드래그라인 굴착기

Dragline excavator
"Dragline"은 여기서 리다이렉트 됩니다.Paw의 앨범은 Dragline(앨범)을 참조하십시오.
터키석탄협회 725쪽 드래그라인 - 예니코이 노천광산, 밀라스

드래그 라인 굴착기는 토목 공학과 노면 채광에 사용되는 중장비이다.

드래그라인은 크게 두 가지 범주로 분류된다. 즉, 표준, 리프팅 크레인에 기반한 드래그라인과 현장에 건설되어야 하는 중량 유닛이다.대부분의 크롤러 크레인은 전면에 윈치 드럼이 추가되어 드래그 라인 역할을 할 수 있습니다.이러한 장치(다른 크레인처럼)는 분해되어 평면 트레일러를 통해 도로 위로 운반되도록 설계되었습니다.토목 공학에 사용되는 드래그 라인은 거의 항상 이렇게 작은 크레인 유형입니다.이것들은 도로, 항만 건설, 연못과 운하 준설, 말뚝 박기 설비 등에 사용된다.이러한 유형은 링크 벨트 및 히스테리와 같은 크레인 제조업체에 의해 제작됩니다.

현장에 건설된 훨씬 더 큰 유형은 석탄 위의 오버부하를 제거하기 위한 스트립 채굴 작업 및 최근에는 오일 모래 채굴에 일반적으로 사용됩니다.가장 큰 무거운 드래그 라인은 지금까지 만들어진 가장 큰 이동식 육상 기계 중 하나입니다.가장 작고 흔한 무거운 타입의 무게는 약 8,000톤이고 가장 큰 빌딩은 약 13,000톤입니다.

드래그 라인 버킷 시스템은 와이어 로프로 붐(대형 트러스 구조)에 매달린 대형 버킷으로 구성됩니다.버킷은 다수의 로프와 체인을 통해 조작됩니다.대형 디젤 또는 전기 모터로 구동되는 호이스트 로프는 붐에서 버킷 및 호이스트-커플러 어셈블리를 지지합니다.드래그 로프는 버킷 어셈블리를 수평으로 그리는 데 사용됩니다.호이스트와 드래그롭의 능숙한 조작에 의해 버킷은 다양한 조작을 위해 제어됩니다.대형 드래그 라인 버킷 시스템의 개략도가 아래에 나와 있습니다.

역사

드래그 라인은 1904년 존 W. 페이지(페이지 앤 슈너블 계약 회사의 파트너)가 시카고 운하를 파는데 사용하기 위해 발명했습니다.1912년, 페이지는 드래그 라인을 만드는 것이 계약하는 것보다 더 수익성이 있다는 것을 깨달았고, 드래그 라인을 만들기 위해 페이지 엔지니어링 회사를 설립했습니다.페이지는 1923년에 최초의 조잡한 보행 드래그 라인을 만들었다.이 사용된 다리는 크레인을 들어올리는 별도의 프레임의 랙과 피니언에 의해 작동되었습니다.그리고 나서 차체는 롤러 트랙 위에서 체인으로 앞으로 당겨졌다가 다시 [1]내려졌다.페이지는 1924년 드래그라인 전용 디젤 엔진을 최초로 개발했다.페이지는 또한 아치형 드래그 라인 버킷을 발명했는데, 아치형 드래그 라인 버킷은 오늘날에도 많은 다른 제조업체의 드래그 라인에 의해 일반적으로 사용되고 있으며, 1960년대에 아치 없는 버킷 디자인을 개척했습니다.Page는 1935년 경쟁사 Monighan(아래 참조)에 비해 보행 메커니즘이 크게 뒤떨어지면서 이성을 가진 드라이브로 교체했습니다.이 훨씬 개선된 메커니즘은 적절한 타원 운동을 제공하며 1988년까지 사용되었다.페이지는 1954년 700 시리즈로 드래그 라인을 더욱 현대화했습니다.페이지의 최대 드래그라인은 1983년 앨버타 힌튼 인근의 오베드 광산으로 인도된 모델 757이었습니다.그것은 298피트 높이의 붐 위에 75야드짜리 양동이를 얹고 작동 중량은 4,500톤이었다.1988년, 하니스히페거(P&H 광산 설비)는 페이지 엔지니어링 회사를 인수했다.

Harnischfeger Corporation은 Alonzo Polling과 Henry Harnischfeger에 의해 1884년에 P&H Mining으로 설립되었습니다.1914년, P&H는 세계 최초의 가솔린 엔진 동력 드래그 라인을 도입했습니다.1988년 페이지는 삽, 드래그라인, 크레인의 P&H 라인을 만드는 Harnischfeger에 인수되었다.P&H의 최대 드래그라인은 160야드 버킷과 최대 425피트의 붐이 있는 9030C이다.

마리온 111-M 드래그라인 작동 중(30초)

1907년 시카고의 Monighan's Machine Works는 지역 청부업자 John W. Page가 호이스트 기계를 설치하도록 주문하면서 드래그 라인 제조에 관심을 갖게 되었습니다.1908년, Monighan은 Monighan Machine Company로 이름을 바꿨다.1913년, 오스카 마틴슨이라는 이름의 몬태나 엔지니어가 드래그 [2][3][4]라인의 첫 번째 보행 메커니즘을 발명했다.마틴슨 트랙터로 알려진 이 장치는 몬태나 주의 드래그 라인에 설치되었고, 최초의 보행 드래그 라인이 만들어졌다.이것은 Monighan에게 다른 드래그 라인보다 큰 이점을 주었고 회사는 번창했습니다.1925년 신발의 드래그 체인을 없애고 타원형 트랙을 달리는 캠 휠로 변경함으로써 캠 메커니즘이 더욱 개선되었습니다.이것은 신발에 적절한 타원 [5][6]운동을 주었다.새로운 메커니즘을 사용한 최초의 드래그 라인은 1926년에 사용 가능한 3-W였다.이 기계들은 매우 인기가 많아서 Monighan이라는 이름이 드래그 라인의 총칭이 되었다.1930년대 초, Bucyrus-Erie는 Monighan의 승인을 받아 Monighan 주식을 매입하기 시작했다.부키루스는 지배지분을 사들였고, 1946년 정식 합병 때까지 이 합작회사는 부키루스-모니간으로 알려지게 되었다.영국 최초의 보행용 드래그 라인 굴착기는 1940년 [7]웰링버러 철 채석장에서 사용되었다.

랜섬스 앤 래피어는 철도 장비와 다른 중공장을 건설하기 위해 1869년에 네 명의 엔지니어에 의해 설립되었다.1914년에 그들은 고객 요청의 결과로 두 개의 작은 증기 삽을 만들기 시작했다.이를 위해 그들이 만든 밧줄로 움직이는 군중 시스템은 특허를[8] 받았고 나중에 부키루스에 팔렸다.1차 세계대전 이후 굴착기에 대한 수요가 증가하여 1924년 마리온 항력선을 1입방 야드에서 8입방 야드로 건설하기로 합의하였다.1927년에 그들은 타입 7 1 야드와 타입 460 1.5 야드 모델을 만들었다.Marion 기계를 만드는 거래는 1936년에 끝났다.R&R은 Type-4120으로 자체 디자인을 만들기 시작했고, 이어서 4140의 3.5입방 야드를 제작했다.1958년에 램지&레이피어 사업부는 뉴턴 챔버스사에 매각되었습니다.NCK 크레인 & 굴착기 사업부와 합병한 셰필드 주식회사.이게 NCK-Rapier가 됐어요.NCK-Rapier의 보행 드래그라인 사업부는 1988년에 Bucyrus에 의해 인수되었다.

Marion Power Shable Company (1880년 설립)는 1939년 단순한 단일 크랭크 메커니즘으로 최초의 보행 드래그 라인을 만들었습니다.가장 큰 드래그 라인은 1973년 아맥스 석탄 회사에 팔린 8950이었다.그것은 310피트 높이의 붐 위에 150입방 야드 양동이를 얹었고 무게는 7,300톤이었다.Marion은 1997년에 Bucyrus에 인수되었다.

Bucyrus Foundry and Manufacturing Company는 1910년 Heyworth-Newman 드래그라인 굴착기에 대한 제조권을 구입하여 드래그라인 시장에 진출했습니다.그들의 "Class 14" 드래그 라인은 1911년에 크롤러에 장착된 최초의 드래그 라인으로 도입되었습니다.1912년 부키루스는 광산에서 사용되는 커다란 박리 삽과 드래그 라인을 위한 동력원으로서의 전기 사용을 개척하는 데 도움을 주었다.이탈리아 회사인 피오렌티니는 1919년부터 부키루스에 의해 허가된 드래그라인 굴착기를 생산했다.1946년 Monighan과의 합병 후 Bucyrus는 800톤 650-B와 같은 Monighan 보행 메커니즘을 사용하여 훨씬 더 큰 기계를 생산하기 시작했다.부키루스의 가장 큰 드래그라인은 1969년 오하이오 석탄회사를 위해 건설된 빅 머스키였다.이 기계는 450피트 높이의 붐에 220야드짜리 양동이를 장착했고 무게는 14,500톤이었다.부키루스는 2011년 중장비 및 디젤 엔진 제조업체인 캐터필러에 인수되었다.캐터필러의 최대 드래그라인은 169야드 버킷, 435피트 붐, 8,350톤의 무게를 가진 8750입니다.

드래그라인 시장은 1960년대와 1970년대 호황 이후 급속히 축소되어 합병이 더 많이 이루어지기 시작했다.1988년 P&H가 페이지를 인수한 데 이어 1988년 Bucyrus가 Ransomes & Rapier를 인수한 데 이어 1997년 Marion이 전 세계 헤비 드래그라인 공급업체 수를 절반 이상 줄였다.오늘날 P&H와 캐터필러는 유일하게 대형 드래그 라인을 제조하고 있습니다.

기타 제조원

Heavy Engineering Corporation Limited는 31야드 버킷 용량의 보행 드래그 라인을 제조한 최초의 인도 회사입니다.HEC는 최대 44야드 양동이를 만듭니다.비교하자면 42야드 버킷이 있는 Caterpillar의 Small Dragline 8000 시리즈에 필적합니다.HEC는 인도 광산 산업에 15개의 드래그 라인을 공급했다.

작동

드래그 라인 굴착기.

굴착의 전형적인 사이클에서는 버킷은 굴착 대상물 위에 위치한다.그런 다음 버킷을 내리고 드래그 로프를 그려 버킷이 재료 표면을 따라 드래그됩니다.그런 다음 호이스트 로프를 사용하여 버킷을 들어올립니다.그 후 스윙 조작을 실시하여 버킷을 버림받는 곳으로 이동시킨다.그런 다음 드래그 로프가 해제되어 버킷이 기울어지고 비워집니다.이를 덤프 작업이라고 합니다.

크레인 유형의 드래그 라인에서는 지브까지 감은 다음 드래그 케이블의 클러치를 해제하여 버킷을 '스라운'할 수도 있습니다.그러면 양동이는 추처럼 흔들릴 것이다.버킷이 수직을 통과하면 호이스트 케이블이 해제되어 버킷을 던집니다.더 작은 드래그 라인에서는 숙련된 작업자가 버킷을 떨어뜨렸을 때보다 지브 길이의 약 1/2 정도 더 멀리 착륙시킬 수 있습니다.큰 드래그 라인에서는, 이것은 일반적인 방법이 아닙니다.

드래그 라인의 절단 시퀀스는 다릅니다.첫 번째는 오프셋 벤치를 사용하는 사이드 캐스트 방법이며, 오버부하를 블라스팅 재료에 옆으로 던져 벤치를 만듭니다.두 번째는 키 패스입니다.이 패스는 새로운 하이월 끝의 키를 절단하고 벤치를 로우월 쪽으로 더 이동시킵니다.벽에 블록이 있는 경우에도 찹 패스가 필요할 수 있습니다.찹 패스는 양동이를 각진 높은 벽 위로 떨어뜨려 표면을 스케일링하는 것을 포함한다.다음 시퀀스는 가장 느린 동작으로 블록이 통과합니다.그러나 이 패스는 대부분의 재료를 이동합니다.이 작업에는 키를 사용하여 재료의 바닥에 접근하여 재료를 들어 올리거나 벤치를 높여야 합니다.필요한 경우 마지막 절단은 당겨서 자재를 낮은 벽 [9]쪽으로 더 끌어당기는 것입니다.

광산에서의 드래그 라인

커러그 탄광의 드래그라인

오픈 피트 광산 산업에 사용되는 대형 드래그 라인 시스템은 약 US$50–1억의 비용이 듭니다.일반적인 버킷의 부피는 40~80 입방 야드(30~60 입방 미터)이지만, 매우 큰 버킷은 최대 168 입방 미터(5,900 cu ft)[10]입니다.붐의 길이는 45~100m(148~328ft)입니다.한 번의 사이클로 최대 450톤의 물질을 운반할 수 있습니다.

대부분의 채굴 드래그 라인은 다른 채굴 장비처럼 디젤 동력 장치가 아닙니다.수 메가와트의 전력 소비량이 매우 커서[quantify] 6.6~22kV의 전압에서 고전압 그리드에 직접 연결됩니다.무게[further explanation needed] 4000~6000톤의 일반적인 드래그 라인은 55입방미터의 버킷과 함께 정상적인 굴착 작업 중에 최대 6메가와트를 사용할 수 있습니다.이것 때문에, 많은 (아마도[example needed] 어불성설) 이야기들이 채굴 항로선의 정전 유발 효과에 대해 이야기되어 왔다.예를 들어, 1970년대에, 만약 피크 다운스 광산(호주 퀸즐랜드 중부의 매우 큰 BHP 탄광)의 7개의 드래그 라인이 동시에 돌면, 그들은 북부 퀸즐랜드 전역을 검게 할 것이라는 오래된 이야기가[according to whom?] 있다.그러나,[when?] 현재도, 셧다운 했을 경우,[citation needed] 기동시의 전력 요건이 매우 크기 때문에, 반드시 1개씩 재기동합니다.

1926년 마틴슨의 특허를 바탕으로 한 '워킹' 드래그라인 애니메이션

가장 작은 드래그 라인을 제외한 모든 것들에서, 이동은 애벌레의 트랙이 지면에 너무 많은 압력을 가하고 드래그 라인의 엄청난 무게에 의해 큰 어려움을 겪기 때문에 발이나 폰툰을 사용하여 "걷기"함으로써 이루어집니다.각 [12]스텝마다 발 위치를 조정해야 하기 때문에 최대 속도는 [11]최대 분당 몇 미터밖에 안 된다.중거리(약 30-100km)를 이동하는 경우 특수 드래그 라인 캐리어를 사용하여 드래그 라인을 운반할 수 있습니다.이 거리 이상에서는 일반적으로 분해가 필요합니다.그러나 드래그 라인의 도달 범위로 인해 채굴하는 드래그 라인은 한 위치에서 넓은 면적을 사용할 수 있으며 작은 기계처럼 끊임없이 표면을 따라 이동할 필요가 없습니다.

제한 사항

드래그 라인의 주요 한계는 붐 높이와 붐 길이이며, 드래그 라인이 폐기물을 버릴 수 있는 위치를 제한합니다.또 다른 주요 제한사항은 굴착 깊이로, 드래그 라인이 사용할 수 있는 로프의 길이에 따라 제한됩니다.드래그 라인은 기본적으로 베이스 레벨 이하의 굴착 자재를 가장 효율적으로 시공합니다.드래그 라인은 자체 위로 파헤칠 수 있지만, 비효율적으로 파헤칠 수 있으며 쌓인 자재를 적재하는 데 적합하지 않습니다(로프 셔블 또는 휠 로더처럼).

한계와 매우 높은 자본 비용에도 불구하고 드래그라인은 신뢰성과 매우 낮은 폐기물 제거 비용으로 인해 많은 광산에서 여전히 인기가 있습니다.

주목할 만한 예

영국에서 보존된 Bucyrus-Erie 1150 드래그 라인의 보행 메커니즘

센트럴 오하이오 석탄 회사 (American Electric Power)가 소유하고 있는 빅 머스키라고 알려진 탄광 드래그 라인은 무게가 거의 13,000톤이고 높이가 [13]거의 22층에 달하는 세계에서 가장 큰 이동식 지구 이동 기계였다.1969년부터 1991년까지 미국 오하이오주 머스킹엄 카운티에서 운영되었으며 13,800볼트의 전기 공급으로 전력을 공급받았다.그것은 1999년에 70만 달러 상당의 재활용 금속을 위해 해체되었다.

영국 랜섬스앤레이피어 회사는 당시 유럽에서 가장 큰 대형 굴착기(1400-1800톤)를 생산했다.동력은 발전기를 구동하는 내연기관에서 나왔다.SUNDEW라는 이름의 한 개는 1957년부터 1974년까지 채석장에서 사용되었다.Rutland의 첫 번째 현장에서의 작업 수명이 끝난 후, 그것은 Corby의 새로운 삶까지 13마일을 걸었습니다; 걸어서 9주가 걸렸습니다.순도는 1987년 1월부터 6월까지 폐기되었다.

유압 굴착기가 보편화되기 전에는 작은 드래그 라인이 일반적으로 사용되었지만, 현재는 하천이나 자갈 피트 공사 이외에는 거의 사용되지 않습니다.그 작은 기계들은 클러치가 달린 기계 구동식이었다.Ruston과 Bucyrus와 같은 회사들은 작은 건축 공사와 배수 공사로 인기 있는 RB10과 같은 모델을 만들었다.이들 중 일부는 아직도 캠브리지셔, 링컨셔 그리고 노퍽의 일부의 English Fens에서 볼 수 있다.Ruston's는 배수 펌프 엔진과 관련된 회사이기도 합니다.전기 구동 시스템은 대형 광산 기계에만 사용되었으며, 대부분의 현대 기계는 디젤 유압 드라이브를 사용합니다. 기계가 변전소 설치 및 케이블 공급 비용을 정당화할 만큼 한 곳에 있는 경우가 드물기 때문입니다.

테크놀로지의 진보

드래그라인은 지구 이동에 사용되는 대부분의 장비와 달리 거의 100년 동안 설계 및 제어 시스템에서 상대적으로 변경되지 않았습니다.지난 몇 년 동안 드래그 라인 시스템과 방법론에서 몇 가지 발전이 있었습니다.

자동화

호주 CSIRO의 연구원들은 드래그 라인 자동화에 대한 장기적인 연구[14] 프로젝트를 가지고 있습니다.CSIRO 부문인 QCAT의 광산 자동화 팀은 1994년부터 자동화 기술을 개발하고 있습니다.자동화된 시스템에는 크루즈 컨트롤 및 디지털 지형 매핑이 포함됩니다.Tarong BE1370의 [15]개념 증명 드래그라인 스윙 크루즈 컨트롤이 기능하고 있습니다.

시뮬레이션 소프트웨어

드래그 라인은 일반적으로 크고 복잡하며 비용이 많이 들기 때문에 새 작업자를 교육하는 것은 까다로운 과정이 될 수 있습니다.비행 시뮬레이터가 조종사를 훈련시키기 위해 개발한 것과 같은 방식으로, 채굴 시뮬레이터 소프트웨어는 새로운 운영자가 기계를 제어하는 방법을 학습하는 데 도움을 주기 위해 개발되었습니다.

UDD

UDD는 Universal-Dig-Dump의 약자입니다.이것은 '기적의 히치'가 발명된 이후 거의 한 세기 동안 드래그 라인에 대한 최초의 근본적인 변화를 나타낸다.UDD 기계는 2개의 로프(호이스트 로프와 드래그 로프)를 사용하여 버킷을 조작하는 대신 4개의 로프, 2개의 호이스트 및 2개의 드래그를 사용합니다.이를 통해 드래그 라인 연산자는 버킷을 픽업하는 시기와 버킷 덤프 방법을 훨씬 더 많이 선택할 수 있습니다.UDD 기계는 일반적으로 표준 드래그 라인보다 생산성이 높지만 기계적인 문제가 더 큰 경우가 많습니다.광업 내에서는 UDD의 개선이 비용을 정당화할 수 있는지에 대해 여전히 많은 논란이 있다.

참고 항목

  • 버킷 휠 굴착기 - 대체 채굴 기계
  • 굴착기 - 드래그 라인이 하위 클래스인 기계의 일반 클래스
  • 파워 셔블 - 광산 기계(일명 프론트 셔블)
  • 증기 삽 - 채굴 굴착기의 가장 초기 형태

레퍼런스

  1. ^ Editors (29 July 1916). "A walking excavator". The Literary Digest: 249. {{cite journal}}: last=범용명(도움말)이 있습니다.
  2. ^ US 1095464, Martinson, Oscar J., "Excavator-Tractor."는 1914년 5월 5일 발행되어 Monighan Machine Co.에 할당되었습니다.
  3. ^ US 1101459, 마틴슨, 오스카 J., "트랙터"는 1914년 6월 23일 발행되어 Monighan Machine Co.에 할당되었다.
  4. ^ 미국 1101460, 마틴슨, 오스카 J., "익스커베이터-트랙터."는 1914년 6월 23일 발행되어 Monighan Machine Co.에 할당되었다.
  5. ^ US 1591764, 마틴슨, 오스카 J., "Traction Mechanism."는 1926년 7월 6일 발행되어 Monighan Machine Co.에 할당되었다.
  6. ^ US 1627984, 마틴슨, 오스카 J., "Traction Machine."은 1927년 5월 10일 발행되어 Monighan Machine Co.에 할당되었다.
  7. ^ Quine, Dan (2016). Four East Midlands Ironstone Tramways Part Three: Wellingborough. Vol. 108. Garndolbenmaen: Narrow Gauge and Industrial Railway Modelling Review.
  8. ^ GB 110458, Bowtell, William John, "Luffing Crains에 관한 개선"은 1917년 10월 25일에 Ransomes & Rapier Ltd.에 할당되었다.
  9. ^ Mirabediny, H.; Baafi, E. (1 January 1998). "Dragline Digging Methods in Australian Strip Mines - A Survey". Coal Operators' Conference.
  10. ^ Keith Haddoc, "Extreme Mining Machines - Stripping Shovel and Dragline", MBI의 pub, 부록 4 용량 표 127 ISBN 0-7603-0918-3 페이지
  11. ^ "Maid Marian의 여행은 '끌림'이 됩니다." The Daily Gleaner (2008년 10월 10일)는 2008년 11월 1일에 접속했습니다.
  12. ^ "보도 교육감을 위한 천국" Popular Mechanics, 1947년 10월, 페이지 153-157, 드래그라인 작동 상세 도면 및 사진
  13. ^ "The Big Muskie - Remembering the walking giant".
  14. ^ CSIRO 연구 프로젝트
  15. ^ Dragline Automation(Dragline Automation) Jonathan Roberts CSIRO 박사(2009년 12월 11일)가 2011년 12월 19일에 액세스
  • K. Pathak, K. Dasgupta, A.Chattopadhyay, "드래그라인 버킷 작업 구역 결정 - 그래픽 접근법", Doncaster, 광산 엔지니어 협회, 1992.
  • Peter Ridley, Peter Corke, "중력 하중을 받는 드래그라인 버킷 포즈의 계산", 메커니즘 및 기계 이론, Vol. 35, 2000.

외부 링크

Wikimedia Commons에는 Dragline 굴착기와 관련된 미디어가 있습니다.
무료 사전인 Wiktionary에서 드래그 라인을 찾습니다.