JPH01148461A - アークソー切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は例えば原子力発電プラントにおいて、原子炉圧
力容器等の鋼材を水中で切断する際使用されるアークソ
ー切断装置に関する。

（従来の技術） 例えば原子力発電プラントにおいて、原子炉圧力容器等
の機器は長期使用の後寿命をむかえる。

そ・の、場合には原子炉圧力容器等の機器を完全に解体
、撤去する必要がある。その際水中で構造物を切断する
必要があり、かかる作業には以下のような切断方法があ
る。すなわちガス切断法、ガス切断法とガウジング法と
を組合せた方法、溶極式ウォータジェット切断方法、プ
ラズマ切断方法、および放電加工法等である。ところが
このような方法では、例えば原子炉内にて放射化された
厚肉の板および管等の鋼材を水中にて切断する・には問
題がある。例えば上記ガス切断法の場合には、オーステ
ナイト系ステンレス鋼のクラッドがある場合には切断不
能となってしまう。またガス切断法およびガウジング法
とを組合せた方法はいまだ実用化されていないのが現状
であり、仮に実用化されたとしても、切断速度が遅いと
同時に、切断時の副次生産物が多い為に放射性物質の切
断には適当ではない。

このような実状の基にアークソー切断なる切断方法が考
えられている。以下第４図を参照してその概略を説明す
る。第４図中符号１は回転電極を示し、この回転電極１
はケーシング２内に回転可能に設置されたシャフト３に
固着されている。この回転電極１の外周縁部には、第５
図に示すようにスリットＩＡが周方向等間隔に形成され
ており、ζノスリットＩＡにより溶融物（溶融ノロ）を
かき出す。上記シャフト３は上記ケーシング２の外に設
置された油圧モータ４に連結されており、この油圧モー
タ４を駆動させることにより上記回転電極１を回転させ
る。上記ケーシング２内であって、シャフト３の外周に
は、銅製ブラシ５が設置されており、この銅製ブラシ５
はケーブル６を介して直流電源７の一方の極（−極）に
接続されている。一方この直流電源７の他法の極（電極
）にはケーブル８を介して被切断物９が接続されている
。

上記ケーシング２は油圧シリンダ機構１ｏのピストン１
１に連結されており、よってこのピストン１ノのスライ
ドにょクヶーシング２は上記被切断物９に対して離接す
る方向にスライドする。上記油圧シリンダ機構１ｏはサ
ーボ系１２により制御されている。すなわち回転電極１
を被切断物９に接近させて切断を行なう場合の切断電流
は、前記ケーブル６に介挿された電流計１３により検出
され、その検出信号は電流比較器１４に入力される。こ
の電流比較器１４には、上記検出信号の他に制御盤１５
より予め設定された制御信号が入力される。電流比較器
１４はこれらの検出信号および制御信号を比較して、そ
の差分を差信号として前記サーブ系１２に出力する。サ
ーブ系１２は仁の差信号を基にして油圧シリンダ機構１
ｏを制御して切断電流を一定保持せんとするものである
。

なお図中符号１６は、空気注入口を示し、この空気注入
口１６を介して前記ケーシング２内に圧縮空気を注入し
、回転電極１への給電部をシールドしている。

上記構成によると、被切断物９を切断する場谷には、ま
ず油圧モータ４を駆動させて回転電極１を回転させると
ともに、油圧シリンダ機構１０を駆動させてピストン１
１を図中下方に移動させ、上記回転電極１を被切断物９
に接近させる。回転電極１が被切断物に対しておよそ０
．１〜０．２　ミＩＪ程度離れた地点に位置したところ
で、アーク放電を行ない、直流低電圧高電流（電圧的５
０Ｖ、電流約４０００Ａ〜２０００ＯＡ）の電気エネル
ギにより被切断物９を溶融するとともに、前記スリット
ＩＡにより溶融ノロを排除して切断作業を行なう。

次に第６図を参照してアークソー切断装置のヘッド部の
構成について詳細に説明する。第６図はヘッド部の断面
図であり、前記回転電極１、はねじ２１によりシャフト
３に固着されている。上記シャフト３はその両端部を絶
縁物２２を介してころ２＞Ｅ　？）軸受２３．２３にょ
シ夫々軸支されている。

これらころがシ軸受２３．２３は、前記ケーシング２に
形成された軸受室２４．２４内に設置されておシ、また
前記ブラシ５が設置されている部分は、ブラシ室２５と
なっている。図中符号２６は、シール部材を示す。上記
軸受室２４内には、給油口２７を介して潤滑油が供給さ
れ、この供給された潤滑油は、排油口２８を介して排油
される。なお前記空気注入口Ｉ６よシ供給される空気の
圧力は上記潤滑油の圧力よシ高くなっている。

上記構成において、例えば切断作業を行なっている場合
に、回転速度異常低下、軸受２３の異常温度上昇による
焼付、あるいはケーシング２の一部クラックが発生する
等の現象が発生することがある。これらの問題は、回転
電極１に大電流を供給することによシ前記シャフト３に
ジュール熱が発生し、核熱が冷却されることなく蓄熱さ
れることによシ温度が異常に高くなることによる。そし
て上述したような回転速度低下は、切断時の溶融ノロの
排出能力を低下させるだけではなく、軸受２３の焼付お
よびケーシング２の破損等、運転継続を不可能にしてし
まう恐れがあり、その改善が要求されていた。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の構成にありては回転速度の低下により
、機能が低下するという問題があり、本発明は以上の点
に基づいてなされたものでその目的は、シャフトのジェ
ール熱発生に起因する各種弊害により切断能力が低下し
たり、あるいは連続運転が不可能になるといった事態を
なくし、厚肉の鋼材についても高速で切断することがで
きる等信頼性の高いアークソー切断装置を提供すること
にある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明によるアークソー切断装置は、ケーシン
グと、このケーシングに回転可能に収容されその両端を
軸受室に設置された軸受により夫々軸支されたシャフト
と、このシャフトの先端に固着された回転電極と、上記
ケーシングをスライドさせる制御機構とを備えたアーク
ソー切断装置において、上記シャフトに両端部の軸受室
に連通ずる流路を形成し、との流路を介して一方の軸受
室内の潤滑油を他方の軸受室に向りて流通させることに
よりシャフトの冷却を行なうことを特徴とするものであ
る。

（作用） つまりシャフトに両端部に位置する軸受室を連通ずるよ
うに流路を形成し、との流路を介して一方の軸受室内の
潤滑油を他方の軸受室に移動させることにより軸受の潤
滑と同時にシャフトの冷却を行なおうとするものである
。

（実施例） 以下第１図乃至第３図を参照して本発明の第１の実施例
を説明する。第１図は本実施例によるアークソー切断装
置のヘッド部の断面図であり、第２図は第１図のＩＩ−
ＩＦ断面図、第３図は第１図のＩ−１断面図である。な
お従来と同一部分には同一符号を付して示しその説明は
省略する。シャフト３には軸方向に平行に複数の流路１
０ノが第２図および第３図にも示すように周方向等間隔
に形成されている。これらの流路１０１は軸受室２４゜
２４を連通している。すなわち給油口２７を介して一方
の軸受室２４内に供給された潤滑油は、その軸受室２４
から上記流路１０１を介して他方の軸受室２４へと流通
する。上記流路１０１を流通する際シャフト３を冷却せ
しめ、シャフト３におけるジュール熱の発生を抑制しよ
うとする構成である。

以上の構成を基にその作用を説明する。回転電極１はシ
ャフト３の回転により回転し、ケーシング２の移動に伴
なって被切断物９に接近する。所定の距離まで接近した
ところでアーク放電を行ない、被切断物９の切断を行な
うとともに、溶融ノロの排除を行なう。かかる切断動作
中、潤滑油は以下のような経路で流通する。すなわち一
方の軸受室２４内に給油口２７を介して供給された潤滑
油は、該軸受室２４内にて軸受２３の潤滑をなした後、
軸受室２４に連通したシャフト３の流路１０１内に流入
する。流路１０ノ内に流入した潤滑油は、流路１０１を
介して他方の軸受室２４内に流入する。上記流路１０１
内を流通する際シャフト３を冷却して、ジーール熱の蓄
熱を抑制する。

他方の軸受室２４内に流入した潤滑油は該軸受室２４内
にて軸受２３の潤滑をなし、排油口２８を介して排油さ
れる。その後図示しない給油装置で冷却・昇圧させて、
再度給油口２７に導く。さらに再度一方の軸受室２４内
に流入し、以下同様のサイクルで循環する。

以上本実施例によりアークソー切断装置によると、シャ
フト３に両側の軸受室２４．２４を連通ずる流路１０ノ
を形成し、との流路１０１を介して一方の軸受室２４内
の潤滑油を他方の軸受室２４シヤフト３の冷却を同時に
行なうことができる。

これによってシャフト３におけるジュール熱の蓄熱、そ
れによるシャフト３の膨張および軸受２３．２３の温度
上昇を抑制することができ、同時に軸受２３．２３の焼
付け、回転速度の低下、ケーシング２のクラック発生等
の問題を解消することが可能となる。よりてアークソー
切断装置としての信頼性を大幅に向上させることができ
、厚肉の鋼材の場合にも高速で切断することが可能とな
る。

そして本実施例の場合には、既設の装置のシャフト３に
流路ｒｏｘを形成するという簡単な作業で所望の効果を
奏するアークソー切断装置を得ることができる。

次に第２の実施例を説明する。すなわち前記第１の実施
例の場合には、図示しない給油装置により強制的に潤滑
油を循環させる構成であったが、これに対してこの第２
の実施例の場合は、自然循環によシ潤滑油を循環させよ
うとするものである。

以下説明する。シャフト３に形成されている流路１０１
をいわゆるスキニーさせた状態で形成する。

したがって各流路１０１はシャフト３の軸心線に対して
傾斜した方向に形成されている。このようにスキニーさ
せることにより、回転周速の分力として、軸方向に速度
分力を発生させ、かかる軸方向の速度分力によシ潤滑油
を自然循環させる構成である。そしてケーシング２の外
部に設けられている油溜外表面に冷却ファンを設置し、
昇温した状態で油溜内に流入した潤滑油を水中の水によ
シ冷却するものである。

以上の構成によると、前記第１の実施例と同様の効果を
奏することはもちろんのこと、潤滑油を強制的に循環さ
せる機構が不要となシ、装置の簡略化およびコストの低
減を図ることが可能となる。

またシャフト３の流路１０１を流通して昇温した潤滑油
を効果的に冷却することができ、冷却効率の向上を図る
上で極めて効果的である。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明によるアークソー切断装置は
、ケーシングと、このケーシングに回転可能に収容され
その両端を軸受室に設置された軸受によシ夫々軸支され
たシャフトと、このシャフトの先端に固着された回転電
極と、上記ケーシングをスライドさせる制御機構とを備
えたアークソー切断装置において、上記シャフトに両端
部の軸受量°に連通する流路を形成し、この流路を介し
て一方の軸受室内の潤滑油を他方の軸受室に向って流通
させることによりシャ７トの冷却を行なうことを特徴と
するものである。

したがりてシャフトのジュール熱の発生、蓄熱を抑制し
てジーール熱の発生、蓄熱による各種弊害をなくし、切
断能力の低下、連続運転不能といりた事態を防止するこ
とができ、信頼性の高いアークソー切断装置を提供する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図はアークソー切断装置のヘッド部の断面図、第２図は
第１図の■−■断面図、第３図は第１図の１１断面図、
第４図乃至第６図は従来例を示す図で第４図はアークソ
ー切断装置の概略構成を示す図、第５図は回転電極の平
面図、第６図はヘッド部の断面図である。 ｌ・・・回転電極、２・・・ケーシング、３・・・シャ
フト、９・・・被切断物、１０・・・シリンダ機構、２
３・・・軸受、２４・・・軸受室、１０１・・・流路。 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシングと、このケーシングに回転可能に収容
   されその両端を軸受室に設置された軸受により夫々軸支
   されたシャフトと、このシャフトの先端に固着された回
   転電極と、上記ケーシングをスライドさせる制御機構と
   を備えたアークソー切断装置において、上記シャフトに
   両端部の軸受室に連通する流路を形成し、この流路を介
   して一方の軸受室内の潤滑油を他方の軸受室に向って流
   通させることによりシャフトの冷却を行なうことを特徴
   とするアークソー切断装置。
2. （２）上記流路は、シャフトの軸心線に対して平行に周
   方向等間隔に形成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のアークソー切断装置。
3. （３）上記流路はシャフトの軸心線に対して傾斜した状
   態で形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のアークソー切断装置。