Chargé et prêt à charger

"Nos systèmes fonctionnent dans le monde réel", déclare Mike Kasaba, directeur général de l'unité commerciale Artisan de Sandvik, "Nous avons une décennie d'utilisation réelle de la production souterraine. Cela fait de nous l'équipe BEV la plus expérimentée de l'industrie minière. Combinez cela avec la capacité de Sandvik à fabriquer et à soutenir un produit prêt à l'emploi à l'échelle mondiale et vous comprendrez que l'avenir de la mine souterraine est là aujourd'hui. "

Sa confiance est bien fondée. Sandvik est depuis longtemps un leader sur le marché des chargeuses électriques grâce à sa gamme de produits éprouvés, issus d'une collaboration de plusieurs décennies avec les clients de l'industrie minière. Sandvik sait ce que les propriétaires de mines et les entrepreneurs recherchent généralement lorsqu'ils mettent à jour leur flotte.

Cette expérience s'allie désormais à la nouvelle perspective d'Artisan sur l'industrie minière. Environ deux ans après l'acquisition, l'ancien centre d'innovation indépendant peut désormais présenter les premiers fruits des efforts conjoints en matière de recherche et de développement : La chargeuse électrique à batterie Sandvik LH518B. Elle combine la technologie BEV avancée avec des éléments sélectionnés de la flotte existante de Sandvik, y compris des solutions communes éprouvées, telles que la conception du godet et de la flèche et la cabine de la chargeuse.

La nouvelle équipe de spécialistes BEV de Sandvik résume sa réflexion d'ingénierie dans sa philosophie de conception des premiers principes et ses trois valeurs fondamentales : fiabilité, redondance du système et optimisation du cycle, qui se combinent parfaitement avec la philosophie existante de Sandvik en matière de conception de chargeuses.

Qu'est-ce que cela signifie en pratique ? Les BEV de première génération consistaient simplement à remplacer le moteur diesel par un moteur électrique et une batterie, tout en conservant la transmission, le convertisseur de couple et la prise de force entraînant le système hydraulique. Dans la deuxième génération, le convertisseur de couple a été éliminé et la prise de force a été remplacée par un moteur électrique séparé. Bien que ces premières itérations de BEV offrent de réelles améliorations en termes d'efficacité de la chargeuse, elles restent limitées par la conception mécanique de la chargeuse elle-même ainsi que par les limites de la chaîne cinématique mécanique.

Le Sandvik LH518B représente la dernière et troisième génération de BEV. L'ensemble du véhicule a été conçu à partir de zéro, éliminant ainsi les limites des anciennes conceptions mécaniques. Les solutions héritées des chargeuses à moteur diesel sont remplacées par une nouvelle conception globale centrée sur le système de batterie et une chaîne cinématique électrique, qui permet une topologie de chaîne cinématique entièrement différente. La liberté de conception qui en résulte permet de nouvelles solutions, telles que l'utilisation de roues plus petites à l'arrière pour améliorer la visibilité de l'opérateur et une section de châssis arrière amovible pour un remplacement plus facile et plus rapide de la batterie.

En termes d'opérations minières quotidiennes, la philosophie de conception du BEV de troisième génération offre des avantages très significatifs et concrets. La chargeuse a une charge utile nettement plus élevée pour sa taille et son poids, ce qui fait de la Sandvik LH518B sans doute la chargeuse de 18 tonnes la plus puissante à ce jour.

Le cycle de " ravitaillement " de la Sandvik LH518B est le plus rapide de l'industrie, grâce au système breveté de permutation des batteries et à un système de stabilité intégré au bloc-batterie. La station de recharge ne nécessite pas d'infrastructure lourde ou d'aménagements supplémentaires, tels qu'une grue. La station de charge se compose de trois cubes compacts qui s'appuient sur l'infrastructure électrique commune déjà en place dans la mine, ce qui signifie qu'ils peuvent être facilement déplacés et redéployés au fur et à mesure de l'évolution de l'exploitation minière.

Elle est équipée d'un godet de 18 tonnes conçu pour une tête de 4,5 mètres et d'une chaîne cinématique de 450 kilonewtons d'effort de traction, tandis que les dimensions de la machine sont conformes à la taille de l'enveloppe de 14 tonnes.
Pour un propriétaire de mine ou un entrepreneur, cela signifie pratiquement la capacité d'en faire plus avec une machine plus petite. Par exemple, un godet plein peut être transporté sur une pente de 20 % à 12 km/h. Un autre exemple des capacités de la Sandvik LH518B est sa vitesse de pointe de 30 km/h.

Le cycle de " recharge " de la Sandvik LH518B est le plus rapide de l'industrie, grâce au système breveté de permutation des batteries et à un système de stabilité intégré au bloc-batterie. La station de charge ne nécessite pas d'infrastructure lourde ou d'aménagements supplémentaires, comme une grue.

Elle se compose de trois cubes compacts qui s'appuient sur l'infrastructure électrique commune déjà en place dans la mine, ce qui signifie qu'ils peuvent être facilement déplacés et redéployés au fur et à mesure de l'évolution de l'exploitation minière.

Quelques vieux forages tunnels ou aiguillages situés à des endroits stratégiques le long de l'itinéraire de la chargeuse suffisent pour procéder à un échange de batteries extrêmement simple. À la station de charge, l'opérateur dépose simplement la batterie épuisée et en prend une nouvelle, entièrement chargée. De plus, les connectivités de la batterie embarquée sont automatisées, de sorte que l'ensemble du cycle d'échange de la batterie peut être réalisé sans quitter la cabine.

La Sandvik LH518B offre aux propriétaires de mines et aux entrepreneurs une véritable liberté de choix, quelle que soit la composition de leur parc existant. Elle peut remplacer les chargeuses à moteur diesel et électrique si les besoins opérationnels l'exigent, mais elle peut tout aussi bien coexister avec n'importe quel type de système existant qui doit rester en entretien, et dans tous les cas avec des changements minimes dans les cycles de chargement.

Le coût total d'utilisation est une préoccupation commune concernant les BEV, en particulier si les nouvelles machines à batteries doivent être adoptées dans un site minier existant.

"Les clients pensent souvent que cette nouvelle technologie sera plus coûteuse", déclare Brian Huff, vice-président de la technologie de l'unité commerciale Artisan de Sandvik, "en réalité, ce n'est pas le cas. Les batteries sont un nouveau composant de coût par rapport au modèle existant, vous devez donc l'ajouter à vos postes. Mais en réalité, elles compensent le coût élevé du carburant diesel. En outre, il n'y a pas de moteur, de transmission ou de convertisseur de couple sur la machine, ce qui signifie qu'il n'y a pas de remise à neuf à mi-vie, pas de remise à neuf de la transmission et beaucoup moins de changements de refroidisseurs".

Lorsque tous ces facteurs sont pris en compte, le coût total d'utilisation ne devrait pas dépasser celui d'une chargeuse classique à moteur diesel. Les coûts sont également susceptibles de diminuer à mesure que les BEV deviennent une technologie plus courante et que les volumes de production augmentent. En outre, ces calculs ne tiennent même pas compte de l'important potentiel de réduction de la production de chaleur et des coûts de ventilation des mines.