バケットホイールエクスカベーター

Bucket-wheel_excavator

バケットホイールショベル（BWE）が大きい重い機器で使用される機械表面採掘。
バケットホイールショベル
Garzweiler表面鉱山、
ドイツ。サイズ比較のために、左下にある40トンのCATホイール式ブルドーザーに注意してください BWEの主な機能は、大規模な露天掘り採掘作業で連続掘削機として機能し、1日に数千トンの表土を取り除くことです。BWEがバケットチェーンショベルなどの他の大規模な採掘設備と一線を画しているのは、ホイールが回転するときに材料をすくうために使用されるバケットの連続パターンで構成される大型ホイールを使用していることです。これらは、これまでに製造された最大の車両（陸または海）の1つであり、バケットホイールエクスカベーターの最大のもの（14，200トンのBagger 293）は、これまでに製造された中で最も重い陸上車両のギネス世界記録を保持しています。

コンテンツ
1 歴史
2 構造
2.1 サイズ
3 手術
3.1 オートメーション
4 アプリケーション
4.1 褐炭採掘 4.2 材料の取扱い 4.3 ヒープリーチング
5 メーカーと市場
6 も参照してください
7 参考文献
8 外部リンク

歴史

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露天掘り鉱山Garzweilerのバケットホイールエクス
カベーター（ビデオ、1：40分、約9 MB）
バケットホイールエクスカベーターは過去1世紀の間鉱業で使用されており、最初の掘削機のいくつかは1920年代に製造されました。これらは、他の多くの採掘機械（コンベヤーベルト、スプレッダー、破砕ステーション、ヒープリーチシステムなど）と組み合わせて使用され、大量の表土（廃棄物）を移動して採掘します。BWEに入る全体的な概念はそれほど変わっていませんが、そのサイズは第二次世界大戦の終わり以来劇的に成長しました。
1950年代に、2つのドイツの鉱業会社が世界初の非常に大きなBWEを注文し、ドイツのケルン近郊で亜炭を採掘するために3つのBWEを建設しました。ドイツのBWEは、直径が16 m（52フィート）を超え、重量が5，500ショートトン（5，000トン）、長さが180 m（600フィート）を超え、移動用のクローラーユニットが18個あり、180を超えるスワスを切断できました。一度にm（600フィート）
Bagger 293などの1990年代以降に製造されたBWEは、高さ96 m（315フィート）、長さ225 m（738フィート）、重さ14，200トン（31，300，000ポンド）のサイズに達しました。バケットホイール自体は、直径が21 m（70フィート）を超え、最大20個のバケットがあり、各バケットは15 m 3（20立方ヤード）を超える材料を保持できます。BWEは、現在動作可能な極端な条件に関しても進歩しています。多くのBWEは、-45°C（-49°F）という低い温度の気候で動作するように設計されています。開発者は現在、自動化と電力の使用に焦点を移しています。

構造
バケットホイールエクスカベーター（BWE）は、さらにいくつかのコンポーネントが固定されている上部構造で構成されています。
機械の名前の由来となったバケットホイールは、ブームに固定されて回転できるスクープの構成を持つ大きな丸いホイールです。カッティングホイールによって拾われた材料は、ブームに沿って戻されます。初期のセルタイプのバケットホイールでは、材料は各バケットからつながるシュートを介して移送されていましたが、新しいセルレスおよびセミセルの設計では、すべてのバケットが排出される固定シュートを使用しています。
排出ブームは、上部構造を介して切断ブームから材料を受け取り、それを機械から運び去り、多くの場合、外部コンベヤーシステムに運びます。
カウンタウエイトブームは、切断ブームのバランスをとると（コンパクトBWEsの場合）上部構造又は（中型CフレームBWEsの場合）上部の下部のいずれかに片持ち支持されています。より大きなBWEでは、3つのブームすべてが、上部構造の上部にあるタワーを横切って走るケーブルによって支えられています。
上部構造の下には、移動システムが古いモデルでは、これらは機械が移動するためのレールになりますが、新しいBWEにはクローラーが装備されていることが多く、これにより動きの柔軟性が向上します。
BWEの上部構造は、その任務を完了するために、垂直軸を中心に回転（旋回）することができます。カッティングブームは上下に傾けることができます（巻き上げ）。これらの操作の速度は、それぞれ30 m / minと5m / minのオーダーです。旋回は大きな歯車で駆動されますが、巻き上げは通常ケーブルシステムを使用します。

サイズ

ドイツ
、フェロポリスのバケットホイールエクス
カベーター
BWEの規模は大幅に異なり、目的のアプリケーションによって異なります。ティッセンクルップによって設計されたコンパクトなBWEは、ブームの長さが6メートル（20フィート）、重さが50トン、1時間あたり100 m 3（3，500立方フィート）の地球を移動する場合が彼らのより大きなモデルは、ブームの長さが80 m（260 ft）に達し、重量が13，000トンで、1時間あたり12，500 m 3（440，000 cu ft）移動します。これまでに建設された最大のBWEは、タクラフのバガー293で、重量は14，200トンで、毎日240，000 m 3（8，500，000 cu ft）の表土を移動させることができます。 1日あたり380，000m 3（13，000，000 cu ft）の発掘が記録されています。米国で使用されているBWEは、ドイツで構築されているBWEよりも小さい傾向が

手術
BWEは、露天掘りアプリケーションでの継続的な表土除去に使用されます。彼らはカッティングホイールを使用して、掘削機のサイズによって決定される地球の一部（作業ブロック）を取り除きます。巻き上げにより、作業ブロックには、機械のレベル（ベンチレベル）の上下両方の領域を含めることができます。旋回することにより、掘削機は水平範囲を通過することができます。
その後、表土は排出ブームに送られ、排出ブームは切断された土を別の機械に移してスプレッダーに移します。これは、固定ベルトコンベヤーシステムまたはBWEに見られるものと同様のクローラーを備えた移動コンベヤーである可能性が掘削機に恒久的に取り付けられた移動式コンベヤーは、オペレーターから材料を導く負担を負います。表土は、ピットを横切って到達し、投棄場で表土を分散させるクロスピットスプレッダーに直接転送することもできます。

オートメーション
BWEの自動化には、GPS、データ取得システム、オンライン監視機能など、多くのセンサーと電気コンポーネントを統合する必要がこれらのシステムの目標は、より高いマイニング速度を達成するために、オペレーターから作業の一部を取り除くことです。プロジェクトマネージャーとオペレーターは、インターネットを介して、採掘作業におけるBWEやその他の機械に関する重要なデータを追跡できるようになりました。センサーはコンベヤーベルトにすくい上げられている材料の量を検出でき、自動化システムはコンベヤーベルトの速度を変化させて連続量の材料を供給することができます。

アプリケーション
バケットホイールエクスカベーターとバケットチェーンエクスカベーターは、以前はロープショベルとドラグラインによって達成されていた仕事を引き受けます。それらはほとんどの用途で油圧ショベルに置き換えられていますが、それでも非常に大規模な作業に使用されており、緩い材料の移送や軟質から半硬質の表土の掘削に使用できます。

褐炭採掘
BWEの主な用途は、褐炭（褐炭）の採掘であり、発破がない場合の軟岩の表土除去に使用されます。それらは、大量の材料を加工業者に継続的に供給する能力のためにこの能力において有用であり、これは亜炭の継続的な需要を考えると特に重要である。
亜炭の需要が高いため、褐炭の採掘もBWEにとって最大の開発分野の1つです。自動化されたシステムの追加と操作性の向上、および特定のアプリケーション向けに設計されたコンポーネントにより、BWEが材料を提供する際の信頼性と効率が向上しました。

材料の取扱い
バケットホイールテクノロジーは、バルクマテリアルハンドリングで広く使用されています。バケットホイールリクレーマは、処理プラントに輸送するためにスタッカーによって配置された材料をピックアップするために使用されます。タスクを組み合わせて必要なマシンの数を減らすスタッカー/リクレーマも、バケットホイールを使用してタスクを実行します。
造船所では、バケットホイールは船の連続的な積み降ろしに使用され、造船所から材料を拾い上げて配送システムに転送します。バケットチェーンは、船倉から材料を降ろすために使用できます。TAKRAFの連続船アンローダーは、柔軟に構成された掘削アタッチメントにより、船倉から最大95％の材料を取り除くことができます。

ヒープリーチング
他の用途の拡張であるBWEは、ヒープリーチングプロセスで使用されます。ヒープリーチングでは、砕いた鉱石のスタックを構築し、そこに溶媒を通過させて貴重な材料を抽出します。ヒープの構築と削除は、スタッキングと再生技術の明らかなアプリケーションです。

メーカーと市場
BWEに必要な大規模で高価なギアを製造する意思がある、または製造できる企業はほとんどありません。チェコ共和国のUnexは、まだ元の鋳造形態を持っており、BWEを製造することができます。しかし、これらの機械は継続的な大量使用の下で無期限に使用できるように構築されており、ストリップマイニングは現在あまり人気がないため、新しい機械の需要はほとんどありません。BWEおよび同様のマイニングシステムのメーカーは、現在、メンテナンスおよび改修プロジェクトからいくらかの収益を受け取っていますが、他の目的のために大型の鉄鋼部品も製造しています。バケットホイールエクスカベーターの現在の使用は、主にドイツと東/南東ヨーロッパで、電力生産のための亜炭（褐炭）採掘の分野に集中しています。Unexは、シベリアの永久凍土からダイヤモンドを抽出するためのBWEも作成しました。

バケットホイール

も参照してください
バガー288
バガー293
バガー1473
表土コンベヤーブリッジF60
トレンチャー（機械）

参考文献
^ “”Tenova TAKRAF。（2007）。TenovaTakrafマイニング機器””。2011年12月6日にオリジナルからアーカイブされました。
^ 「地球を食べる怪物」ポピュラーメカニクス、1956年6月、114-115ページ
^のdが「ビッグホイールは、旋削に保管してください」。womp-int.com。
^ Grathof、H。（1986）。大型バケットホイールエクスカベーターの設計（構造特性）。Journal of Mines、Metals、and Fuels、34（4）、204-213。
^ Chironis、N。（1984）。人気が高まっているコンパクトなデザインのバケットホイールエクスカベーター。石炭年齢、84（10）、84-91。
^ ThyssenKruppFördertechnik。（2005）。ビジネスユニット：鉱業アーカイブで2011年2月11日、ウェイバックマシン

外部リンク
コモンズには、バケットホイールエクスカベーターに関連するメディアが
バケットホイールエクスカベーターおよびクラッシャー/コンベヤーシステムの経済的および技術的側面
ExtremeMachinesのバケットホイールエクスカベーター
バケットホイールエクスカベーターワールドワイドインスタレーション
世界最大のバケットホイールエクスカベーターを含む、露天掘り採掘設備の大手メーカーであるTenova Takraf
NASA Astronomy Picture of the Day：道路を横断するバケットホイールエクスカベーターの写真（2006年11月22日）
「ビッグホイールは回転し続ける」-バケットホイールエクスカベーターおよび同様の車両の開発に関する情報。
「ビッグエバケーターのホイールに取り付けられたシャベル」ポピュラーメカニクス、1935年2月
サンドビックマイニングアンドコンストラクションプロダクツ>バルクマテリアルハンドリング機器>バケットホイールエクスカベーター> PE200-1400 / 2×30
連続船舶アンローダーの構造解析、Society of Mechanical Engineers、2012 Proceedings、2012.11、2075-2078（4ページ）

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