブ動吸振器に備える速度検出器で検出し、得られた検出信号に基づきサーボモータにより油圧ポンプを作動させ、油圧ポンプに直結する油圧操作端により付加質量を該ゲートに発生する振動を打ち消す方向に移動させて振動制御するので、的確な制振を実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態を示す正面図、図２は同じく（ａ）が縦断面図、（ｂ）が部分拡大図、図３は同じく制御回路を示すブロック図である。図において、１は扉体で、ダム・堰・水門などに用いられ、昇降して流水量を調節するゲートを構成する。２は開閉装置で、前記扉体１を所望量だけ昇降させ、または締め切る。３は前記扉体１に据え付けられて制振ゲートを構成するアクティブ動吸振器で、サーボモータＭによって駆動される油圧ポンプ３２を一体化して直結する油圧操作端を構成する油圧シリンダ３１と、該油圧シリンダ３１に直結する付加質量Ｗとから構成されている。
【００１２】
この実施の形態においてはアクティブ動吸振器３を扉体１の上部両側へ１台づつ計２台備えている。この場合、油圧ポンプ３２とサーボモータＭは直結しているが、油圧ポンプ３２と油圧シリンダ３１は扉体１の別位置においてもよい。４は機側操作盤との間に布設した電気配線である。５は前記電気配線４を巻き取るケーブルリールであり、６は堰柱間に差し渡された機械台である。
【００１３】
前記アクティブ動吸振器３は、油圧シリンダ３１がロッドの作動量が検知できる検知器としてリニアセンサＬＳを取り付けたものであり、ロッドの作動方向が垂直方向に据え付けられ、このロッドの先端に付加質量Ｗが固定されている。
ここでゲートに備える扉体１の振動は、流出状態に応じて水流に対して上下振動、前後水平振動などに分けられるが、上下振動が卓越していることから、油圧シリンダ３１の作動方向を上下方向とするものである。
【００１４】
そして、前記油圧シリンダ３１には、サーボモータＭによって駆動される油圧ポンプ３２、油圧シリンダ３１の変位時における内部油量の変化を吸収させるための油タンク３３、サーボモータＭの作動を計数管理するエンコーダＥ、扉体１に発生した振動を検出する速度検出器Ｘ、サーボモータＭの電流を信号変換するカレントトランスミッタＣＴを備え、アクティブ動吸振器３を自動制御するコントローラ３４が一体化されている。
【００１５】
上記のように構成された制振ゲートにおいては、扉体１内部に設けたアクティブ動吸振器３は常時作動状態で待機する必要はなく、扉体１の上げ下げ等振動が発生するおそれのある時に、機側操作盤にスイッチを入れて作動可能状態を形成すればよいものである。
扉体１を所定開度に設定する場合に、扉体１に振動が発生すると速度検出器Ｘで検出し、サーボモータＭにより油圧ポンプ３２を作動させる。油圧ポンプ３２から送給される圧油は、油圧シリンダ３１に送り、扉体１に発生した振動を打ち消す方向に付加質量Ｗを上下方向に移動させて振動制御を実行する。油圧シリンダ３１の作動量は、リニアセンサＬＳによってコントローラ３４にフィードバックされる。
【００１６】
また、飛沫のかかるなど環境条件の厳しいゲートに本発明を適用する場合、油圧シリンダ３１は、シリンダロッド（金属棒）の表面をセラミックで覆った油圧シリンダを用いることが好ましい。この場合、ロッドの腐食が防止できる上に、金属棒に付けた凹凸状の刻みをセラミック被覆上から磁気検出器などで容易に検出できるので、シリンダ内蔵型の検出器のシリンダストローク位置検出の動作がより確実となる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、扉体のアクティブ動吸振が可能になるので、開度制限を行わずに必要流量を放流でき、ゲートに他の設備を新たに設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す（ａ）が縦断面図、（ｂ）が部分拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態の油圧および制御回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  扉体
２  開閉装置
３  アクティブ動吸振器
４  電気配線
５  ケーブルリール
６  機械台
３１  油圧シリンダ
３２  油圧ポンプ
３３  油タンク
３４  コントローラ
Ｗ  付加質量
Ｘ  速度検出器
【図１】
0003593919.tif 000002
【図２】
0003593919.tif 000003
【図３】
0003593919.tif 000004