Naładowany i gotowy do ładowania

"Nasze systemy sprawdzają się w prawdziwym świecie - mówi Mike Kasaba, dyrektor zarządzający Artisan Business Unit w firmie Sandvik - Mamy za sobą dekadę rzeczywistego użytkowania w produkcji podziemnej. To czyni nas najbardziej doświadczonym zespołem BEV w przemyśle wydobywczym. W połączeniu z możliwościami firmy Sandvik w zakresie produkcji i wsparcia produktu gotowego do użycia na całym świecie, przyszłość górnictwa podziemnego rysuje się już dziś".

Jego pewność siebie jest uzasadniona. Sandvik od dawna jest liderem na rynku ładowarek elektrycznych ze swoją sprawdzoną linią produktów, zbudowaną w oparciu o wieloletnią współpracę z klientami z branży górniczej. Sandvik wie, czego szukają właściciele kopalń i wykonawcy robót górniczych, modernizując swoje floty.

To doświadczenie łączy się teraz ze świeżym spojrzeniem firmy Artisan na przemysł wydobywczy. Mniej więcej dwa lata po przejęciu, dawniej niezależne centrum innowacji może teraz zaprezentować pierwsze owoce wspólnych wysiłków badawczo-rozwojowych: Ładowarkę akumulatorowo-elektryczną Sandvik LH518B. Łączy ona zaawansowaną technologię BEV z wybranymi elementami z istniejącej floty Sandvik, w tym ze sprawdzonymi wspólnymi rozwiązaniami, takimi jak konstrukcja łyżki i wysięgnika oraz kabina ładowarki.

Nowy zespół specjalistów BEV z firmy Sandvik podsumowuje swoje myślenie inżynierskie w filozofii First Principles Design i jej trzech podstawowych wartościach: niezawodności, redundancji systemu i optymalizacji cyklu, które płynnie łączą się z istniejącą filozofią projektowania ładowarek firmy Sandvik.

Co to oznacza w praktyce? Pierwsza generacja pojazdów BEV polegała po prostu na wymianie silnika wysokoprężnego na silnik elektryczny i akumulator, przy jednoczesnym zachowaniu niezmienionej skrzyni biegów, przemiennika momentu obrotowego i przystawki odbioru mocy napędzającej układ hydrauliczny. W drugiej generacji wyeliminowano przemiennik momentu obrotowego, a przystawkę odbioru mocy wymieniono na oddzielny silnik elektryczny. Podczas gdy te wczesne iteracje projektów BEV oferują rzeczywistą poprawę wydajności ładowarki, pozostają one ograniczone mechaniczną konstrukcją rzeczywistej ładowarki, a także ograniczeniami mechanicznego układu napędowego.

Sandvik LH518B reprezentuje najnowszą, trzecią generację konstrukcji BEV. Cały pojazd został zaprojektowany od podstaw, eliminując ograniczenia starszych, pierwotnie mechanicznych konstrukcji. Starsze rozwiązania z ładowarek zasilanych bateryjnie zostały wymienione na nową konstrukcję skoncentrowaną na systemie akumulatorów i elektrycznym układzie napędowym, co pozwala na całkowicie inną topologię układu napędowego. Wynikająca z tego swoboda projektowania umożliwia nowe rozwiązania, takie jak zastosowanie mniejszych kół z tyłu dla lepszej widoczności operatora i odłączanej tylnej części ramy dla łatwiejszej i szybszej wymiany akumulatora.

Jeśli chodzi o codzienne operacje górnicze, filozofia projektowania BEV trzeciej generacji zapewnia bardzo znaczące, konkretne korzyści. Ładowarka ma znacznie większą ładowność w stosunku do swoich rozmiarów i masy, dzięki czemu Sandvik LH518B jest prawdopodobnie najpotężniejszą 18-tonową ładowarką do tej pory.

Cykl "tankowania" ładowarki Sandvik LH518B jest najszybszy w branży dzięki opatentowanemu systemowi wymiany akumulatorów i systemowi stabilizacji zintegrowanemu z akumulatorem. Stacja ładowania nie wymaga ciężkiej infrastruktury ani dodatkowych urządzeń, takich jak dźwig. Stacja ładowania składa się z trzech kompaktowych kostek, które opierają się na wspólnej infrastrukturze energetycznej już istniejącej w kopalni, co oznacza, że można je łatwo przenosić i przesuwać w miarę rozwoju operacji wydobywczych.

Wyposażona jest w 18-tonową łyżkę zaprojektowaną dla 4,5-metrowego chodnika i układ napędowy o sile uciągu 450 kiloniutonów, podczas gdy wymiary maszyny są zgodne z 14-tonowym gabarytem roboczym.
Dla właściciela kopalni lub wykonawcy oznacza to w praktyce możliwość zrobienia więcej przy użyciu mniejszej maszyny. Na przykład pełna łyżka może być ciągnięta po pochyłości 20% z prędkością 12 km/h. Innym przykładem możliwości koparki Sandvik LH518B jest prędkość maksymalna wynosząca 30 km/godz.

Cykl ładowania ładowarki Sandvik LH518B jest najszybszy w branży dzięki opatentowanemu systemowi wymiany akumulatorów i systemowi stabilizacji zintegrowanemu z akumulatorem. Stacja ładowania nie wymaga ciężkiej infrastruktury ani dodatkowych urządzeń, takich jak dźwig.

Stacja ładowania składa się z trzech kompaktowych kostek, które opierają się na wspólnej infrastrukturze energetycznej już istniejącej w kopalni, co oznacza, że można je łatwo przenosić i zmieniać ich położenie w miarę rozwoju działalności górniczej.

Kilka odpowiednich starych końców tuneli lub rozjazdów w strategicznych miejscach wzdłuż trasy ładowarki to wszystko, czego potrzeba do niezwykle prostej wymiany baterii. W stacji ładowania operator po prostu opuszcza wyczerpany akumulator i odbiera nowy, w pełni naładowany. Ponadto pokładowe łączności akumulatora są zautomatyzowane, więc cały cykl wymiany akumulatora można wykonać bez opuszczania kabiny.

Sandvik LH518B oferuje właścicielom kopalń i wykonawcom prawdziwą wolność wyboru, niezależnie od istniejącego składu floty. Może zastąpić zarówno ładowarki spalinowe, jak i tethered-elektryczne, jeśli tego wymagają potrzeby operacyjne, ale równie łatwo może współistnieć z dowolnym typem starszego systemu, który musi pozostać w użyciu, a we wszystkich przypadkach przy minimalnych zmianach w cyklach ładowania.

Całkowity koszt posiadania (TCO) jest częstą obawą związaną z BEV, szczególnie jeśli nowe maszyny akumulatorowe muszą zostać zaadaptowane w istniejącej kopalni.

"Klienci często uważają, że nowa technologia będzie droższa - mówi Brian Huff, wiceprezes ds. technologii w dziale Artisan firmy Sandvik - W rzeczywistości tak nie jest. Baterie są nowym komponentem kosztów w stosunku do istniejącego modelu, więc trzeba je dodać do pozycji. Ale w rzeczywistości rekompensuje to drogie paliwo do silników wysokoprężnych. Co więcej, w maszynie nie ma silnika, skrzyni biegów ani przemiennika momentu obrotowego, co oznacza brak przebudowy w połowie okresu eksploatacji, brak przebudowy skrzyni biegów i znacznie mniej wymian chłodnic".

Biorąc pod uwagę wszystkie te czynniki, całkowity koszt posiadania (TCO) prawdopodobnie nie przekroczy kosztu posiadania typowej ładowarki z silnikiem wysokoprężnym. Koszty te prawdopodobnie również spadną, gdy pojazdy BEV staną się bardziej powszechną technologią, a wydajność produkcji wzrośnie. Co więcej, obliczenia te nie uwzględniają nawet znacznego potencjału zmniejszenia wytwarzania ciepła i obniżenia kosztów wentylacji kopalni.