(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口弁およびサーボモータの双方に共通の基盤として構成されるソールプレートを入口弁用基礎の上面に設け、
前記入口弁を該基礎の上面とほぼ一致させた入口弁据付け域内に固定状態に据付けるとともに、
前記ソールプレートは前記入口弁据付け域の外側に延びる該入口弁据付け域と面一の延長部を備え、
前記サーボモータを前記入口弁据付け域外の前記延長部に、対峙して配置する２個の支持台間に中間トラニオンを介して揺動可能に支持するようにした
ことを特徴とする入口弁サーボモータ支持装置。
【請求項２】
前記ソールプレートが前記入口弁据付け域の外側に延びる該入口弁据付け域よりも一段低い段部を備え、前記サーボモータを前記段部に対峙して配置する２個の支持台間にピンを介して揺動可能に支持するようにしたことを特徴とする請求項１記載の入口弁サーボモータ支持装置。
【請求項３】
前記ソールプレートと前記入口弁と前記サーボモータとは、１ユニットとして搬送または据付けが可能である請求項１に記載の入口弁サーボモータ支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水車、ポンプ水車などの水圧管に介装される入口弁に係り、特に入口弁の弁体を駆動するサーボモータに用いられる入口弁サーボモータ支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水車、ポンプ水車などの水圧管には経路の流水遮断のために入口弁が用いられる。入口弁には弁体を駆動するサーボモータが設けられており、流水遮断においてはサーボモータが弁体を動作させて水車ケーシングに向かう流水を遮断する。この入口弁用サーボモータは機構上の特徴から揺動形および両シリンダ形の２形式に大別される。
【０００３】
揺動形サーボモータはサーボモータシリンダをピンを介して支持台に結合したもので、使用中、モータストロークに合わせてサーボモータシリンダがピンを中心として揺動する。一方、両シリンダ形サーボモータは弁ケーシングにサーボモータシリンダを固定したもので、弁体の開閉動作のためにそれぞれピストンがサーボモータシリンダ内に備えられる。
【０００４】
一般に、揺動形サーボモータは両シリンダ形サーボモータと比べてピストン等の部品点数が少なくなるのみならず、入口弁アーム長が同一であれば、サーボモータストロークの減少によりサーボモータシリンダの長さが短くなることで、サーボモータ全体寸法を大幅に小さくでき、しかも１ストロークに要する消費油量も少なくなることから、油圧装置の小形化も可能になる利点がある。
【０００５】
この揺動形サーボモータの一例を図５に示している。入口弁１は水力発電所建家内のコンクリート製の床面２から一段と高く形成された基礎３上に固定されている。入口弁１の弁ケーシング４を支える脚５はアンカボルト（図示せず）によって基礎３との間に強固な結合が保たれている。サーボモータ６は床面２に固定された支持台７とサーボモータ６の底部とをつなぐピン８を介して支持されており、サーボモータ６はこのピン８を中心として揺動する。サーボモータ６からの反力は支持台７からコンクリート製の底面２に伝わり、そこで吸収される。なお、図中符号９はアームを示している。
【０００６】
また、両シリンダ形サーボモータの支持構造は、図６に示すようにコンクリート製の底面２から一段高く形成された基礎３上に入口弁１が固定される。ここで、対向する２つのシリンダを有するサーボモータ６は入口弁１の弁ケーシング４に搭載されて支持されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
既設の水力発電プラントの水車、ポンプ水車において経年的に機械要素の劣化が進み、入口弁１も新たなものに更新を迫られることがある。この場合、ちょう形弁から複葉弁へ入口弁１の形式を変更することがある。こうした改造を実施するとき、床置式揺動形サーボモータの採用に当たっては入口弁１を全閉としてランナへの流入水を止める流水遮断時にサーボモータ６の基礎部に過大な荷重が作用することを考慮して十分な強度を持たせる対策を採る必要がある。
【０００８】
また、両シリンダ形サーボモータから床置式揺動形サーボモータに変更する場合も、既設の基礎ではサーボモータ６からの圧力を受け止める十分な強度が得られず、改造を進めるうえで障害になっている。たとえば、この改造で考えられる対策に図７に示すものがある。すなわち、入口弁１のための基礎３に隣接してサーボモータ６のための高い強度を有する基礎１０を設けるものである。しかしながら、このような専用の基礎１０を設けるやり方では基礎１０を仕上げるのに工事期間が極端に長引き、また、工事費用が高額になる難点がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的はサーボモータのための専用の基礎を新設することなく、サーボモータからの反力を十分な機械的強度を持たせた支持部によって受け止めることのできる入口弁用サーボモータ支持装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は入口弁およびサーボモータの双方に共通の基盤として構成されるソールプレートを入口弁用基礎の上面に設け、前記入口弁を該基礎の上面とほぼ一致させた入口弁据付け域内に固定状態に据付けるとともに、前記ソールプレートは前記入口弁据付け域の外側に延びる該入口弁据付け域と面一の延長部を備え、前記サーボモータを前記入口弁据付け域外の前記延長部に、対峙して配置する２個の支持台間に中間トラニオンを介して揺動可能に支持するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成からなる入口弁サーボモータ支持装置においてはソールプレートが入口弁およびサーボモータの双方に共通の基盤として構成され、何れの箇所でも機械的強度は同一である。入口弁据付け域に隣接する入口弁据付け域の外側領域も十分な機械的強度を持ち、サーボモータからの大きな反力がそこに作用するときも、その反力を確実に受け止めることができる。
【００１３】
また、本発明は、望ましくはソールプレートが入口弁据付け域の外側に延びる入口弁据付け域よりも一段低い段部を有する。サーボモータはこの段部に対峙して配置する２個の支持台間にピンを介して揺動可能に支持される。
【００１４】
また、本発明は、望ましくはソールプレートと入口弁とサーボモータとは、１ユニットとして搬送または据付けが可能であるように構成されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１および図２において、入口弁１およびサーボモータ６の双方の基盤として構成される鋼製のソールプレート１１は入口弁用基礎３上に固定されている。このソールプレート１１には入口弁据付け域１２と共に、この入口弁据付け域１２の外側にそれと面一を保って延びる延長部１３を有する。この延長部１３には長孔１４を形成している。この長孔１４はサーボモータ６が揺動するとき、ソールプレート１１との間で干渉が生じないように前後方向に十分な大きさを保って穿たれる（図２参照）。
【００１６】
また、ソールプレート１１の延長部１３には長孔１４を中心として対峙する２個の支持台１５が設けられている。対峙する２個の支持台１５にはサーボモータ６の中間領域を支持する中間トラニオン１６がそれぞれ設けられており、サーボモータ６がこの中間トラニオン１６を中心として揺動するように構成されている。
【００１７】
本実施の形態は上記構成からなり、入口弁１を全閉してランナへの流入水を止める流水遮断時にサーボモータ６を支持している中間トラニオン１６から支持台１５を支える延長部１３に大きな荷重が作用する。この支持台１５を支える延長部１３は高い強度を有するソールプレート１１の一部であり、流水遮断時に大きな荷重が作用しても、問題なくこれを受け止めることができる。すなわち、サーボモータ６からの反力がサーボモータ６の支持部に作用するときも、支持部がこれを受け止めて材料に破断が生じるのを防ぐことができる。
【００１８】
このソールプレート１１の延長部１３には前後方向に必要な大きさを保って長孔１４が形成されており、中間トラニオン１６を中心にサーボモータ６が揺動しても、ソールプレート１１との干渉は一切なく、自由に運動することができる。延長部１３を含めてソールプレート１１は平板構造であり、極めて簡素なために工場において安価に製作することができる。しかも、サイトにおいてはアンカボルトを用いて単に固定するだけでよく、サーボモータ６のための基礎を改めて作る場合と比べて工事期間を大幅に短縮することができる。
【００１９】
このように本実施の形態によれば、サーボモータのための基礎を新設することなく、十分な機械的強度を有する簡素な構造の支持部によってサーボモータからの反力を受け止めることができる。
【００２０】
さらに、本発明の他の実施の形態を説明する。図３におよび図４において、入口弁１およびサーボモータ６の双方の基盤として構成される鋼製のソールプレート１７は入口弁用基礎３上に固定されている。このソールプレート１７は入口弁据付け域１８と共に、入口弁据付け域１８の外側にそれよりも１段低く形成される段部１９を有する。この入口弁据付け域１８よりも１段低い段部１９には対峙する２個の支持台７が設けられている。対峙する２個の支持台７の間にはサーボモータ６の底部を支持するピン８が設けられており、サーボモータ６がこのピン８を中心として揺動するように構成されている。
【００２１】
本実施の形態は上記構成からなり、入口弁１を全閉してランナへの流入水を止める流水遮断時にサーボモータ６を支持しているピン８から支持台７を支える段部１９に大きな荷重が作用する。この支持台７を支える段部１９は高い強度を有するソールプレート１７の一部であり、流水遮断時に大きな荷重が作用しても問題なくこれを受け止めることができる。すなわち、サーボモータ６からの反力がサーボモータ６の支持部に作用するときも、その支持部がこれを受け止めて材料に破断が生じるのを防ぐことができる。
【００２２】
特に、本実施の形態は段部１９を形成することによりサーボモータ６の据付け面とアーム９との距離を離すことが可能であって、サーボモータ６が底部で支持されることから、入口弁１開閉時のサーボモータ６の揺動角が従来同様に小さくなり、アーム９とピストンロッドとの挟持角の変動も小さくなってサーボモータ６およびピストンロッドを支承する軸受が受ける荷重を減少することができる。
【００２３】
段部１９を有するソールプレート１７は平板を溶接で接合すればよく、簡素なために工場において、安価に製作することができる。しかも、サイトにおいてはアンカボルトを用いて単に固定するだけでよく、サーボモータ６のために基礎を改めて作る場合と比べて工事期間を大幅に短縮することができる。
【００２４】
このように本実施の形態によれば、サーボモータ６のための基礎を新設することなく、十分な機械的強度を有する簡素な構造の支持部によってサーボモータ６からの反力を受け止めることができる。
【００２５】
なお、上記の各実施の形態は入口弁を更新する際に適用できるのみならず、新規に水力発電プラントを建設するときも同様に適用することが可能である。
【００２６】
また、入口弁サーボモータ支持装置はソールプレート１１、１７上に入口弁１、サーボモータ６等の機器を１ユニットとして組み立てておき、この１ユニットをサイトに搬送して基礎３上に固定する工法を採用することで、サイトにおける工事を極力減少させ、入口弁１の改造に伴う工事期間を大きく短縮することが可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は入口弁およびサーボモータの双方に共通の基盤として構成されるソールプレートを入口弁用基礎の上面に設け、入口弁をその基礎の上面とほぼ一致させた入口弁据付け域内に固定状態に据付け、かつサーボモータを入口弁据付け域外に揺動可能に支持したので、サーボモータからの大きな反力が作用するときも、十分な機械的強度を持つ入口弁据付け域の外側領域でその反力を確実に受け止めることができる。したがって、入口弁の更新時により望ましい揺動形サーボモータに変更することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による入口弁サーボモータ支持装置の実施の形態を示す正面図。
【図２】図１に示される支持装置の側面図。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す正面図。
【図４】図３に示される支持装置の側面図。
【図５】従来の入口弁サーボモータ支持装置を示す正面図。
【図６】従来の両シリンダ形サーボモータを入口弁に搭載した支持装置を示す正面図。
【図７】従来のサーボモータ用基礎を有する入口弁サーボモータ支持装置の正面図。
【符号の説明】
１  入口弁
３  基礎
６  サーボモータ
７、１５  支持台
１１、１７  ソールプレート
１３  延長部
１６  中間トラニオン
１９  段部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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