环形闸门控制系统及环形闸门控制方法

专利名称：环形闸门控制系统及环形闸门控制方法
技术领域：
本发明涉及一种环形闸门控制系统及环形闸门控制方法，对将水力机械的固定叶 片与导向叶片之间的水的流路自如开闭的圆筒状的环形闸门进行控制。
背景技术：
一般，在水力机械中构成为，在设置于水流入的壳体的内周侧的固定叶片、与设置 于该固定叶片的内周侧的导向叶片之间，插入自如地设有圆筒状的环形闸门(入口阀)，通 过该环形闸门将固定叶片与导向叶片之间的水的流路自如开闭。这种环形闸门是基于以下的目的而设置。(1)在水力机械中发生了不能停止那样的事故的情况下，将流入到内部的水安全 地断流，将事故的影响抑制为最小限度。(2)在水力机械停止时，抑制从内部漏水，降低电力损失并且防止导向叶片磨耗。(3)在进行叶轮的检修等的内部检修时，省去从水路排出水的作业及在检修后向 水路填充水的作业，而缩短检修导致的水力机械的停止时间。(4)在存在与水力机械共用水路的其他水力机械或灌溉用分支水路的情况下，防 止该水力机械的断水对其他水力机械或灌溉用分支水路产生影响。这种环形闸门为，通过多个液压伺服马达来同步，在固定叶片与导向叶片之间的 上方所设置的上盖内上升及下降，而插入到固定叶片与导向叶片之间(例如参照美国专 利第4448389号说明书；日本特开平3-160157号公报；非专利文献1 (马新红及其他2人， 《小浪底发电站筒阀液压控制系统》，中国，DA DIANJI JISHU, DADIANJI Magazine Office, 2006年3月发行，2006No. 2 (Ser. No. 185)，p. 67-70)；非专利文献2 (李宇及其他2人， 《小浪底发电站的筒阀的同步控制原理和方法》，中国，Water Resources andHydropower Engineering，水利部信息研究所，2002年发行，Vol. 33Νο· 3，p. 14-16))。在各液压伺服马 达上连结有用来切换压力油的供排的切换阀，该切换阀由控制装置电气地控制。但是，环形闸门由于各液压伺服马达的活塞与缸之间的摩擦不同、环形闸门从流 水受到的压力在圆周方向上不同等，有时液压伺服马达的行程发生异常、环形闸门倾斜。并 且，环形闸门在上盖内上升及下降，但环形闸门与上盖内壁的间隙较小。因此，在环形闸门 倾斜了的情况下，环形闸门与上盖内壁接触，难以在上盖内顺畅地进行上升及下降。此外， 在环形闸门为大型的情况下，为了使环形闸门顺畅地上升及下降，增加液压伺服马达的台 数的情况较多。在该情况下，存在液压伺服马达发生行程异常的概率增加、难以确保充分的 可靠性的问题。

发明内容
本发明是考虑到这种情况而进行的，其目的是提供一种能够抑制环形闸门倾斜而 使其顺畅地开闭的环形闸门控制系统及环形闸门控制方法。本发明是一种环形闸门控制系统，控制圆筒状的环形闸门，该环形闸门将设置于水流入的水力机械的壳体的内周侧的固定叶片与设置于该固定叶片的内周侧的导向叶片 之间的水的流路自如开闭，其特征在于，具备多个液压伺服马达，与环形闸门连结，驱动该 环形闸门；压力油装置，与各液压伺服马达连结，对各液压伺服马达自如地供排压力油；第 1阀，设在各液压伺服马达与压力油装置之间，切换对该液压伺服马达的压力油的供排，而 控制该液压伺服马达的动作方向；以及第2阀，设在各液压伺服马达与对应的第1阀之间； 各液压伺服马达具有缸、与环形闸门连结并在缸内滑动自如的活塞、在缸内形成在活塞的 环形闸门侧的开侧活塞室、以及形成在活塞的与环形闸门相反侧的闭侧活塞室；各第2阀 自如地切换为如下状态使液压伺服马达的开侧活塞室及该闭侧活塞室与第1阀之间连通 的状态；和使该开侧活塞室及该闭侧活塞室不经由第1阀而与压力油装置连通，从该开侧 活塞室及闭侧活塞室向压力油装置排出压力油的状态。本发明是一种环形闸门控制系统，其特征在于，各第1阀及各第2阀配置在比对应 的液压伺服马达高的位置上。本发明是一种环形闸门控制系统，其特征在于，在各第2阀上连结有将从对应的 液压伺服马达的开侧活塞室排出的压力油送到压力油装置的开侧排出管路；和将从该液压 伺服马达的闭侧活塞室排出的压力油送到压力油装置的闭侧排出管路；其中，在开侧排出 管路上，设置有对从该液压伺服马达的开侧活塞室排出的压力油的流量进行调整的流量调 整机构。本发明是一种环形闸门控制系统，其特征在于，在环形闸门上连结有2对以上的 液压伺服马达，各对液压伺服马达相对于环形闸门的中心而点对称地配置；通过对应于各 对液压伺服马达中的一个液压伺服马达的流量调整机构、和对应于另一个液压伺服马达的 流量调整机构，构成单个的集流阀；该集流阀使从相互点对称地配置的一对液压伺服马达 的开侧活塞室分别排出的压力油的流量大致相同。本发明是一种环形闸门控制系统，其特征在于，在各开侧排出管路中的第2阀与 集流阀之间设有开侧排出管路切换阀；通过开侧排出管路切换阀，开侧排出管路被分开为 位于对应的第2阀侧的第1开侧排出管路、和设有集流阀并位于压力油装置侧的第2开侧 排出管路；各开侧排出管路切换阀自如切换为如下状态使第1开侧排出管路与第2开侧 排出管路连通的状态；和使第1开侧排出管路与闭侧排出管路连通，不通过集流阀而将从 液压伺服马达的开侧活塞室排出的压力油排出到压力油装置的状态。本发明是一种环形闸门控制系统，其特征在于，在第2阀及开侧排出管路切换阀 上，连结有切换对于该第2阀及该开侧排出管路切换阀的先导压力油的供排的先导压力油 用切换电磁阀；在该先导压力油用切换电磁阀上连接有控制装置，在接受到来自控制装置 的指令信号、而通过先导压力油用切换电磁阀从第2阀及开侧排出管路切换阀排出了先导 压力油的情况下，使液压伺服马达的开侧活塞室的压力油通过第1开侧排出管路及第2开 侧排出管路排出，并且使该液压伺服马达的闭侧活塞室的压力油通过闭侧排出管路排出。本发明是一种环形闸门控制系统，其特征在于，在第2阀及开侧排出管路切换阀 上，连结有切换对于该第2阀及该开侧排出管路切换阀的先导压力油的供排的先导压力油 用切换阀；在该先导压力油用切换阀上连结有追加先导压力油用切换阀，该追加先导压力 油用切换阀检测水力机械的速度、基于该检测到的速度切换对于该先导压力油用切换阀的 追加先导压力油的供排，在水力机械的速度超过了规定速度的情况下，通过追加先导压力油用切换阀从先导压力油用切换阀排出追加先导压力油，由此通过先导压力油用切换阀从 第2阀及开侧排出管路切换阀排出先导压力油，使液压伺服马达的开侧活塞室的压力油通 过第1开侧排出管路及第2开侧排出管路排出，并且使该液压伺服马达的闭侧活塞室的压 力油通过闭侧排出管路排出。本发明是一种环形闸门控制系统，其特征在于，在第2阀及开侧排出管路切换阀 上，连结有切换对于该第2阀及该开侧排出管路切换阀的先导压力油的供排的先导压力油 用切换电磁阀；该先导压力油用切换电磁阀与先导压力油用切换阀串联连结；在该先导压 力油用切换电磁阀上连接有控制装置；在接受到来自控制装置的指令信号、而通过先导压 力油用切换电磁阀从第2阀及开侧排出管路切换阀排出了先导压力油的情况下，也使对应 的液压伺服马达的开侧活塞室的压力油通过第1开侧排出管路及第2开侧排出管路排出， 并且使该液压伺服马达的闭侧活塞室的压力油通过闭侧排出管路排出。本发明是一种环形闸门控制系统，其特征在于，各流量调整机构由对通过开侧排 出管路的压力油的流量进行自由调整的流量调整阀构成。本发明是一种环形闸门控制系统，其特征在于，在各集流阀与压力油装置之间，设 有对从集流阀排出的压力油的流量进行调整的追加流量调整阀。本发明是一种环形闸门控制系统，其特征在于，各流量调整机构由对通过开侧排 出管路的压力油的流量进行自由调整的液压马达构成，各液压马达的输出轴相互连结。本发明是一种环形闸门控制系统，其特征在于，在各液压伺服马达的开侧活塞室 及闭侧活塞室与第2阀之间，分别连结有压力油供排管路，在各压力油供排管路上，设有在 压力油的压力超过了规定压力的情况下将压力油排出到压力油装置中的安全阀。本发明是一种环形闸门控制系统，其特征在于，在各液压伺服马达的开侧活塞室 及闭侧活塞室与第2阀之间分别连结有压力油供排管路；在压力油供排管路上，设有将该 压力油供排管路切换为开放的状态和封闭的状态的压力油供排管路切换阀；从各压力油供 排管路中的液压伺服马达与压力油供排管路切换阀之间分支出压力油分支管路，该压力油 分支管路与压力油装置连结；在压力油分支管路上，设有切换对于该液压伺服马达的压力 油的供排而控制该液压伺服马达的动作方向的压力油分支管路切换阀。本发明是一种环形闸门控制方法，控制圆筒状的环形闸门，该环形闸门将设置于 水流入的水力机械的壳体的内周侧的固定叶片与设置于该固定叶片的内周侧的导向叶片 之间的水的流路自如开闭，其特征在于，具备对驱动环形闸门的多个液压伺服马达的行程 实测位置进行测量，根据这些测量出的行程实测位置，判断各液压伺服马达有无行程异常 的步骤；在判断为有行程异常的情况下，使所有液压伺服马达停止的步骤；以及使停止的 各液压伺服马达向与停止之前的动作方向相反方向动作的步骤。本发明是一种环形闸门控制方法，其特征在于，还具备在使各液压伺服马达动作 之后使各液压伺服马达停止的步骤；依次反复进行使各液压伺服马达动作的步骤和使各液 压伺服马达停止的步骤；各液压伺服马达的动作方向是停止之前的动作方向的相反方向。本发明是一种环形闸门控制方法，其特征在于，在使各液压伺服马达动作时，使其 向环形闸门的开方向及闭方向连续地反复动作。本发明是一种环形闸门控制方法，其特征在于，使被判断为有行程异常的液压伺 服马达的动作速度比其他液压伺服马达的动作速度大。
本发明是一种环形闸门控制方法，其特征在于，在判断为有行程异常的情况下，使 环形闸门的动作速度比通常时的动作速度小。本发明是一种环形闸门控制方法，控制圆筒状的环形闸门，该环形闸门将设置于 水流入的水力机械的壳体的内周侧的固定叶片与设置于该固定叶片的内周侧的导向叶片 之间的水的流路自如开闭，其特征在于，具备对驱动环形闸门的多个液压伺服马达的行 程实测位置进行测量，根据这些测量出的行程实测位置，判断各液压伺服马达有无行程异 常的步骤；在判断为有行程异常的情况下，使所有液压伺服马达停止的步骤；根据各液压 伺服马达的行程实测位置，计算作为各行程实测位置的平均位置的平均行程实测位置的步 骤；以及使停止的液压伺服马达朝向该平均行程实测位置动作的步骤。本发明是一种环形闸门控制方法，其特征在于，使被判断为有行程异常的液压伺 服马达的动作速度比其他液压伺服马达的动作速度大。本发明是一种环形闸门控制方法，其特征在于，在判断为有行程异常的情况下，使 环形闸门的动作速度比通常时的动作速度小。本发明是一种环形闸门控制方法，控制圆筒状的环形闸门，该环形闸门将设置于 水流入的水力机械的壳体的内周侧的固定叶片与设置于该固定叶片的内周侧的导向叶片 之间的水的流路自如开闭，其特征在于，具备对驱动环形闸门的多个液压伺服马达的行 程实测位置进行测量，根据这些测量出的行程实测位置，判断各液压伺服马达有无行程异 常的步骤；在判断为有行程异常的情况下，使所有液压伺服马达停止的步骤；根据各液压 伺服马达的行程实测位置，计算作为各行程实测位置的最大位置的最大行程实测位置的步 骤；以及使停止的液压伺服马达朝向最大行程实测位置动作的步骤。本发明是一种环形闸门控制方法，其特征在于，使被判断为有行程异常的液压伺 服马达的动作速度比其他液压伺服马达的动作速度大。本发明是一种环形闸门控制方法，其特征在于，在判断为有行程异常的情况下，使 环形闸门的动作速度比通常时的动作速度小。本发明是一种环形闸门控制方法，是在环形闸门控制系统中控制环形闸门的方 法，该环形闸门控制系统具备多个液压伺服马达，是驱动圆筒状的环形闸门的多个液压伺 服马达，该环形闸门将设置于水流入的水力机械的壳体的内周侧的固定叶片与设置于该固 定叶片的内周侧的导向叶片之间的水的流路自如开闭，该多个液压伺服马达分别具有缸、 与环形闸门连结并在缸内滑动自如的活塞、在缸内形成在活塞的环形闸门侧的开侧活塞 室、以及形成在活塞的与环形闸门相反侧的闭侧活塞室；压力油装置，与各液压伺服马达连 结，对各液压伺服马达自如地供排压力油；第1阀，设在各液压伺服马达与压力油装置之 间，切换对于该液压伺服马达的压力油的供排而控制该液压伺服马达的动作方向；该环形 闸门控制方法的特征在于，具备测量各液压伺服马达的行程实测位置，根据这些测量到的 行程实测位置判断各液压伺服马达有无行程异常的步骤；和切换设在该液压伺服马达与该 第1阀之间的第2阀，以使被判断为有行程异常的液压伺服马达的开侧活塞室及闭侧活塞 室不经由第1阀而与压力油装置连通，从该开侧活塞室及该闭侧活塞室向压力油装置排出 压力油的步骤。本发明是一种环形闸门控制方法，其特征在于，在环形闸门上连结有2对以上的 液压伺服马达，各对液压伺服马达相对于环形闸门的中心而点对称地配置；在切换第2阀时，切换对应于有行程异常的液压伺服马达的第2阀和对应于与该液压伺服马达点对称地 配置的其他液压伺服马达的第2阀。本发明是一种环形闸门控制方法，其特征在于，在切换第2阀时，在环形闸门向闭 方向动作的情况下，仅切换对应于有行程异常的液压伺服马达的第2阀，在环形闸门向开 方向动作的情况下切换所有第2阀。本发明是一种环形闸门控制方法，其特征在于，在判断有无行程异常时，在计算出 的行程指令位置与实测的行程实测位置之间的差分超过了规定的判断值的情况下，判断为 在具有该行程实测位置的液压伺服马达中有行程异常。本发明是一种环形闸门控制方法，其特征在于，在判断有无行程异常时，在实测的 各行程实测位置的偏差超过了规定的判断值的情况下，判断为在具有该行程实测位置的液 压伺服马达中有行程异常。本发明是一种环形间门控制方法，其特征在于，如下地计算行程指令位置对进行 预先设定的开方向动作时的目标设定值、或进行闭方向动作时的目标设定值，反馈当前的 行程指令位置而进行差分计算。根据本发明，能够抑制环形闸门倾斜而使其顺畅地开闭。


图1是在本发明的第1实施方式中表示水力机械的部分截面的图。图2是表示本发明第1实施方式的环形闸门控制系统的图。图3是在本发明的第1实施方式中表示紧急用切换阀与伺服阀连通的状态的图。图4是在本发明的第1实施方式中表示紧急用切换阀与压力油装置连通的状态的 图。图5是表示本发明第2实施方式的环形闸门控制系统的图。图6是表示本发明第3实施方式的环形闸门控制系统的图。图7是表示本发明第4实施方式的环形闸门控制系统的图。图8是表示本发明第5实施方式的环形闸门控制系统的图。图9是表示本发明第6实施方式的环形闸门控制系统的图。图10是表示本发明第7实施方式的环形闸门控制系统的图。图11是表示本发明第8实施方式的环形闸门控制系统的图。图12是表示本发明第9实施方式的环形闸门控制系统的图。图13是表示本发明第10实施方式的环形闸门控制系统的图。图14是表示本发明第11实施方式的环形闸门控制系统的图。图15是在本发明第12实施方式的环形闸门控制系统中表示指令位置计算块、变 化率设定块以及反馈块的图。图16(a)是在本发明第12实施方式的环形闸门控制系统中表示电平0判断块的 图。图16(b)是表示电平1判断块的图。图16(c)是表示电平2判断块的图。图17是在本发明第12实施方式的环形闸门控制系统中表示伺服马达序号检测块 的图。图18是在本发明第12实施方式的环形闸门控制系统中表示计算条件指示块的图19是在本发明第13实施方式的环形闸门控制系统中表示指令位置计算块的
图20是在本发明第13实施方式的环形闸门控制系统中表示平均值计算块的图。 图21是在本发明第13实施方式的环形闸门控制系统中表示计算条件指示块的
图22是在本发明第14实施方式的环形闸门控制系统中表示指令位置计算块的
图23是在本发明第14实施方式的环形闸门控制系统中表示最大值计算块的图。 图M是在本发明第15实施方式的环形闸门控制系统中表示计算条件指示块的
图25是在本发明第16实施方式的环形闸门控制系统中表示计算条件指示块的
图沈是在本发明第17实施方式的环形闸门控制系统中表示计算条件指示块的
标号的说明 1水力机械 2壳体 3固定叶片 4导向叶片 5环形闸门 5a阀体 6流路 7上盖 7a上侧衬垫 8下盖 8a下侧衬垫 10环形闸门控制系统 11液压伺服马达 12缸 13活塞杆 14活塞 15杆侧盖 16头侧盖 17开侧活塞室 18闭侧活塞室 20压力油装置 21伺服阀 22压力油供给管路
图。
图。
24控制装置
25紧急用切换阀
26紧急用电磁阀
30开侧排出管路
30a第1开侧排出管路
30b第2开侧排出管路
31闭侧排出管路
32流量调整机构
33集流阀
34流量调整阀
35追加流量调整阀
36液压马达
40开侧排出管路切换阀
50先导压力油用切换电磁阀
60先导压力油用切换阀
61水轮机主轴
62追加先导压力油用切换阀
63追加压力油装置
70压力油供排管路
71安全阀
72安全阀管路
80压力油供排管路切换阀
81压力油分支管路
82压力油分支管路切换阀
100指令位置计算块
101全开目标设定部
102全闭目标设定部
103全开侧触点
104全闭侧触点
105第1加减法器
106变化率决定部
107积分计算部
108行程指令位置
110变化率设定块
111通常变化率设定部
112停止变化率设定部
113小变化率设定部
114通常触点
115停止触点116小变化率触点120反馈块121行程位置检测器122第2加减法器123比例器IM模拟输出变换器125a、125bU25cU25d伺服阀动作指令信号1 绝对值计算部127a 127d行程实测位置128a 128d行程指令位置与行程实测位置的差分的绝对值130电平0判断块130a电平0判断部130b加减法器130c0R 电路131电平1判断块131a电平1判断部131b加减法器13IcOR 电路132电平2判断块132a电平2判断部13 加减法器132c0R 电路133电平0异常信号134电平1异常信号135电平2异常信号140伺服马达序号检测块141序号检测部142存储器150计算条件指示块151、152、153、154AND 电路155、156、157、158N0T 电路1590R 电路160第1延迟计时器161动作计数器162第2延迟计时器163警报信号164停止变化率设定信号165开闭切换动作信号
166小变化率设定信号
167增益切换信号
168计数器加法信号
169电磁阀动作指令信号
170平均值计算块
171平均值设定部
172触点
173平均值计算部
174触点
180最大值计算块
181最大值设定部
182触点
183最大值计算部
184触点
191、192、193AND 电路
194U95N0T 电路
1960R电路
197第3延迟计时器
198第4延迟计时器
199开闭微动信号
20U202AND 电路
203N0T电路
2040R电路
205除外确认部
206除外存储器
207电磁阀动作指令信号
211追加除外确认部
212追加动作指令信号
具体实施例方式第1实施方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先，通过图1对水力机械1的结构进行说明。在本实施方式中，以纵轴法兰西斯 式水轮机为例进行说明，但并不限于此，在泵及其他各种水力机械1中也能够适用本发明。如图1所示，水力机械1具备形成为螺旋状、供水流入的壳体2 ；在该壳体2的内 周侧遍及圆周方向设有多个的固定叶片3 ；以及在各固定叶片3的内周侧遍及圆周方向设 有多个的导向叶片4。在这些固定叶片3与导向叶片4之间插入自如地设有由圆筒状的阀 体fe构成的环形闸门5，固定叶片3与导向叶片4之间的水的流路6构成为自如开闭。在固定叶片3与导向叶片4的上方设有导引阀体fe的上盖7。在环形闸门5全开的情况下，阀体如被完全收纳在上盖7内而将固定叶片3与导向叶片4之间的水的流路6 开放。此外，在环形闸门5全闭的情况下，阀体fe被插入在固定叶片3与导向叶片4之间， 阀体fe的下端与设置在导向叶片4下方的下盖8抵接。在此情况下，阀体fe的下端按压 设置在下盖8上的下侧衬垫8a，并且设置在阀体fe上部的颚部按压设置在上盖7上的上侧 衬垫7a。这样，在环形闸门5全闭的情况下，将固定叶片3与导向叶片4之间的水的流路6 封闭，防止水流入水力机械1的内部。接着，对控制上述环形闸门5的环形闸门控制系统10进行说明。环形闸门控制系 统10具有液压伺服马达11，连结在环形闸门5上，驱动该环形闸门5 ；和压力油装置20， 连结在各液压伺服马达11上，对各液压伺服马达11的后述的开侧活塞室17及闭侧活塞室 18自如供排压力油。通过同步驱动该多个液压伺服马达11，环形闸门5的阀体fe上升或 下降。这里，驱动阀体如的液压伺服马达11的台数根据阀体如的大小决定。例如，在图 1至图4所示的本实施方式中是4台，但在阀体fe为比较大型的情况下也可以通过6台液 压伺服马达11驱动阀体如。此外，在本实施方式中，在阀体fe上连结有2对液压伺服马达11，各对液压伺服马 达11相对于阀体fe的中心而点对称地配置。换言之，4个液压伺服马达11在阀体fe的圆 周方向上以等间隔(90°间距)配置。由此，能够防止阀体fe倾斜、使阀体如顺畅地上升 或下降。各液压伺服马达11具有缸12 ；活塞14，经由活塞杆13与环形闸门5的阀体fe 连结，在缸12内滑动自如；设在缸12的下端的杆侧盖15 ；以及设在缸12的上端的头侧盖 16。在缸12内的活塞14的阀体如侧(即活塞14与杆侧盖15之间)形成开侧活塞室17。 此外，在活塞14的与阀体如相反侧(即活塞14与头侧盖16之间)形成有闭侧活塞室18。 在从后述的压力油装置20对其中的开侧活塞室17供给了压力油的情况下，活塞14上升、 阀体fe上升而环形闸门5开放。另一方面，在从压力油装置20对闭侧活塞室18供给了压 力油的情况下，活塞14下降、阀体如下降而环形闸门5关闭。另外，开侧活塞室17设有口 A，闭侧活塞室18设有口 B。在各液压伺服马达11与压力油装置20之间设有伺服阀(第1阀)21，该服阀(第 1阀)21切换对液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18的压力油的供排而控 制液压伺服马达11的动作方向。该伺服阀21具有与从压力油装置20供给压力油的压力 油供给管路22连结的口 P ；与对压力油装置20排出压力油的压力油排出管路23连结的口 T ；以及与液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18分别连通的口 A及B。这样 的伺服阀21与控制装置M连接，并基于来自该控制装置M的指令信号而自如地切换为 使液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18的任意一个与压力油供给管路22连 通、并使另一个与压力油排出管路23连通的状态；或者使开侧活塞室17及闭侧活塞室18 与压力油供给管路22及压力油排出管路23的哪个都不连通的状态。在各液压伺服马达11与对应的伺服阀21之间，设有紧急用切换阀(第2阀)25。 该紧急用切换阀25由两位6 口式的先导切换阀构成，如图2所示，具有口 A、B、PA、PB、TA 及TB的6个口。其中，紧急用切换阀25的口 A与对应于各液压伺服马达11的开侧活塞室 17的口 A连结，并且紧急用切换阀25的口 B与对应于各液压伺服马达11的闭侧活塞室18 的口 B连结。此外，紧急用切换阀25的口 PA及PB与伺服阀21的口 A及口 B分别连结，并且紧急用切换阀25的口 TA及TB与延伸到压力油装置20的压力油排出管路23的中途分 别连结。紧急用切换阀25构成为自如地切换为使液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭 侧活塞室18与伺服阀21之间分别连通的状态(图3所示的第1状态)；和使这些开侧活 塞室17及闭侧活塞室18不经由伺服阀21而与压力油装置20连通，从开侧活塞室17及闭 侧活塞室18向压力油装置20排出压力油的状态(图4所示的第2状态)。即，在第1状态 下，如图3所示，使液压伺服马达11的口 A及B与伺服阀21的口 A及B分别连通；在第2状 态下，如图4所示，使液压伺服马达11的口 A及B与压力油排出管路23连通。利用通过后 述的紧急用电磁阀26而供排的先导压力油，来进行这种第1状态与第2状态的切换。即构 成为，在供给了先导压力油的情况下成为第1状态，在排出了先导压力油的情况下成为第2 状态。在紧急用切换阀25上连结有紧急用电磁阀26，该紧急用电磁阀沈基于来自控制 装置M的指令信号切换对于紧急用切换阀25的先导压力油的供排。即，如图2所示，紧急 用电磁阀沈为，具有与紧急用切换阀25的口 a连结的口 A、与压力油供给管路22的中途连 结的口 P以及与压力油排出管路23连结的口 T，并自如切换为使口 P与口 A连通的状态和 使口 T与口 A连通的状态。这样，紧急用电磁阀沈通过对紧急用切换阀25供排先导压力 油，由此紧急用切换阀25切换第1状态及第2状态。此外，虽然没有图示，但各伺服阀21及各紧急用切换阀25配置在比对应的液压伺 服马达11高的位置上。控制装置M测量各液压伺服马达11的行程实测位置，并基于该测量的行程实测 位置，判断各液压伺服马达11有无行程异常。此外，控制装置M控制紧急用电磁阀26，以便切换与有行程异常的液压伺服马达 11连结的紧急用切换阀25。即，控制紧急用电磁阀26，以便使先导压力油从该紧急用切换 阀25的口 a排出、而将紧急用切换阀25切换为上述第2状态(参照图4)。另外，控制装置对在液压伺服马达11的行程无异常的通常运转时，控制紧急用电 磁阀沈以便对紧急用切换阀25的口 a供给先导压力油。在此情况下，紧急用切换阀25维 持为上述第1状态(参照图3)。在此期间，控制装置M向伺服阀21送出指令信号，控制对 液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18的压力油的供排。接着，对由这种结构构成的本实施方式的作用、即本实施方式的环形闸门的控制 方法进行说明。首先，说明通常运转时、即各液压伺服马达11无行程异常的情况。在此情况下，控制装置M控制紧急用电磁阀沈，以便对紧急用切换阀25的口 a供 给先导压力油。由此，紧急用切换阀25维持为液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活 塞室18与伺服阀21之间分别连通的第1状态(参照图3)。在此期间，控制装置M控制伺 服阀21，分别控制对液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18的压力油的供排。 由此，能够将各液压伺服马达11的活塞14向希望的方向驱动，使环形闸门5的阀体fe同 步地上升或下降，而使环形闸门5全开或全闭。接着，对紧急时、即4个液压伺服马达11中至少一个有行程异常的情况进行说明。首先，通过控制装置M判断各液压伺服马达11有无行程异常。
接着，切换与有行程异常的液压伺服马达11连结的紧急用切换阀25。在此情况 下，首先，从控制装置M向紧急用电磁阀沈发送指令信号，紧急用电磁阀沈进行切换，从 紧急用切换阀25的口 a排出先导压力油。由此，紧急用切换阀25被从上述第1状态(参 照图3)切换为第2状态(参照图4)；该第2状态为，这些开侧活塞室17及闭侧活塞室18 不经由伺服阀21而与压力油装置20分别连通。在此情况下，液压伺服马达11的口 A及B 不经由伺服阀21而经由压力油排出管路23与压力油装置20连结。由此，能够将压力油从 液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18排出到压力油装置20中。因此，能够 使被判断为有异常的液压伺服马达11的活塞14不受来自压力油的压力而为自由，使由于 该液压伺服马达11的行程异常而倾斜的环形闸门5的阀体fe返回为水平。然后，该紧急 用切换阀25维持为第2状态，能够使用其他液压伺服马达11驱动环形闸门5的阀体fe。这样，根据本实施方式，在液压伺服马达11有行程异常的情况下(紧急时)，通过 切换与该液压伺服马达11连结的紧急用切换阀25，能够使液压伺服马达11的开侧活塞室 17及闭侧活塞室18不经由伺服阀21而与压力油装置20分别连通，能够将压力油从这些 开侧活塞室17及闭侧活塞室18排出到压力油装置20中。由此，能够使被判断为有异常的 液压伺服马达11的活塞14为自由，使由于该液压伺服马达11的行程异常而倾斜的环形闸 门5的阀体fe返回为水平。因此，能够抑制环形闸门5的阀体fe倾斜而使环形闸门5顺 畅地开闭。此外，根据本实施方式，通过从控制装置M向所有紧急用电磁阀沈发送指令信 号，能够切换与所有液压伺服马达11连结的紧急用切换阀25，能够将压力油从各液压伺服 马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18排出到压力油装置20中。由此，能够使所有液 压伺服马达11的活塞14为自由。因此，能够通过自重使环形闸门5的阀体fe下降，将环 形闸门5关闭，将流入到水力机械1中的水切断，使水力机械1停止。该情况在难以使伺服 阀21动作的情况下尤其有效。并且，根据本实施方式，各伺服阀21及各紧急用切换阀25配置在比对应的液压伺 服马达11高的位置。由此，能够防止混入在压力油中的空气蓄积在液压伺服马达11的开 侧活塞室17及闭侧活塞室18中。因此，能够使液压伺服马达11的活塞14的动作稳定。第2实施方式接着，通过图5对本发明第2实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说明。在图5所示的第2实施方式中，主要不同点为，在将从液压伺服马达的开侧活塞室 排出的压力油向压力油装置输送的开侧排出管路上设有集流阀；其他结构与图1至图4所 示的第1实施方式大致相同。另外，在图5中，对于与图1至图4所示的第1实施方式相同 的部分赋予相同标号而省略详细的说明。如图5所示，各紧急用切换阀25连结有将从对应的液压伺服马达11的开侧活塞 室17排出的压力油向压力油装置20输送的开侧排出管路30 ；和将从该液压伺服马达11的 闭侧活塞室18排出的压力油向压力油装置20输送的闭侧排出管路31。即，在各紧急用切 换阀25的口 TA及TB上，分别连结有开侧排出管路30及闭侧排出管路31。其中闭侧排出 管路31连结在压力油排出管路23的中途，从紧急用切换阀25的口 TB排出的压力油依次 通过闭侧排出管路31及压力油排出管路23而朝向压力油装置20。在开侧排出管路30上设有对所排出的压力油的流量进行调整的流量调整机构32。在图5所示的本实施方式中，通过与相互点对称地配置的一对液压伺服马达11中的一 个液压伺服马达11相对应的流量调整机构32、和与另一个液压伺服马达11相对应的流量 调整机构32，构成单个的集流阀33。该集流阀33使从该一对液压伺服马达11的各开侧活 塞室17分别排出的压力油的流量大致相同。另外，对于其他对的液压伺服马达11，也同样 设有单个的集流阀33。这样，根据本实施方式，能够使从相互点对称地配置的一对液压伺服马达11的开 侧活塞室17排出的压力油的流量大致相同。由此，能够使一对液压伺服马达11的各活塞 14的下降同步。因此，能够抑制环形闸门5的阀体如倾斜，而在维持为水平的同时将环形 闸门5顺畅地关闭。第3实施方式接着，通过图6对本发明第3实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说明。在图6所示的第3实施方式中，主要不同点为，在各开侧排出管路上设有开侧排出 管路切换阀，通过切换该开侧排出管路切换阀，将从液压伺服马达的开侧活塞室排出的压 力油不通过集流阀地排出到压力油装置中；其他结构与图5所示的第2实施方式大致相同。 另外，在图6中，对于与图5所示的第2实施方式相同的部分赋予相同标号而省略详细的说 明。如图6所示，在各开侧排出管路30中的紧急用切换阀25与集流阀33之间设有开 侧排出管路切换阀40。通过开侧排出管路切换阀40，开侧排出管路30被分断为位于对应 的紧急用切换阀25侧的第1开侧排出管路30a ；和设有集流阀33、位于压力油装置20侧的 第2开侧排出管路30b。各开侧排出管路切换阀40构成为自如地切换为使第1开侧排出管路30a与第2 开侧排出管路30b连通的状态；和使第1开侧排出管路30a与闭侧排出管路31的中途连 通，将从液压伺服马达11的开侧活塞室17排出的压力油不通过集流阀33而排出到压力油 装置20中的状态。另外，该开侧排出管路切换阀40与控制装置M连接，基于来自控制装 置M的指令信号进行动作。这样，根据本实施方式，在将紧急用切换阀25从第1状态切换为第2状态时，通过 切换对应的开侧排出管路切换阀40，能够将从液压伺服马达11的开侧活塞室17排出的压 力油不通过集流阀33而排出到压力油装置20中。即，能够选择使从液压伺服马达11的开 侧活塞室17排出的压力油通过集流阀33的路径和不通过集流阀33的路径。因此，在从相 互点对称地配置的一对液压伺服马达11中的仅一个液压伺服马达11的开侧活塞室17排 出压力油的情况下，选择不通过集流阀33的路径，能够避免排出的压力油受到流量限制。 由此，能够使倾斜的环形闸门5返回为水平。此外，在从所有液压伺服马达11的开侧活塞 室17排出压力油的情况下，选择通过集流阀33的路径，能够使所有液压伺服马达11的活 塞14的下降同步。第4实施方式接着，通过图7对本发明第4实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说明。在图7所示的第4实施方式中，主要不同点为，在紧急用电磁阀及开侧排出管路切 换阀上连结有先导压力油用切换电磁阀，该先导压力油用切换电磁阀切换对于这些紧急用 电磁阀及开侧排出管路切换阀的先导压力油的供排；其他结构与图6所示的第3实施方式大致相同。另外，在图7中，对于与图6所示第3实施方式相同的部分赋予相同标号而省略 详细的说明。如图7所示，在紧急用电磁阀沈及开侧排出管路切换阀40上，连结有切换对于紧 急用电磁阀沈及开侧排出管路切换阀40的先导压力油的供排的先导压力油用切换电磁阀 50。该先导压力油用切换电磁阀50与控制装置M连接，基于来自控制装置M的指令信号 切换先导压力油的供排。这里，各紧急用电磁阀26维持为其口 A与口 P连通的状态，在被供 给先导压力油的情况下对紧急用切换阀25供给先导压力油，并且在排出先导压力油的情 况下从紧急用切换阀25排出先导压力油。此外，开侧排出管路切换阀40构成为，在被供给 先导压力油的情况下成为使第1开侧排出管路30a与闭侧排出管路31连通的状态，在排出 先导压力油的情况下成为使第1开侧排出管路30a与第2开侧排出管路30b连通的状态。 另外，先导压力油从压力油供给管路22对先导压力油用切换电磁阀50供给，并且排出到压 力油排出管路23中。在接受到来自控制装置M的指令信号、通过先导压力油用切换电磁阀50经由各 紧急用电磁阀26从各紧急用切换阀25及各开侧排出管路切换阀40排出先导压力油的情 况下，使来自所有液压伺服马达11的开侧活塞室17的压力油通过第1开侧排出管路30a 及第2开侧排出管路30b排出到压力油装置20中，并且使闭侧活塞室18的压力油通过闭 侧排出管路31排出到压力油装置20中。此外，先导压力油用切换电磁阀50构成为，由弹簧偏置式操作切换阀构成，在没 有控制电源的情况下被消磁，通过弹簧的作用从紧急用切换阀25及开侧排出管路切换阀 40排出先导压力油。这样，根据本实施方式，能够接受来自控制装置M的指令信号，通过先导压力油 用切换电磁阀50使先导压力油从各紧急用切换阀25及各开侧排出管路切换阀40排出，而 使压力油从所有液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18排出到压力油装置20 中。此时，由于来自开侧活塞室17的压力油通过集流阀33，所以能够使一对液压伺服马达 11的各活塞14的下降同步。由此，能够抑制环形闸门5的阀体fe倾斜，而在维持为水平的 同时将环形闸门5顺畅地关闭。此外，由于该先导压力油用切换电磁阀50为弹簧偏置式操 作切换阀，所以即使在没有了控制电源的情况下也能够得到与上述效果同样的效果。第5实施方式接着，通过图8对本发明第5实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说明。在图8所示的第5实施方式中，主要不同点为在紧急用电磁阀及开侧排出管路切 换阀上连结有先导压力油用切换阀，该先导压力油用切换阀切换对于这些紧急用电磁阀及 开侧排出管路切换阀的先导压力油的供排；在该先导压力油用切换阀上连结有追加先导压 力油用切换阀，该追加先导压力油用切换阀检测水力机械的速度，并基于该检测到的速度 切换对于先导压力油用切换阀的追加先导压力油的供排；其他结构与图6所示的第3实施 方式大致相同。另外，在图8中，对于与图6所示的第3实施方式相同的部分赋予相同标号 而省略详细的说明。如图8所示，在紧急用电磁阀沈及开侧排出管路切换阀40上连结有先导压力油 用切换阀60，该先导压力油用切换阀60切换对于这些紧急用电磁阀沈及开侧排出管路切 换阀40的先导压力油的供排。这里，各紧急用电磁阀沈维持为其口 A与口 P连通的状态，在被供给先导压力油的情况下对紧急用切换阀25供给先导压力油，并且在排出先导压力 油的情况下从紧急用切换阀25排出先导压力油。此外，开侧排出管路切换阀40构成为，在 被供给先导压力油的情况下，成为使第1开侧排出管路30a与闭侧排出管路31连通的状 态，在排出先导压力油的情况下，成为使第1开侧排出管路30a与第2开侧排出管路30b连 通的状态。另外，先导压力油被从压力油供给管路22对先导压力油用切换阀60供给、并且 被排出到压力油排出管路23中。通过从后述的追加先导压力油用切换阀62供排的追加先导压力油，来进行先导 压力油用切换阀60的切换。即，先导压力油用切换阀60构成为，在被供给追加先导压力油 的情况下，成为对紧急用切换阀25及开侧排出管路切换阀40供给先导压力油的状态，在排 出追加先导压力油的情况下，成为从紧急用切换阀25及开侧排出管路切换阀40排出先导 压力油的状态。在先导压力油用切换阀60上连结有追加先导压力油用切换阀62，该追加先导压 力油用切换阀62检测水力机械1的水轮机主轴61的速度，并基于该检测到的速度来切换 对于先导压力油用切换阀60的追加先导压力油的供排。在水力机械1的速度超过了规定速度的情况(检测到过速的情况)下，通过追加 先导压力油用切换阀62从先导压力油用切换阀60排出追加先导压力油，由此，通过先导压 力油用切换阀60从各紧急用切换阀25及各开侧排出管路切换阀40排出先导压力油，而使 所有液压伺服马达11的开侧活塞室17的压力油通过第1开侧排出管路30a及第2开侧排 出管路30b排出，并且使闭侧活塞室18的压力油通过闭侧排出管路31排出。另外，先导压 力油被从压力油供给管路22对先导压力油用切换阀60供给、并且排出到压力油排出管路 23中。另外，在先导压力油用切换阀60上连结有追加压力油装置63，并被供排先导压力油。 并且，先导压力油用切换阀60由弹簧偏置式操作切换阀构成。这样，根据本实施方式，在水力机械1的速度超过了规定速度的情况下，通过追加 先导压力油用切换阀62及先导压力油用切换阀60，能够使先导压力油从各紧急用切换阀 25及各开侧排出管路切换阀40排出，使压力油从所有液压伺服马达11的开侧活塞室17及 闭侧活塞室18排出到压力油装置20中。此时，由于来自开侧活塞室17的压力油通过集流 阀33，所以能够使一对液压伺服马达11的各活塞14的下降同步。由此，能够抑制环形闸门 5的阀体fe倾斜，而在维持为水平的同时将环形闸门5顺畅地关闭。第6实施方式接着，通过图9对本发明第6实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说明。在图9所示的第6实施方式中，主要不同点为，先导压力油用切换电磁阀与先导压 力油用切换阀串联连结；其他结构与图8所示的第5实施方式大致相同。另外，在图9中， 对于与图8所示的第5实施方式相同的部分赋予相同标号而省略详细的说明。如图9所示，在紧急用电磁阀沈及开侧排出管路切换阀40上，连结有切换对于紧 急用电磁阀沈及开侧排出管路切换阀40的先导压力油的供排的先导压力油用切换电磁阀 50，该先导压力油用切换电磁阀50与先导压力油用切换阀60串联连结。该先导压力油用 切换电磁阀50为，与控制装置M连接，并基于来自控制装置M的指令信号切换先导压力 油的供排。另外，在图9中，先导压力油用切换电磁阀50相对于先导压力油用切换阀60设 在压力油装置20侧，但并不限于此，也可设在紧急用电磁阀沈侧。
在接受到来自控制装置M的指令信号，通过先导压力油用切换电磁阀50而经由 紧急用电磁阀26从各紧急用切换阀25及各开侧排出管路切换阀40排出先导压力油的情 况下，也使来自所有液压伺服马达11的开侧活塞室17的压力油通过第1开侧排出管路30a 及第2开侧排出管路30b排出到压力油装置20中，并且使闭侧活塞室18的压力油通过闭 侧排出管路31排出到压力油装置20中。此外，先导压力油用切换电磁阀50构成为，由弹簧偏置式操作切换阀构成，在没 有控制电源的情况下被消磁，通过弹簧的作用从紧急用切换阀25及开侧排出管路切换阀 40排出先导压力油。这样，根据本实施方式，不仅在水力机械1的速度超过了规定速度的情况下、在接 受到来自控制装置M的指令信号的情况下，也能够通过追加先导压力油用切换阀62及先 导压力油用切换阀60，使先导压力油从各紧急用切换阀25及各开侧排出管路切换阀40排 出，使压力油从所有液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18排出到压力油装置 20中。此时，由于来自开侧活塞室17的压力油通过集流阀33，所以能够使一对液压伺服马 达11的各活塞14的下降同步。由此，能够抑制环形闸门5的阀体fe倾斜，而在维持为水 平的同时将环形闸门5顺畅地关闭。此外，由于该先导压力油用切换电磁阀50为弹簧偏置 式操作切换阀，所以即使在没有控制电源的情况下也能够得到与上述效果同样的效果。第7实施方式接着，通过图10对本发明第7实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说 明。在图10所示的第7实施方式中，主要不同点为，流量调整机构不是由集流阀、而是 由对通过开侧排出管路的压力油的流量进行自如调整的流量调整阀构成；其他结构与图5 所示的第2实施方式大致相同。另外，在图10中，对于与图5所示的第2实施方式相同的 部分赋予相同标号而省略详细的说明。如图10所示，流量调整机构32由对通过开侧排出管路30的压力油的流量进行自 如调整的流量调整阀34构成。这样，根据本实施方式，能够对从各液压伺服马达11的开侧活塞室17排出的压力 油的流量进行调整。由此，能够使从相互点对称地配置的一对液压伺服马达11的开侧活塞 室17排出的压力油的流量大致相同。在此情况下，由于不使用图5所示的集流阀33而使 用流量调整阀34，能够降低成本、使排出的压力油的流量大致相同。由此，能够使一对液压 伺服马达11的各活塞14的下降同步。因此，能够抑制环形闸门5的阀体fe倾斜，而在维 持为水平的同时将环形闸门5顺畅地关闭。此外，还能够使从所有液压伺服马达11的开侧 活塞室17排出的压力油的流量大致相同。第8实施方式接着，通过图11对本发明第8实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说 明。在图11所示的第8实施方式中，主要不同点为，在各集流阀与压力油装置之间，设 有对从集流阀排出的压力油的流量进行调整的追加流量调整阀；其他结构与图5所示的第 2实施方式大致相同。另外，在图11中，对于与图5所示的第2实施方式相同的部分赋予相 同标号而省略详细的说明。
如图11所示，在各集流阀33与压力油装置20之间，分别设有对从集流阀33排出 的压力油的流量进行调整的追加流量调整阀35。这样，根据本实施方式，通过追加流量调整阀35能够调整从各集流阀33排出的压 力油的流量。由此，不仅能够使从相互点对称地配置的一对液压伺服马达11的开侧活塞室 17分别排出的压力油的流量大致相同，还能够使从所有液压伺服马达11的开侧活塞室17 排出的压力油的流量大致相同。由此，能够使所有液压伺服马达11的活塞14同步下降，能 够抑制环形闸门5的阀体fe倾斜，而在维持为水平的同时将环形闸门5顺畅地关闭。第9实施方式接着，通过图12对本发明第9实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说明。在图12所示的第9实施方式中，主要不同点为，各流量调整机构由对通过开侧排 出管路的压力油的流量进行自如调整的液压马达构成；其他结构与图5所示的第2实施方 式大致相同。另外，在图12中，对于与图5所示的第2实施方式相同的部分赋予相同标号 而省略详细的说明。如图12所示，各流量调整机构32由对通过开侧排出管路30的压力油的流量进行 自如调整的液压马达36构成。各液压马达36的输出轴构成为，相互连结、使各液压马达36 的动作速度相等。另外，在各液压马达36的输出轴上分别连结有用来将通过开侧排出管路 30的压力油送到压力油装置20中的压力油排出构件(未图示)。这样，根据本实施方式，能够进行调整以使从各液压伺服马达11的开侧活塞室17 排出的压力油的流量大致相同。由此，能够使一对液压伺服马达11的各活塞14的下降同 步。因此，能够抑制环形闸门5的阀体fe倾斜，而在维持为水平的同时将环形闸门5顺畅 地关闭。第10实施方式接着，通过图13对本发明第10实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说明。在图13所示的第10实施方式中，主要不同点为，在连结各液压伺服马达与紧急用 切换阀之间的压力油供排管路上设有安全阀；其他结构与图1至图4所示的第1实施方式 大致相同。另外，在图13中，对于与图1至图4所示的第1实施方式相同的部分赋予相同 标号而省略详细的说明。如图13所示，在各液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18与紧急用 切换阀25之间，分别连结有压力油供排管路70。在各压力油供排管路70上经由分支的安 全阀管路72设有安全阀71。该安全阀71构成为，在压力油装置20侧与压力油排出管路 23连结，在压力油的压力超过了规定压力的情况下将压力油排出到压力油装置20中。艮口， 安全阀71在压力油的压力未超过规定压力的情况下将压力油供排管路70与压力油排出管 路23之间封闭，在压力油的压力超过了规定压力的情况下将压力油供排管路70与压力油 排出管路23之间连通。这样，根据本实施方式，通过在各压力油供排管路70上设置安全阀71，在对液压 伺服马达11的开侧活塞室17或闭侧活塞室18、或者伺服阀21等施加了过大的压力时，安 全阀71动作，能够将压力油排出到压力油装置20中。因此，能够防止对液压伺服马达11或伺服阀21等施加过大的压力。另外，在本实施方式中，对于安全阀71经由安全阀管路72而设在压力油供排管路 70上的例子进行了说明。但是，并不限于此，也可以构成为，在压力油供排管路70上不经由 安全阀管路71而设置安全阀71，安全阀71动作而将所开放的压力油排出到压力油装置20 中。第11实施方式接着，通过图14对本发明第11实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说明。在图14所示的第11实施方式中，主要不同点为，在连结于各液压伺服马达与紧急 用切换阀之间的压力油供排管路上设有压力油供排管路切换阀，在从压力油供排管路分支 的压力油分支管路上设有压力油分支管路切换阀；其他结构与图1至图4所示的第1实施 方式大致相同。另外，在图14中，对于与图1至图4所示的第1实施方式相同的部分赋予 相同标号而省略详细的说明。如图14所示，在各液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18与紧急用 切换阀25之间，分别连结有压力油供排管路70。在压力油供排管路70上设有压力油供排 管路切换阀80，该压力油供排管路切换阀80构成为，通过手动来切换将压力油供排管路70 开放的状态和封闭的状态。从各压力油供排管路70中、液压伺服马达11与压力油供排管路切换阀80之间分 支出压力油分支管路81，该压力油分支管路81与压力油装置20连结。此外，在压力油分 支管路81上设有3位四通切换式的压力油分支管路切换阀82，该压力油分支管路切换阀 82通过手动切换对于对应的液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18的压力油 的供排、而控制液压伺服马达11的动作方向。即，压力油分支管路切换阀82为，在压力油 装置20侧与压力油供给管路22及压力油排出管路23连结，并自如切换为使液压伺服马达 11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18的任意一个与压力油供给管路22连通并且使另一个 与压力油排出管路23连通的状态、或者使开侧活塞室17及闭侧活塞室18与压力油供给管 路22及压力油排出管路23的哪个都不连通的状态。这样，根据本实施方式，通过手动来切换压力油供排管路切换阀30，由此能够将压 力油供排管路70封闭，并且通过手动来切换压力油分支管路切换阀82，由此能够将压力油 分支管路81开放。由此，能够不通过伺服阀21而对液压伺服马达11的开侧活塞室17及 闭侧活塞室18供排压力油。因此，在没有控制电源的情况下，也能够对液压伺服马达11供 排压力油、而使环形闸门5开闭。第12实施方式接着，通过图15至图18对本发明第12实施方式的环形闸门控制系统及控制方法 进行说明。在图15至图18所示的第12实施方式中，主要不同点为，在判断为有行程异常的 情况下，使所有液压伺服马达停止，之后使液压伺服马达向与停止前的动作方向相反方向 动作；其他结构与图1至图4所示的第1实施方式大致相同。另外，在图15至图18中，对 于与图1至图4所示的第1实施方式相同的部分赋予相同标号而省略详细的说明。如图15所示，在本实施方式中，控制装置M具有对液压伺服马达11的行程的指令位置进行计算的指令位置计算块100 ；决定液压伺服马达11的行程的动作速度(变化 率)的变化率设定块110 ；以及对各液压伺服马达11的实测的行程实测位置进行反馈的反 馈块120。其中的反馈块120构成在每个液压伺服马达11中。此外，控制装置对具有对 液压伺服马达11的行程是否有异常进行判断的判断块130、131、132(参照图16)；对行程 的异常的程度最大的液压伺服马达11的序号进行检测的伺服马达序号检测块140(参照图 17)；以及对计算液压伺服马达11的指令位置的条件进行指示的计算条件指示块150(参照 图⑶。其中，如图15所示，指令位置计算块100具有全开目标设定部101，预先设定有 环形闸门5向开方向动作时的全开目标设定值；全闭目标设定部102，预先设定有环形闸门 5向闭方向动作时的全闭目标设定值；以及第1加减法器105，在全开侧触点103闭合的情 况下从全开目标设定部101输入全开目标设定值，在全闭侧触点104闭合的情况下从全闭 目标设定部102输入全闭目标设定值。其中，第1加减法器105进行全开目标设定值或全 闭目标设定值与从后述的积分计算部107反馈的当前的行程指令位置108的差分计算。由第1加减法器105计算出的值被输入到变化率决定部106中，并利用从变化率 设定块110输入的变化率设定值来决定环形间门5的变化率。该所决定的变化率被输入到 积分计算部107中，而在整个动作时间中被积分，计算行程指令位置108。变化率设定块110具有预先设定了通常时的变化率设定值的通常变化率设定部 111 ；预先设定了环形闸门5停止时的变化率设定值(0设定值)的停止变化率设定部112 ； 以及设定了比通常时小的变化率设定值(例如通常时的1/5)的小变化率设定部113。其中 的通常变化率设定部111的变化率设定值，在通常触点114闭合的情况下被输入到指令位 置计算块100的第1加减法器105中。同样，停止变化率设定部112的变化率设定值在停 止触点115闭合的情况下被输入到第1加减法器105中，小变化率设定部113的变化率设 定值在小变化率触点116闭合的情况下被输入到第1加减法器105中。在此情况下，环形 闸门5的动作速度变得比通常时的动作速度小。各反馈块120具有第2加减法器122，对由指令位置计算块100计算出的行程指 令位置108、与由各液压伺服马达11的行程位置检测器(差动变压器、LVDT)912检测到的 行程实测位置127a 127d的差分进行计算；将该差分值与增益相乘的比例器123 ；以及模 拟输出变换器124，将来自比例器123的输出值进行模拟变换而对各伺服阀21输出伺服阀 动作指令信号12 125d。其中的比例器123在被输入了增益切换信号167的情况下，将 增益切换为比通常时大的值、而与行程指令位置108与各行程实测位置127a 127d的差 分相乘。此外，由第2加减法器122求出的行程指令位置108与各行程实测位置127a 127d的差分，被输入到绝对值计算部126中，该差分的绝对值128a 128d被输入到电平 0判断块130、电平1判断块131、电平2判断块132中。同样，由各行程位置检测器121检 测到的行程实测位置127a 127d也被输入到电平0判断块130、电平1判断块131、电平 2判断块132中。接着，利用图16对各判断块130、131、132进行说明。在电平0判断块130中，行 程指令位置108与各行程实测位置127a 127d的差分的绝对值128a 128d被分别输入 到电平0判断部130a中，根据各绝对值128a 128d是否超过了电平0的判断值来判断有无异常。此外，通过加减法器130b对4个行程实测位置127a 127d中的任意2个行程实 测位置进行差分计算，并将该差分输入到电平0判断部130a中，根据各自是否超过了电平0 的判断值来判断异常的有无。即，根据各行程实测位置127a 127d的偏差是否超过了电 平0的判断值来判断有无异常。从各电平0判断部130a输出的信号通过OR电路130c而 作为电平0异常信号133输出。S卩，在各电平0判断部130a中的至少一个中判断为有异常 的情况下，输出电平0异常信号133。在电平1判断块131中也同样设有电平1判断部131a、加减法器131b及OR电路 131c，在各电平1判断部131a中，根据行程指令位置108与行程实测位置127a 127d的差 分的绝对值128a U8d、以及各行程实测位置127a 127d的偏差是否超过了电平1的判 断值，来判断有无异常，在判断为在至少一个中有异常的情况下输出电平1异常信号134。并且，在电平2判断块132中设有电平2判断部132a、加减法器132b及OR电路 132c，在各电平2判断部13 中，根据行程指令位置108与行程实测位置127a 127d的差 分的绝对值128a U8d、以及各行程实测位置127a 127d的偏差是否超过了电平2的判 断值，来判断有无异常，在判断为在至少一个中有异常的情况下输出电平2异常信号135。接着，对图17所示的伺服马达序号检测块140进行说明。在该伺服马达序号检测 块140中，在从电平0判断块130输出了电平0异常信号133的情况下，行程指令位置108 与各行程实测位置127a 127d的差分的绝对值128a 128d被输入到序号检测部141中， 而检测出具有这些绝对值128a 128d中的最大差分的液压伺服马达11的序号。所检测 到的液压伺服马达11的序号存储在存储器142中。将上述增益切换信号167输入到与存 储在该存储器142中的序号相对应的反馈块120的比例器123中。接着，利用图18对计算条件指示块150进行说明。在该计算条件指示块150中， 在从电平1判断块131输出了电平1异常信号134的情况下，该电平1异常信号134被输 入到AND电路151和NOT电路155中，并输出警报信号163。与此同时输出停止变化率设 定信号164，并将指令值计算块921的全开侧触点103和变化率设定块110的通常触点114 打开，并且将停止触点115闭合。此外，电平1异常信号134被输入第1延迟计时器160，该第1延迟计时器160在 被输入了电平1异常信号134起经过设定时间后，输出开闭切换动作信号165、小变化率设 定信号166及增益切换信号167。其中，开闭切换动作信号165被输入指令位置计算块100， 而将全开侧触点103或全闭侧触点104闭合，以使环形闸门5向与停止之前的动作方向相 反方向动作。此外，小变化率设定信号166被输入变化率设定块110，并将小变化率触点116 闭合。并且，增益切换信号167被输入与存储在伺服马达序号检测块140的存储器142中 的序号相对应的反馈块120的比例器123，而将增益切换为比通常时大的值。此外，第1延 迟计时器160将计数器加法信号168输入到动作计数器161中，在动作计数器161中将计 数相加。并且，该第1延迟计时器160向后述的第2延迟计时器162输出信号。第2延迟计时器162为，在被输入来自第1延迟计时器160的信号起经过设定时 间后，经由AND电路152及NOT电路156输出停止变化率设定信号164。该电平1异常变 化率设定信号％4被输入到指令位置计算块100及变化率设定块110中，在将全闭侧触点 104及小变化率触点116打开的同时将停止触点115闭合。此外，该第2延迟计时器162经由AND电路153及NOT电路157向第1延迟计时器160输出信号，该第1延迟计时器160在被输入该信号起经过设定时间后，输出上述开闭 切换动作信号165、小变化率设定信号166及增益切换信号167。这样，第1延迟计时器160 及第2延迟计时器162构成为交替地动作。在第1延迟计时器160及第2延迟计时器162交替地动作的期间中消除了电平1 异常的情况下，经由NOT电路158而在动作计数器161中相加的计数被复位。在此情况下， 变化率设定块110的通常触点114闭合。动作计数器161为，在相加后的计数超过了规定次数的情况下，经由AND电路巧4 向先导压力油用切换电磁阀50 (参照图7及图9)输出电磁阀动作指令信号169。在此情况 下，从所有液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18排出压力油，环形闸门5的 阀体fe通过自重而下降，环形闸门5被关闭。此外，在该计算条件指示块150中，在从电平2判断块132输出了电平2异常信号 135的情况下，通过OR电路159向先导压力油用切换电磁阀50输出电磁阀动作指令信号 169。在此情况下也同样环形闸门5被关闭。接着，对由这种结构构成的本实施方式的作用、即环形闸门5的控制方法进行说 明。首先，如图15所示，计算各液压伺服马达11的行程的指令位置，并且测量各液压 伺服马达11的行程实测位置127a 127d，向各伺服阀21输出伺服阀动作指令信号12 125do在此情况下，首先基于来自上位的其他控制系统的指示或操作者的操作，将指令 位置计算块100的全开侧触点103闭合，并将全开目标设定值输入到第1加减法器105中。 此外，将由积分计算部107计算出的液压伺服马达11的行程指令位置108反馈输入到该第 1加减法器105中。由此，在第1加减法器105中进行全开目标设定值与所反馈的当前的行 程指令位置108的差分计算。该差分值被输入到变化率决定部106中。此外，由于在通常时变化率设定控制块 110的通常触点114闭合，所以从通常变化率设定部111向该变化率决定部106输入通常时 的变化率设定值。由此，在变化率决定部106中决定环形闸门5的变化率。所决定出的环形闸门5的变化率被输入到积分计算部107中，而在整个动作时间 中被积分，并计算行程指令位置108。该行程指令位置108被输入到各反馈块120的第2加减法器122中。由各行程位 置检测器121检测到的行程实测位置127a 127d被输入到该第2加减法器122中。由此， 进行行程指令位置108与各行程实测位置127a 127d的差分计算。该差分值被输入到比例器123中，并与增益相乘。从比例器123的输出值，由模拟 输出变换器1 模拟变换，作为伺服阀动作指令信号12 125d输出到各液压伺服阀21。 由此，液压伺服马达11动作。此外，在第2加减法器122中计算出的行程指令位置108与各行程实测位置 127a 127d的差分被输入绝对值计算部126，计算出该差分的绝对值128a U8d，并输入 各判断块130、131、132(参照图16)。此外，各伺服阀动作指令信号12 125d也同样被 输入各判断块130、131、132。接着，如图16 (a)、图16(b)、图16(c)所示，基于所测量到的行程实测位置，判断各液压伺服马达11的行程有无异常。S卩，如图16(a)所示，各液压伺服马达11的行程指令位置108与各行程实测位置 127a 127d的差分的绝对值128a U8d、以及液压伺服马达11的行程实测位置127a 127d的偏差的至少一个，在由电平0判断部块130a判断为超过了电平0的判断值的情况 下，输出电平0异常信号133。同样，行程指令位置108与各行程实测位置127a 127d的 差分的绝对值128a U8d、以及各行程实测位置127a 127d的偏差的至少一个，在由电 平1判断部块131a判断为超过了电平1的判断值的情况下输出电平1异常信号134，在由 电平2判断部块13 判断为超过了电平2的判断值的情况下输出电平2异常信号135。其中，在输出了电平0异常信号133的情况下，使行程异常的程度最大的液压伺服 马达11的行程的变化率变大。即，在输出了电平0异常信号133的情况下，如图17所示，各液压伺服马达11的 行程指令位置108与各行程实测位置127a 127d的差分的绝对值128a 128d被输入到 序号检测部141中，检测具有最大差分的液压伺服马达11的序号，并存储到存储器142中。 对于与具有该存储的序号的液压伺服马达11相对应的比例器123(参照图15)，输入增益切 换信号919。由此，使该液压伺服马达11的动作速度比其他液压伺服马达11的动作速度 大，能够提高响应性。此外，在输出了电平1异常信号134的情况下，将所有液压伺服马达11停止，并使 停止的各液压伺服马达11向与停止之前的动作方向相反方向动作。首先，使所有液压伺服马达11停止。在此情况下，首先，从电平1判断块131输出 的电平1异常信号134被输入到图18所示的计算条件指示块150中。S卩，由AND电路151 和NOT电路155检测到电平1异常信号134，并输出警报信号163。与此同时，输出停止变 化率设定信号164，指令位置计算控制块921的全开侧触点103和变化率设定块110的通常 触点114被打开，并且停止触点115被闭合。然后，从停止变化率设定部112向变化率决定 部106输入停止时的变化率设定值，行程的变化率被决定为0。由此，能够将所有液压伺服 马达11停止。此外，此时如图17所示，各液压伺服马达11的行程指令位置108与各行程实测位 置127a 127d的差分的绝对值128a U8d，被输入到序号检测部141中，具有最大差分 的液压伺服马达11的序号被存储在存储器142中。接着，使停止的各液压伺服马达11向与停止之前的动作方向相反方向动作。在此 情况下，首先，通过图18所示的计算条件指示块150的第1延迟计时器160，在从输入电平 1异常信号134起经过设定时间后，输出开闭切换动作信号165、小变化率设定信号166以 及增益切换信号167。其中，开闭切换动作信号165被输入到指令位置计算块100中，在环 形闸门5停止之前向开方向动作的情况下，全闭侧触点104被闭合。此外，小变化率设定信 号166被输入到变化率设定块110中，小变化率触点116被闭合。由此，比通常时小的变化 率(在本实施方式中是通常时的1/5的变化率)被输入到变化率决定部106中，能够使环 形闸门5的动作速度比通常时的动作速度小，而使行程指令位置108比通常时小。并且，增 益切换信号167被输入到与存储在伺服马达序号检测块140的存储器142中的序号相对应 的反馈块120的比例器123中，增益被切换为比通常时大的值。由此，能够使具有最大差分 的液压伺服马达11的动作速度变大，而提高响应性。
此时，通过第1延迟计时器160，向动作计数器161中输入计数器加法信号168，而 将计数相加。此外，通过第1延迟计时器160向第2延迟计时器162输出信号。接着，使所有液压伺服马达11再次停止。在此情况下，首先通过第2延迟计时器 162，在从输入来自第1延迟计时器160的信号起经过设定时间后，输出电平1异常变化率 设定信号954。该电平1异常变化率设定信号％4被输入到指令位置计算块100及变化率 设定块110中，全闭侧触点104及小变化率触点116打开，并且停止触点115闭合。然后， 从停止变化率设定部112向变化率决定部106输入停止时的变化率设定值，行程的变化率 被决定为0。由此，能够将所有液压伺服马达11停止。此外，此时通过该第2延迟计时器 162向第1延迟计时器160输出信号。并且，使停止后的各液压伺服马达11向与停止之前的动作方向相反方向再次动 作。在此情况下，通过第1延迟计时器160，在从输入了来自第2延迟计时器162的信号起 经过设定时间后，再次输出开闭切换动作信号165、小变化率设定信号166及增益切换信号 167。与此同时，向动作计数器161输出计数器加法信号168，将计数相加。此时，通过开闭切换动作信号165、指令位置计算块100的全开侧触点103闭合，通 过小变化率设定信号166、停止触点115打开，并且小变化率触点116闭合。由此，比通常时 小的变化率(在本实施方式中是通常时的1/5的变化率)被输入到变化率决定部106中， 使环形闸门5的动作速度比通常时的动作速度小，使行程指令位置108比通常时小，能够向 开方向动作。这样，第1延迟计时器160及第2延迟计时器162交替地动作、并使各液压伺服马 达11动作的步骤和停止的步骤，依次交替地重复在动作计数器161中所设定的规定次数 量。此时，各液压伺服马达11的动作方向为与停止之前的动作方向相反方向。在此期间，在消除了电平1异常的情况下，通过计算条件指示块150的NOT电路 158而由动作计数器161相加的计数被复位。在此情况下，变化率决定块922的通常触点 114闭合。由此，各液压伺服马达11能够返回通常运转。另一方面，在由动作计数器161相加后的计数超过了规定次数的情况下，通过AND 电路154向先导压力油用切换电磁阀50 (参照图7及图9)输出电磁阀动作指令信号169。 由此，先导压力油用切换电磁阀50能够从紧急用切换阀25及开侧排出管路切换阀40排出 先导压力油，使压力油从所有液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18排出，使 环形闸门5的阀体fe通过自重下降，将环形闸门5关闭。此外，在输出了电平2异常信号135的情况下，将环形闸门5全闭。S卩，通过图8所示的OR电路159向先导压力油用切换电磁阀50 (参照图7及图9) 输出电磁阀动作指令信号169，如上所述，能够将环形闸门5关闭。这样，根据本实施方式，在有液压伺服马达11的行程异常的情况下，使所有液压 伺服马达11暂时停止，然后使各液压伺服马达11向与停止前的动作方向相反方向动作。由 此，能够减少被判断为有异常的液压伺服马达11的行程位置与其他通常的液压伺服马达 11的行程位置的错位。因此，能够使因该液压伺服马达11的行程异常而倾斜的环形闸门5 的阀体fe返回为水平，能够抑制环形闸门5的阀体fe倾斜而使环形闸门5顺畅地开闭。第13实施方式接着，通过图19至图21对本发明第13实施方式的环形闸门控制系统及控制方法
29进行说明。在图19至图21所示的第13实施方式中，主要不同点为，基于各液压伺服马达的 行程实测位置来求出平均行程实测位置，使停止的液压伺服马达朝向该平均行程实测位置 动作；其他结构与图15至图18所示的第12实施方式大致相同。另外，在图19至图21中， 对于与图15至图18所示的第12实施方式相同的部分赋予相同标号而省略详细的说明。如图19所示，控制装置M的指令位置计算块100还具有平均值设定部171，该平 均值设定部171设定成为各液压伺服马达11的各行程实测位置127a 127d的平均位置 的平均行程实测位置。该平均值设定部171经由在发生电平1异常的情况下被闭合的触点 172输入到第1加减法器105中。在图20所示的平均值计算块170中构成为，由各行程位置检测器121 (参照图15) 检测到的液压伺服马达11的行程实测位置127a 127d，被输入到平均值计算部173中，而 计算平均行程实测位置。所计算出的平均行程实测位置，经由在发生电平1异常的情况下 被闭合的触点174输入到平均值设定部171中。这样，在发生了电平1异常的情况下，从平均值设定部171经由触点172将平均行 程实测位置作为目标值输入到第1加减法器105中。在此情况下，如图21所示，不从第1 延迟计时器160输出开闭切换动作信号165(参照图18)。在本实施方式中，在基于测量出的行程实测位置而判断为液压伺服马达11的行 程有电平1异常的情况下(输出了电平1异常信号134的情况下)，将所有液压伺服马达 11停止，并且基于各行程实测位置127a 127d来计算平均行程实测位置。S卩，首先，各行程实测位置127a 127d被输入到平均值计算部173中，而计算平 均行程实测位置。该所计算出的平均行程实测位置经由触点174输入到平均值设定部中， 并经由触点172输入到第1加减法器105中，并通过指令位置计算块100及各反馈块120 将伺服阀动作指令信号12 125d输出到各伺服阀21。然后，各液压伺服马达11朝向该平均行程实测位置动作。这样，根据本实施方式，在有液压伺服马达11的行程异常的情况下，使所有液压 伺服马达11暂时停止，然后各液压伺服马达11朝向各液压伺服马达11的行程实测位置 127a 127d的平均位置动作。由此，能够减小被判断为有异常的液压伺服马达11的行程 位置与其他通常的液压伺服马达11的行程位置的错位。因此，能够使因该液压伺服马达11 的行程异常而倾斜的环形闸门5的阀体fe返回为水平，能够抑制环形闸门5的阀体fe倾 斜，而使环形闸门5顺畅地开闭。第14实施方式接着，通过图22及图23对本发明第14实施方式的环形闸门控制系统及控制方法 进行说明。在图22及图23所示的第14实施方式中，主要不同点为，基于各液压伺服马达的 行程实测位置来求出最大行程实测位置，使停止的液压伺服马达朝向该最大行程实测位置 动作；其他结构与图15至图18所示的第12实施方式大致相同。另外，在图22及图23中， 对于与图15至图18所示的第12实施方式相同的部分赋予相同标号而省略详细的说明。如图22所示，控制装置M的指令位置计算块100还具有最大值设定部181，该最 大值设定部181设定成为各液压伺服马达11的各行程实测位置127a 127d中的最大位置的最大行程实测位置。此处，行程实测位置127a 127d的最大值，是将环形闸门5全开 的情况作为基准来决定的。该最大值设定部181经由在发生了电平1异常的情况下被闭合 的触点182输入到第1加减法器105中。在图23所示的最大值计算块180中构成为，由各行程位置检测器121 (参照图15) 检测到的液压伺服马达11的行程实测位置127a 127d被输入到最大值计算部183中，而 计算最大行程实测位置。所计算出的最大行程实测位置经由在发生了电平1异常的情况下 被闭合的触点184输入到最大值设定部181中。这样，在发生了电平1异常的情况下，从最大值设定部181经由触点182将最大行 程实测位置作为目标值输入到第1加减法器105中。在此情况下，不从第1延迟计时器160 输出开闭切换动作信号165(参照图18)。在本实施方式中，在基于测量出的行程实测位置而判断为液压伺服马达11的行 程有电平1异常的情况下(输出了电平1异常信号134的情况下)，将所有液压伺服马达 11停止，并且基于各行程实测位置127a 127d来计算最大行程实测位置。S卩，首先，各行程实测位置127a 127d被输入到最大值计算部183中，而计算最 大行程实测位置。该所计算出的最大行程实测位置经由触点184输入到最大值设定部中， 并经由触点182输入到第1加减法器105中，并通过指令位置计算块100及各反馈块120 将伺服阀动作指令信号12 125d输出给各伺服阀21。然后，各液压伺服马达11朝向该最大行程实测位置动作。这样，根据本实施方式，在有液压伺服马达11的行程异常的情况下，使所有液压 伺服马达11暂时停止，然后各液压伺服马达11朝向各液压伺服马达11的行程实测位置 127a 127d的最大位置动作。由此，能够减小被判断为有异常的液压伺服马达11的行程 位置与其他通常的液压伺服马达11的行程位置的错位。因此，能够使因该液压伺服马达11 的行程异常而倾斜的环形闸门5的阀体fe返回为水平，能够抑制环形闸门5的阀体如倾 斜，而使环形闸门5顺畅地开闭。第15实施方式接着，通过图M对本发明第15实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说 明。在图对所示的第15实施方式中，主要不同点为，使各液压伺服马达向环形闸门的 开方向及闭方向连续反复动作；其他结构与图15至图18所示的第12实施方式大致相同。 另外，在图M中，对于与图15至图18所示的第12实施方式相同的部分赋予相同标号而省 略详细的说明。在图对所示的计算条件指示块150中，在发生了电平1异常的情况下，电平1异 常信号Π4被输入到AND电路191、192和NOT电路194、195中，并输出警报信号163及电 平1异常变化率设定信号954。通过该电平1异常变化率设定信号954，所有液压伺服马达 11的动作停止。此外，电平1异常信号134还被输入到第3延迟计时器197中。第3延迟计时器197在从被输入电平1异常信号134起经过设定时间后，输出小 变化率设定信号166、增益切换信号167及开闭微动信号199。该开闭微动信号199被输入 指令位置计算块100的第1加减法器105。这样，各液压伺服马达11动作，以便向环形闸 门5的开方向及闭方向连续地往复、即微动。另外，在此情况下，不输出开闭165(参照图18)。此时，在环形闸门5向闭方向动作的情况下，将指令位置计算块100的全开侧触点 103闭合，在向闭方向动作的情况下，将全闭侧触点104闭合。由此，能够使各伺服马达向一 定方向缓慢动作。此外，第3延迟计时器197向第4延迟计时器198输出信号，第4延迟计时器198 在从被输入该信号起经过设定时间后，通过AND电路193及OR电路196向先导压力油用切 换电磁阀50 (参照图7及图9)输出电磁阀动作指令信号169。在此情况下，从所有液压伺 服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18排出压力油，环形闸门5通过自重下降，而将 环形闸门5关闭。这样，根据本实施方式，在判断为液压伺服马达11的行程有异常的情况下，使所 有液压伺服马达11暂时停止，然后各液压伺服马达11向环形闸门5的开方向及闭方向反 复动作。由此，能够降低被判断为有异常的液压伺服马达11的行程位置、与其他通常的液 压伺服马达11的行程位置的错位。因此，能够使因该液压伺服马达11的行程异常而倾斜 的环形闸门5的阀体fe返回为水平，能够抑制环形闸门5的阀体fe倾斜，而使环形闸门5 顺畅地开闭。第16实施方式接着，通过图25对本发明第16实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说明。在图25所示的第16实施方式中，主要不同点为，切换紧急用切换阀，以使被判断 为有行程异常的液压伺服马达的开侧活塞室及闭侧活塞室、不经由伺服阀地与压力油装置 连通，而排出压力油；其他结构与图15至图18所示的第12实施方式大致相同。另外，在图 M中，对于与图15至图18所示的第12实施方式相同的部分赋予相同标号而省略详细的说 明。在图25所示的计算条件指示块150中，在从电平2判断块132输出了电平2异常 信号的情况下，通过AND电路201、NOT电路203及OR电路204向除外确认部205输入信 号。该除外确认部205进行如下确认存储在图17所示的伺服马达序号检测块140的存储 器142中的液压伺服马达11的序号、与后述的动作指令的除外对象的液压伺服马达11是 否相当。在不是动作指令的除外对象的情况下，从该除外确认部205向与该液压伺服马达 11相对应的紧急用电磁阀沈(参照图2等)输出电磁阀动作指令信号207。被输入了该电 磁阀动作指令信号207的紧急用电磁阀沈进行动作，以便从对应的紧急用切换阀25排出 先导压力油，由此，紧急用切换阀25进行切换，以使液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭 侧活塞室18不经由伺服阀21地与压力油装置20连通，而从该液压伺服马达11的开侧活 塞室17及闭侧活塞室18向压力油装置20排出压力油。这样，存储器142所存储的序号的 液压伺服马达11变为自由。此时，与被输出了电磁阀动作指令信号207的紧急用电磁阀沈相对应的液压伺服 马达11 (变为自由的液压伺服马达11)的序号被存储在除外存储器206中，成为动作指令 的除外对象。然后，在除外确认部205中进行除外确认，以便与该序号相对应的液压伺服马 达11成为动作指令的除外对象。在对作为动作指令的除外对象的液压伺服马达11再次输出了电平2异常信号的情况下，通过AND电路202向先导压力油用切换电磁阀50 (参照图7及图9)输出电磁阀动 作指令信号207。在此情况下，从所有液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18 排出压力油，环形闸门5的阀体fe通过自重下降，而将环形闸门5关闭。此外，在发生电平1异常、第1延迟计时器160及第2延迟计时器162交替动作的 期间，在由动作计数器161相加后的计数超过了规定次数的情况下，通过AND电路154及OR 电路204，在该液压伺服马达11不是动作指令的除外对象的情况下，向紧急用电磁阀沈发 出电磁阀动作指令信号207。并且，如上所述，该液压伺服马达11的序号被存储到存储器 208中，成为动作指令的除外对象。这样，根据本实施方式，在有液压伺服马达11的行程异常的情况下，通过对紧急 用电磁阀沈输出电磁阀动作指令信号207，由此紧急用切换阀25切换，使被判断为有行程 异常的液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18不经由伺服阀21地与压力油装 置20连通，能够从这些开侧活塞室17及闭侧活塞室18向压力油装置20排出压力油。由 此，使被判断为有异常的液压伺服马达11的活塞14自由，能够使因该液压伺服马达11的 行程异常而倾斜的环形闸门5的阀体fe返回为水平。因此，能够抑制环形闸门5的阀体fe 倾斜，而使环形闸门5顺畅地开闭。第17实施方式接着，通过图沈对本发明第17实施方式的环形闸门控制系统及控制方法进行说明。在图沈所示的第17实施方式中，主要不同点为，不仅切换对应于被判断为有异常 的液压伺服马达的紧急用切换阀，还切换对应于与该液压伺服马达点对称地配置的另外的 液压伺服马达的紧急用切换阀；其他结构与图25所示的第16实施方式大致相同。另外，在 图沈中，对于与图25所示的第16实施方式相同的部分赋予相同标号而省略详细的说明。在图沈所示的计算条件指示块150中，在存储器142所存储的液压伺服马达11 不是动作指令的除外对象的情况下，从除外确认部205向与该液压伺服马达11相对应的紧 急用电磁阀沈(参照图2等)输出电磁阀动作指令信号207。与此同时，在追加除外确认部 211中进行如下确认与该液压伺服马达11点对称地配置的另外的液压伺服马达11，与动 作指令的除外对象的液压伺服马达11是否相当。在不是动作指令的除外对象的情况下，从 该追加除外确认部211向与该另外的液压伺服马达11相对应的紧急用电磁阀沈输出电磁 阀动作指令信号207。这样，与相互点对称地配置的一对液压伺服马达11相对应的紧急用 切换阀25进行切换，从各液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18向压力油装 置20排出压力油，并成为自由。另外，该另外的液压伺服马达11的序号也被存储在除外存 储器206中，成为动作指令的除外对象。这样，根据本实施方式，在有液压伺服马达11的行程异常的情况下，不仅对与该 液压伺服马达11相对应的紧急用电磁阀26、对与点对称地配置的另外的液压伺服马达11 相对应的紧急用电磁阀26也输出追加动作指令信号212，由此各个紧急用切换阀25进行切 换，能够从一对液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18向压力油装置20分别 排出压力油。由此，不仅是被判断为有异常的液压伺服马达11、与其成对的另外的液压伺服 马达11的活塞14也变为自由，能够使因行程异常而倾斜的环形闸门5的阀体如返回为水 平。因此，能够抑制环形闸门5的阀体fe倾斜，而使环形闸门5顺畅地开闭。
本发明的变形例接着，对本发明的环形闸门控制系统及环形闸门控制方法的变形例进行说明。本变形例为，在环形闸门向闭方向动作的情况下仅切换与有异常的液压伺服马达 相对应的紧急用切换阀，在环形闸门向开方向动作的情况下切换所有紧急用切换阀；其他 结构与图15至图18所示的第12实施方式大致相同。根据本变形例，在环形闸门5向闭方向动作的期间，在判断为有行程异常的情况 下，仅与有该行程异常的液压伺服马达11相对应的紧急用切换阀25从第1状态(参照图 3)切换为第2状态(参照图4)。即，仅该紧急用切换阀25切换为如下状态使液压伺服马 达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18不经由伺服阀21地与压力油装置20连通。由此， 仅从该液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18排出压力油，并成为自由。因此， 能够降低被判断为有异常的液压伺服马达11的行程位置与其他通常的液压伺服马达11的 行程位置的错位。结果，能够使因该液压伺服马达11的行程异常而倾斜的环形闸门5的阀 体如返回为水平，能够抑制环形闸门5的阀体fe倾斜，而使环形闸门5顺畅地开闭。此外，根据本变形例，在环形闸门5向闭方向动作的期间，在判断为有行程异常的 情况下，所有紧急用切换阀25从第1状态(参照图3)切换为第2状态(参照图4)。S卩，所 有紧急用切换阀25切换为如下状态使液压伺服马达11的开侧活塞室17及闭侧活塞室18 不经由伺服阀21地与压力油装置20连通。由此，能够从所有液压伺服马达11的开侧活塞 室17及闭侧活塞室18排出压力油，使所有液压伺服马达11变为自由。因此，能够使环形 闸门5通过自重下降，而将环形闸门5顺畅地关闭。
权利要求
1.一种环形闸门控制系统，控制圆筒状的环形闸门，该环形闸门将设置于水流入的水 力机械的壳体的内周侧的固定叶片与设置于该固定叶片的内周侧的导向叶片之间的水的 流路自如开闭；该环形闸门控制系统的特征在于，具备多个液压伺服马达，与环形闸门连结，驱动该环形闸门； 压力油装置，与各液压伺服马达连结，对各液压伺服马达自如地供排压力油； 第1阀，设在各液压伺服马达与压力油装置之间，切换对该液压伺服马达的压力油的 供排，而控制该液压伺服马达的动作方向；以及第2阀，设在各液压伺服马达与对应的第1阀之间；各液压伺服马达具有缸、与环形闸门连结并在缸内滑动自如的活塞、在缸内形成在活 塞的环形闸门侧的开侧活塞室、以及形成在活塞的与环形闸门相反侧的闭侧活塞室；各第2阀自如地切换为如下状态使液压伺服马达的开侧活塞室及闭侧活塞室与第 1阀之间连通的状态；和使该开侧活塞室及该闭侧活塞室不经由第1阀而与压力油装置连 通，从该开侧活塞室及该闭侧活塞室向压力油装置排出压力油的状态。
2.如权利要求1所述的环形闸门控制系统，其特征在于，各第1阀及各第2阀配置在比对应的液压伺服马达高的位置上。
3.如权利要求1或2所述的环形闸门控制系统，其特征在于，在各第2阀上连结有将从对应的液压伺服马达的开侧活塞室排出的压力油送到压力 油装置的开侧排出管路；和将从该液压伺服马达的闭侧活塞室排出的压力油送到压力油装 置的闭侧排出管路；其中，在开侧排出管路上，设置有对从该液压伺服马达的开侧活塞室排出的压力油的 流量进行调整的流量调整机构。
4.如权利要求3所述的环形闸门控制系统，其特征在于，在环形闸门上连结有2对以上的液压伺服马达，各对液压伺服马达相对于环形闸门的 中心而点对称地配置；通过与各对液压伺服马达中的一个液压伺服马达相对应的流量调整机构和与另一个 液压伺服马达相对应的流量调整机构，构成单个的集流阀；该集流阀使从相互点对称地配置的一对液压伺服马达的开侧活塞室分别排出的压力 油的流量大致相同。
5.如权利要求4所述的环形闸门控制系统，其特征在于，在各开侧排出管路中的第2阀与集流阀之间设有开侧排出管路切换阀； 通过开侧排出管路切换阀，开侧排出管路被分开为位于对应的第2阀侧的第1开侧排 出管路和设有集流阀并位于压力油装置侧的第2开侧排出管路；各开侧排出管路切换阀自如切换为如下状态使第1开侧排出管路与第2开侧排出管 路连通的状态；和使第1开侧排出管路与闭侧排出管路连通，不通过集流阀而将从液压伺 服马达的开侧活塞室排出的压力油排出到压力油装置的状态。
6.如权利要求5所述的环形闸门控制系统，其特征在于，在第2阀及开侧排出管路切换阀上，连结有切换对于该第2阀及该开侧排出管路切换 阀的先导压力油的供排的先导压力油用切换电磁阀； 在该先导压力油用切换电磁阀上连接有控制装置，在接受到来自控制装置的指令信号、而通过先导压力油用切换电磁阀从第2阀及开侧 排出管路切换阀排出了先导压力油的情况下，使液压伺服马达的开侧活塞室的压力油通过 第1开侧排出管路及第2开侧排出管路排出，并且使该液压伺服马达的闭侧活塞室的压力 油通过闭侧排出管路排出。
7.如权利要求5所述的环形闸门控制系统，其特征在于，在第2阀及开侧排出管路切换阀上，连结有切换对于该第2阀及该开侧排出管路切换 阀的先导压力油的供排的先导压力油用切换阀；在该先导压力油用切换阀上连结有追加先导压力油用切换阀，该追加先导压力油用切 换阀检测水力机械的速度、基于该检测到的速度切换对于该先导压力油用切换阀的追加先 导压力油的供排；在水力机械的速度超过了规定速度的情况下，通过追加先导压力油用切换阀从先导压 力油用切换阀排出追加先导压力油，由此通过先导压力油用切换阀从第2阀及开侧排出管 路切换阀排出先导压力油，使液压伺服马达的开侧活塞室的压力油通过第1开侧排出管路 及第2开侧排出管路排出，并且使该液压伺服马达的闭侧活塞室的压力油通过闭侧排出管 路排出。
8.如权利要求7所述的环形闸门控制系统，其特征在于，在第2阀及开侧排出管路切换阀上，连结有切换对于该第2阀及该开侧排出管路切换 阀的先导压力油的供排的先导压力油用切换电磁阀；该先导压力油用切换电磁阀与先导压力油用切换阀串联连结；在该先导压力油用切换电磁阀上连接有控制装置；在接受到来自控制装置的指令信号、而通过先导压力油用切换电磁阀从第2阀及开侧 排出管路切换阀排出了先导压力油的情况下，也使对应的液压伺服马达的开侧活塞室的压 力油通过第1开侧排出管路及第2开侧排出管路排出，并且使该液压伺服马达的闭侧活塞 室的压力油通过闭侧排出管路排出。
9.如权利要求3所述的环形闸门控制系统，其特征在于，各流量调整机构由对通过开侧排出管路的压力油的流量进行自由调整的流量调整阀 构成。
10.如权利要求4所述的环形闸门控制系统，其特征在于，在各集流阀与压力油装置之间，设有对从集流阀排出的压力油的流量进行调整的追加 流量调整阀。
11.如权利要求3所述的环形闸门控制系统，其特征在于，各流量调整机构由对通过开侧排出管路的压力油的流量进行自由调整的液压马达构成；各液压马达的输出轴相互连结。
12.如权利要求1所述的环形闸门控制系统，其特征在于，在各液压伺服马达的开侧活塞室及闭侧活塞室与第2阀之间，分别连结有压力油供排 管路；在各压力油供排管路上，设有在压力油的压力超过了规定压力的情况下将压力油排出 到压力油装置中的安全阀。
13.如权利要求1所述的环形闸门控制系统，其特征在于，在各液压伺服马达的开侧活塞室及闭侧活塞室与第2阀之间，分别连结有压力油供排 管路；在压力油供排管路上，设有将该压力油供排管路切换为开放的状态和封闭的状态的压 力油供排管路切换阀；从各压力油供排管路中的液压伺服马达与压力油供排管路切换阀之间分支出压力油 分支管路，该压力油分支管路与压力油装置连结；在压力油分支管路上，设有切换对于该液压伺服马达的压力油的供排而控制该液压伺 服马达的动作方向的压力油分支管路切换阀。
14.一种环形闸门控制方法，控制圆筒状的环形闸门，该环形闸门将设置于水流入的水 力机械的壳体的内周侧的固定叶片与设置于该固定叶片的内周侧的导向叶片之间的水的 流路自如开闭；该环形闸门控制方法的特征在于，具备对驱动环形闸门的多个液压伺服马达的行程实测位置进行测量，基于这些测量出的行 程实测位置，判断各液压伺服马达有无行程异常的步骤；在判断为有行程异常的情况下使所有液压伺服马达停止的步骤；以及 使停止的各液压伺服马达向与停止之前的动作方向相反方向动作的步骤。
15.如权利要求14所述的环形闸门控制方法，其特征在于，还具备在使各液压伺服马达动作之后使各液压伺服马达停止的步骤； 依次反复进行使各液压伺服马达动作的步骤和使各液压伺服马达停止的步骤； 各液压伺服马达的动作方向是停止之前的动作方向的相反方向。
16.如权利要求14所述的环形闸门控制方法，其特征在于，在使各液压伺服马达动作时，使其向环形闸门的开方向及闭方向连续地反复动作。
17.如权利要求14所述的环形闸门控制方法，其特征在于，使被判断为有行程异常的液压伺服马达的动作速度比其他液压伺服马达的动作速度大。
18.如权利要求14所述的环形闸门控制方法，其特征在于，在判断为有行程异常的情况下，使环形闸门的动作速度比通常时的动作速度小。
19.一种环形闸门控制方法，控制圆筒状的环形闸门，该环形闸门将设置于水流入的水 力机械的壳体的内周侧的固定叶片与设置于该固定叶片的内周侧的导向叶片之间的水的 流路自如开闭，该环形闸门控制方法的特征在于，具备对驱动环形闸门的多个液压伺服马达的行程实测位置进行测量，基于这些测量出的行 程实测位置，判断各液压伺服马达有无行程异常的步骤；在判断为有行程异常的情况下使所有液压伺服马达停止的步骤； 根据各液压伺服马达的行程实测位置，计算作为各行程实测位置的平均位置的平均行 程实测位置的步骤；以及使停止的液压伺服马达朝向该平均行程实测位置动作的步骤。
20.如权利要求19所述的环形闸门控制方法，其特征在于，使被判断为有行程异常的液压伺服马达的动作速度比其他液压伺服马达的动作速度大。
21.如权利要求19所述的环形闸门控制方法，其特征在于，在判断为有行程异常的情况下，使环形闸门的动作速度比通常时的动作速度小。
22.—种环形闸门控制方法，控制圆筒状的环形闸门，该环形闸门将设置于水流入的水 力机械的壳体的内周侧的固定叶片与设置于该固定叶片的内周侧的导向叶片之间的水的 流路自如开闭，该环形闸门控制方法的特征在于，具备对驱动环形间门的多个液压伺服马达的行程实测位置进行测量，根据这些测量出的行 程实测位置，判断各液压伺服马达有无行程异常的步骤；在判断为有行程异常的情况下使所有液压伺服马达停止的步骤； 根据各液压伺服马达的行程实测位置，计算作为各行程实测位置的最大位置的最大行 程实测位置的步骤；以及使停止的液压伺服马达朝向最大行程实测位置动作的步骤。
23.如权利要求22所述的环形闸门控制方法，其特征在于，使被判断为有行程异常的液压伺服马达的动作速度比其他液压伺服马达的动作速度大。
24.如权利要求22所述的环形闸门控制方法，其特征在于，在判断为有行程异常的情况下，使环形闸门的动作速度比通常时的动作速度小。
25.一种环形闸门控制方法，是在环形闸门控制系统中控制环形闸门的方法，其特征在于，该环形闸门控制系统具备多个液压伺服马达，是驱动圆筒状的环形闸门的多个液压伺服马达，该环形闸门将设 置于水流入的水力机械的壳体的内周侧的固定叶片与设置于该固定叶片的内周侧的导向 叶片之间的水的流路自如开闭，该多个液压伺服马达分别具有缸、与环形闸门连结并在缸 内滑动自如的活塞、在缸内形成在活塞的环形闸门侧的开侧活塞室以及形成在活塞的与环 形闸门相反侧的闭侧活塞室；压力油装置，与各液压伺服马达连结，对各液压伺服马达自如地供排压力油；以及 第1阀，设在各液压伺服马达与压力油装置之间，切换对于该液压伺服马达的压力油 的供排而控制该液压伺服马达的动作方向； 该环形间门控制方法具备测量各液压伺服马达的行程实测位置，根据这些测量到的行程实测位置判断各液压伺 服马达有无行程异常的步骤；和切换设在该液压伺服马达与该第1阀之间的第2阀，以使被判断为有行程异常的液压 伺服马达的开侧活塞室及闭侧活塞室不经由第1阀而与压力油装置连通，从该开侧活塞室 及该闭侧活塞室向压力油装置排出压力油的步骤。
26.如权利要求25所述的环形闸门控制方法，其特征在于，在环形闸门上连结有2对以上的液压伺服马达，各对液压伺服马达相对于环形闸门的 中心而点对称地配置；在切换第2阀时，切换对应于有行程异常的液压伺服马达的第2阀和对应于与该液压 伺服马达点对称地配置的其他液压伺服马达的第2阀。
27.如权利要求25所述的环形闸门控制方法，其特征在于，在切换第2阀时，在环形闸门向闭方向动作的情况下，仅切换对应于有行程异常的液 压伺服马达的第2阀，在环形闸门向开方向动作的情况下切换所有第2阀。
28.如权利要求14 27任一项所述的环形闸门控制方法，其特征在于，在判断有无行程异常时，在计算出的行程指令位置与实测的行程实测位置之间的差分 超过了规定的判断值的情况下，判断为在具有该行程实测位置的液压伺服马达中有行程异常。
29.如权利要求14 27任一项所述的环形闸门控制方法，其特征在于，在判断有无行程异常时，在实测的各行程实测位置的偏差超过了规定的判断值的情况 下，判断为在具有该行程实测位置的液压伺服马达中有行程异常。
30.如权利要求四所述的环形闸门控制方法，其特征在于，如下地计算行程指令位置对进行预先设定的开方向动作时的目标设定值、或进行闭 方向动作时的目标设定值，反馈当前的行程指令位置而进行差分计算。
全文摘要
一种环形闸门控制系统及环形闸门控制方法，能够抑制环形闸门倾斜而使其顺畅地开闭。环形闸门控制系统(10)具备驱动环形闸门(5)的多个液压伺服马达(11)、对各液压伺服马达自如供排压力油的压力油装置(20)、及设在各液压伺服马达与压力油装置之间并切换对液压伺服马达的压力油的供排而控制液压伺服马达的动作方向的第1阀(21)。在各液压伺服马达与第1阀之间设有第2阀(25)。各第2阀自如切换为如下状态使液压伺服马达的开侧活塞室(17)及闭侧活塞室(18)与第1阀之间连通的状态；和使开侧活塞室及闭侧活塞室不经由第1阀而与压力油装置连通的状态。
文档编号F03B11/00GK102086837SQ20101012753
公开日2011年6月8日 申请日期2010年3月9日 优先权日2009年12月8日
发明者中川齐年, 木下贤太郎 申请人:株式会社东芝