Exploitation minière souterraine : roche dure R1700 REPOUSSEZ LES LIMITES AVEC NOTRE NOUVELLE GÉNÉRATION DE LDH CAT

Nous avons intégré plusieurs points de levage et d'arrimage à cette machine pour faciliter sa descente dans le puits de mine. Le nouveau crochet de remorquage en option est boulonné pour une dépose et une installation rapides.

Solutions technologiques

La nouvelle conception de ses structures reflète parfaitement la plus grande robustesse de la R1700. En utilisant les dernières méthodes de conception et les tout derniers outils de validation, nous avons assuré la grande robustesse du châssis aux points critiques et allégé la machine en d'autres endroits.

Le châssis non à l'arrière du moteur

La section de châssis avant a été repensée avec un nouveau moulage de support d'essieu avant entièrement intégré. Ce nouveau moulage absorbe plus d'impacts, de vibrations et de charges de transport, inévitables avec l'augmentation du poids et de la capacité de la machine.

Bras de manutention et timonerie de godet

Les bras de manutention de la R1700 sont visiblement plus robustes avec des épaisseurs d'acier supplémentaires aux endroits clés.

• Cette nouvelle conception nous a permis d'élargir l'accès aux points d'entretien sur le châssis avant et aux composants hydrauliques.
• La timonerie de godet, les points de fixation du vérin et les tailles des cylindres ont été revus afin d'améliorer considérablement les mécanismes de chargement.
• Outre cette nouvelle géométrie, la machine offre des godets redessinés.

Châssis arrière du moteur

Le châssis arrière du moteur a été entièrement repensé. Avec l'ajout du post-traitement Stade V (en option), le châssis est désormais légèrement plus imposant. Cette nouvelle conception nous a permis d'améliorer :

• Le centre de gravité.
• Les spécifications de chargement de la machine.
• La qualité de la conduite pour le conducteur.

Vous remarquerez que nous avons incliné l'arrière du châssis, tout en maintenant notre angle de départ afin de minimiser l'impact des dommages. Nous avons par ailleurs augmenté la couverture du matériau d'usure.

• Deux moulages ont été intégrés à l'arrière du châssis comme contrepoids et pour faciliter la gestion des charges sur la totalité du châssis.
• Les points d'accès d'entretien sous la machine sont plus grands.

Alors que les générations précédentes de cette machine disposaient de deux réservoirs de carburant intégrés, la R1700 est équipée d'un seul réservoir de carburant boulonné facile à entretenir et permettant environ 12 heures de fonctionnement avant d'avoir à faire le plein.

L'articulation

Tout comme l'accès élargi aux points d'entretien sur la timonerie avant, nous avons repensé l'articulation avec :

• Plus d'espace de travail pour les techniciens d'entretien.
• De nouveaux axes plus grands reliant les deux châssis.
• Des passages hydrauliques simplifiés et propres sur la totalité de l'articulation.

Le moteur diesel C13 Cat®

Le moteur de la R1700 est à la base de ces nouvelles performances et niveaux de puissance. Alors que le R1700G tirait le meilleur parti de la puissance du C11, cette nouvelle machine et ses objectifs de performances exigeaient une motorisation plus puissante. Nous sommes donc passés au C13.

Le C13 est un moteur performant extra-robuste qui affiche une configuration 6 cylindres en ligne avec turbocompresseur et refroidisseur d'admission air-air. Sur les modèles R1700, ce moteur affiche une puissance nominale de :

• 257 kW ou 345 HP à 2 050 tr/min pour les moteurs Stage V.
• 269 kW ou 361 HP à 1 800 tr/min pour les moteurs conformes Tier 3/Stage IIIA ou Tier 2/Stage II VR (réduction de la ventilation).

Le C13 peut fonctionner en haute altitude et commence à détarer à :

• Une altitude de 2895 m (9500 ft) pour les moteurs Stage V.
• Une altitude de 3505 m (11500 ft) pour les moteurs Tier 3/Stage IIIA.
• Une altitude de 3200 m (10500 ft) pour les moteurs Tier 2/Stage II VR.

Le C13 est équipé du système MEUI (Mechanically-actuated Electronic Unit Injection, système à injecteurs-pompes électroniques à commande mécanique) Cat pour fournir une haute pression d'injection quelle que soit la plage de vitesses de fonctionnement. Ce moteur nécessite des injections multiples de carburant hautement pressurisé et atomisé au cours du cycle de combustion. Le contrôle précis du cycle de combustion permet d'abaisser les températures dans la chambre de combustion et donc de réduire les émissions polluantes et d'optimiser la combustion du carburant ; le rendement par litre (gallon) de carburant s'en trouve ainsi amélioré.

Le post-traitement pour une configuration de moteur Stage V est monté sur le châssis pour plus de commodité. Il inclut un réservoir de liquide d'échappement diesel (DEF, Diesel Emission Fluid) dimensionné pour correspondre à la capacité de 12 heures du réservoir de carburant. Les composants de post-traitement sont soigneusement protégés et enveloppés de bandes thermiques. Le système utilise la régénération pour gérer les émissions à l'intérieur du module d'émissions propres (CEM, Clean Emissions Module). La régénération peut être définie sur le mode automatique. L'opérateur est informé lorsque la régénération est en cours et la machine s'occupe du processus tout en continuant à fonctionner.

Convertisseur de couple avec embrayage de verrouillage

Une partie de l'amélioration de la vitesse en pente est permise grâce au nouveau convertisseur de couple avec embrayage de verrouillage. Également utilisé sur notre gamme de LHD plus grands, il a été dimensionné pour une extrême durabilité. Il s'engage automatiquement dès que la machine passe en deuxième.

Transmission

La transmission Cat sur cette machine a également été redimensionnée pour une plus longue durée de vie. Elle est maintenant régie par notre logiciel APECS qui permet à la transmission de passer les rapports confortablement, même en cas de couple élevé. La machine peut ainsi monter les pentes plus rapidement en réduisant la perte d'impulsion entre les changements de vitesse. Elle peut potentiellement monter à un rapport inférieur pour économiser du carburant. Tout dépend de l'environnement de votre mine.

La commande électronique de la pression d'embrayage (ECPC, Electronic Clutch Pressure Control) fonctionne en tandem avec l'APECS pour réduire les pics de pression à l'intérieur de la transmission et garantir sa très longue durée de vie. Il en résulte un effort à la jante plus efficace pour la production. Ces commandes améliorent également la qualité de conduite de la machine.

Nous avons amélioré le débit d'huile vers le groupe d'engrenages de sortie pour une très longue durée de vie. L'huile ne doit être vidangée que toutes les 1000 heures, ce qui réduit le temps et les coûts d'entretien.

Essieux

Nos essieux sont également plus grands pour s'adapter à la capacité et au poids supplémentaires de la machine. Nous avons augmenté l'épaisseur du carter d'essieu afin de le protéger contre l'abrasion et d'améliorer sa résistance à la corrosion. Avec ces nouveaux essieux, la largeur de voie a légèrement été augmentée de 64 mm (2,51 in). La R1700 est équipée du même différentiel que les machines R2900. Voici les principales mises à jour de l'essieu :

• Axes plus grands.
• Train planétaire plus grand.
• Joint Duo-Cone plus grand.
• Rétention d'arbre planétaire améliorée.
• Tourillons, supports de tourillon et roulements de tourillon plus grands.

Freinage électrohydraulique

Le freinage EH supplémentaire nous a permis d'améliorer sensiblement le système de commande de traction, la limitation des surrégimes moteur, la limitation de la vitesse au sol et le freinage sous contrôle à distance.

Le circuit hydraulique de cette machine est à la pointe de la technologie. Il utilise des pompes à piston à la demande pour garantir une longue durée de vie, des pressions plus élevées et un meilleur rendement général du circuit. Le conducteur peut connaître la pression totale du circuit lorsque le moteur tourne au ralenti. Le circuit offre une capacité de détection de charge ; sa priorité est la sécurité du freinage et de la direction.

Au cours de la charge, il fournit une force d'arrachement plus importante au cours de l'excavation. À l'autre bout du cycle, la machine offre des temps de vidage plus courts. Les vérins de timonerie avant ont été repositionnés pour améliorer le levage mécanique.

Le système intègre également des dispositifs de protection. Si le conducteur ouvre la porte de la cabine lorsque la machine est sous tension, le circuit hydraulique est neutralisé et les équipements sont immobilisés.

Les conducteurs apprécieront la réactivité de la machine.

• Au cours du cycle de charge ou de vidage, plus le conducteur actionne les commandes avec force, plus la machine réagit rapidement.
• Pour la première fois, nous proposons le chargement automatique du godet avec la fonction Auto Dig (excavation automatique). Ce système a fait ses preuves sur les produits de surface Cat et ouvre la voie à une autonomie totale à l'avenir.
• Le circuit de direction est contrôlé par un pilote afin d'offrir au conducteur un ressenti plus précis lors des manœuvres dans des espaces restreints.

La commande antitangage est désormais totalement intégrée au circuit hydraulique et s'engage automatiquement quand la machine passe au-dessus de 5 km/h (3 mph). Les vérins sont amortis automatiquement pour assurer la protection et le confort du conducteur.

La R1700 est équipée d'une fonction de ralentissement automatique à commande hydraulique.

• Comme son nom l'indique, le système s'active automatiquement lorsque le conducteur retire son pied de l'accélérateur.
• Parce qu'il permet au conducteur de gagner en confiance et d'être plus à l'aise sur les pentes descendantes à des vitesses plus élevées, il permet d'améliorer les temps de cycle.

La cabine de la R1700 occupe la même empreinte au sol que les machines des générations précédentes. Cependant, nous avons complètement modifié l'intérieur avec une nouvelle répartition des espaces pour le conducteur et de tout nouveaux composants électroniques. Le dessous de la structure de la cabine est revêtu d'un nouveau matériau pour le protéger contre la corrosion. Nous proposons à la fois une cabine fermée ou une configuration de cabine ouverte.

Confort du conducteur

• Espace supplémentaire ménagé autour du conducteur.
• Nouveau rembourrage réglable pour les genoux du conducteur.
• Le conducteur est assis légèrement plus bas à l'intérieur de la cabine ; il profite ainsi d'une meilleure qualité de conduite et de davantage de place pour la tête.
• Espace supplémentaire ménagé pour le confort des pieds lors de l'utilisation des pédales.
• Commande de climatisation de série avec cabine fermée en option.
• Toute nouvelle couverture HVAC avec flux d'air amélioré, plus grande capacité de dégivrage et niveaux de bruit réduits.
• Ergonomie de toutes les commandes et de tous les manipulateurs améliorée.
• Accoudoir réglable.
• Cabine montée sur une isolation pour réduire les transferts de vibrations au conducteur.
• Double vitrage en option pour réduire le bruit et améliorer la régulation de la température dans des conditions environnementales extrêmes.
• Pressurisation de la cabine pour repousser la poussière.
• Chargement automatique du godet pour limiter la fatigue.
• Deux options de siège à suspension pneumatique avec siège en T pour permettre de garder ses équipements de protection individuelle.
• Option de commande antitangage avec amortissement de vérin électronique.
• Nouveau porte-gobelets.

Sécurité du conducteur

• Système de détection de présence du conducteur et capteur de verrou de portière.
• Double sortie d'urgence secondaire.
• Vitre étanche à double fermeture de série.
• Conduit double de climatisation amélioré pour dégivrer et déshumidifier la vitre.
• Largeur de porte accrue.
• Cadre EROPS/OROPS homologué.
• Essuie-glaces jumelés sur la fenêtre vers l'avant et essuie-glace simple sur la porte et la fenêtre donnant sur l'arrière.
• Caméra de recul avec écran couleur (en option).
• Activation du système d'extinction des incendies depuis l'intérieur de la cabine.
• Nouvelle commande à distance conçue par Caterpillar avec afficheur de diagnostics.
• Limitation de vitesse au sol pouvant être réglée en usine.
• Verrouillage de point mort.

Technologie et écrans d'information

• Information système en temps réel sur l'afficheur de tableau de bord haute résolution avec 11 options de langue.
• Contrôle de la pression des pneus.
• L'afficheur du tableau de bord est à démarrage rapide : les informations sont disponibles avant le démarrage du moteur.
• Le conducteur peut voir que l'embrayage de verrouillage, la commande antitangage, le chargement automatique et les feux de route sont activés et que les commandes de régénération sont engagées.
• Connectivités J1939 et Ethernet disponibles.
• Analyse des données Product Link™ Elite (PLE) avec connectivité WiFi.
• Tous les ECM de la machine ont été transférés vers un boîtier scellé dédié, monté à l'extérieur de la cabine.
• La commande d'exploitation souterraine peut désormais être actionnée via l'électronique embarquée et est pré-équipée pour l'automatisation en usine.

Les composants électriques Cat tels que les connecteurs, les faisceaux de câblage et les ECM, sont des éléments critiques de la fiabilité sur le long terme de notre machine. Nos composants électriques sont conçus pour résister aux environnements corrosifs.

Sur le R1700, nous avons placé tous les ECM de la machine dans un seul boîtier scellé et refroidi par air, situé sur la plate-forme d'entretien de la machine. Cela permet des passages électriques simplifiés et dégagés dans l'ensemble de la machine et améliore grandement l'accès et la commodité pour le personnel d'entretien.

La machine intègre d'autres composants électriques, comme un nouveau système de caméra haute résolution (avec trois nouvelles caméras ajoutées pour Command for Underground).

Sur cette machine, Caterpillar propose des éclairages LED de série avec de nombreux points d'éclairage à l'avant et l'arrière de la machine.

• Nous avons ajouté une lampe montée sur la porte de la cabine afin de voir les parois dans les virages.
• Le compartiment de la transmission est doté d'un éclairage qui peut être actionné sur le côté de la cabine.
• Un témoin vert à l'arrière de la cabine indique qu'une commande à distance est activée.
• Deux témoins orange indiquent que la machine fonctionne en mode de commande à distance.
• Un éclairage de chargement du tombereau en option est disponible. Il s'allume automatiquement lorsque les bras de manutention atteignent 50 pour cent de leur course vers le haut.

Pour une plus grande sécurité, nous avons placé le boîtier de commande électrique au niveau du sol, côté froid du moteur et nous avons amélioré l'accessibilité à la batterie au niveau du sol.

L'intégration de Command for Underground dans nos ECM constitue l'une des plus importantes améliorations que nous avons apportées aux composants électriques. La machine est ainsi pré-équipée d'usine.

La surveillance de la charge utile est proposée et ne nécessite qu'un faible levage du godet pour permettre la mesure.

Caterpillar a conçu et fabriqué le godet de la R1700 en accord avec ses performances. Il en résulte une nouvelle conception de godet brevetée présentant les avantages suivants :

• Gestion de la répartition des charges pour garantir une longue durée de service.
• Angle d'ouverture plus important pour faciliter le chargement de roche.
• Couverture des pneus accrue pour le nettoyage et assurer leur protection.
• Solidité renforcée pour s'adapter à une force d'arrachage plus importante.
• Rigidité accrue du tube de couple intérieur pour une bonne résistance à la torsion.
• Goussets de coin sur le dessus.
• Il existe six tailles de godets de vidage allant de 5,7 m³ (7,5 yd³) à 8,6 m³ (11,2 yd³), un godet à éjecteur de 5,8 m³ (7,6 yd³) et un godet boulonné disponible de 6,8 m³ (8,9 yd³).

Outre la nouvelle conception de godet, une nouvelle offre d'outils d'attaque du sol est disponible. Le GET demi-flèche à boulonner (BOHA, Bolt-On, Half Arrow) a fait l'objet de tests rigoureux sur le terrain avant d'être mis en production. Ce système présente les avantages suivants :

• Une réduction de l'usure des matériaux grâce à l'absence de soudures ou de découpes.
• Les œilletons de levage intégrés facilitent la manipulation des segments.
• Les indicateurs d'usure intégrés permettent de planifier les immobilisations pour remplacement.
• Le remplacement est simple et rapide et permet à votre machine pour retourner en production plus rapidement. Lors d'un test sur le terrain, un client a constaté une réduction de 75 pour cent des immobilisations pour remplacement de ses GET et de 39 pour cent de ses coûts horaires.

Nous avons atteint un niveau de sécurité inégalé sur le R1700. Les nouvelles fonctionnalités critiques incluent :

• Cartouche d'extinction d'incendies dédiée et disponible en usine.
• Multiples points d'activation du système d'extinction d'incendies.
• Système de main courante redessiné avec une couverture complète pour les personnes se trouvant sur la plate-forme de travail.
• Système de détection de présence du conducteur avec neutralisation du circuit hydraulique et capteur de porte.
• Revêtement anti-dérapant sur toutes les surfaces de marche.
• Amélioration de la visibilité et de la couverture de l'éclairage et de la caméra.
• Nouvelles performances de freinage, capacités de maintien en pente, nouveaux indicateurs d'usure des freins.
• Accès au niveau du sol à la plupart des points de contrôle d'entretien quotidiens.
• Zone d'entretien côté froid du moteur.
• Protection thermique sur les composants de post-traitement.
• Points de verrouillage/étiquetage intégrés.
• Avertissements en cabine : visuels et auditifs.
• Nouvelle ergonomie pour la console de chantier Cat, commande d'activation d'arrêt d'urgence et anti-incendie.
• Axes de timonerie avant pour le verrouillage en position des bras de manutention.
• Alarme de recul.
• Crochet de remorquage boulonné.
• Centrale de surveillance de la pression des pneus.

Composants modulaires

La R1700 dispose de plusieurs éléments, comme le système de climatisation et le système de refroidissement, de conception modulaire pouvant être déposés et réinsérés comme une seule unité, ce qui permet de remettre la machine en service bien plus rapidement. De même, tous les ECM de la machine ont été intégrés dans un seul boîtier scellé et parfaitement protégé, accessible depuis la plate-forme de travail.

Accès pour l'entretien

En plus des composants modulaires, tous les filtres et toutes les tâches d'entretien clés ont été regroupés dans une section d'entretien centralisée côté froid du moteur. La protection du radiateur s'ouvre pour permettre l'accès au radiateur et les refroidisseurs d'huile ainsi que les batteries sont facilement accessibles directement en dessous de l'emplacement d'entretien centralisé.

Information sur l'état de la machine

• Les informations critiques sur la machine sont désormais visibles sur un afficheur intégré lorsque la machine est en marche à l'aide de la console de commande à distance dans le champ de vision Cat.
• Le contrôle de l'état de la machine en cabine peut être visualisé sur l'afficheur numérique et surveillé via le système Product Link Elite Cat (PLE), auparavant appelé VIMS.

Parce qu'il est boulonné directement sur le châssis, le réservoir de carburant peut être facilement nettoyé ou remplacé en cas de dommage.

Les options de lubrification peuvent être installées en usine.

Notre nouvelle option de version de frein et de crochet de remorquage permet de désaccoupler la machine et de désengager le frein de stationnement si la machine doit être remorquée.

La suite de technologies Caterpillar pour l'exploitation minière est appelée MineStar. Un élément important de MineStar pour nos clients du secteur minier est Command for Underground. Cette solution technologique vous permet d'adopter progressivement une approche vers l'autonomie complète.

Command for Underground a démontré qu'il permettait une augmentation significative de la production en faisant bien plus que simplement réduire l'exposition à des conditions dangereuses. Grâce à notre nouvelle console du conducteur ergonomique, votre équipe peut utiliser votre flotte LHDS depuis un environnement sécurisé au-dessus ou au-dessous du niveau du sol.

Command for Underground augmente la productivité de plusieurs façons :

• L'amélioration du confort et de la sécurité permet aux conducteurs d'être plus confiants et plus productifs.
• La sécurité est renforcée en plaçant le conducteur dans un environnement ergonomique et isolé dans lequel il peut conserver des taux de productivité élevés. Depuis son poste, le conducteur peut piloter une ou plusieurs machines en fonction du système sélectionné.
• Les dommages causés par les impacts avec les murs de direction et les immobilisations qui en résultent peuvent être éliminés grâce à notre système de guidage.
• Les changements d'équipe se résument à se lever du siège de console pour être remplacé par une autre personne. Votre conducteur de LHD n'a pas besoin de prendre une place dans l'ascenseur ni de perdre du temps à rechercher une machine à l'intérieur de la mine.

Grâce au R1700, les fonctions MineStar et Command for Underground sont prêtes pour une nouvelle phase plus avancée : l'automatisation complète. Nous avons facilité l'adoption de cette nouvelle technologie en pré-équipant directement la machine en usine.

La R1700 est la première LHD Cat à proposer toutes les solutions technologiques suivantes :

• Commande à distance dans le champ de vision : commande à distance repensée.
• Utilisation avec télécommande : lorsque le conducteur n'a pas de visibilité sur la machine.
• Guidage : mode de pilotage par télécommande qui ne s'appuie pas sur le conducteur pour éviter les collisions avec les parois.
• Copilotage : nécessite uniquement une action sur la direction du conducteur (marche avant ou marche arrière), le guidage cartographique permet ensuite d'activer la direction automatique.

Le fonctionnement entièrement autonome est rendu possible sur le R1700 grâce à l'ajout de trois nouvelles commandes :

• Pilotage automatique : supervise le déplacement de la machine sans intervention du conducteur entre les points de chargement et de vidage.
• Vidage automatique : permet à la machine de vider son chargement dans une infrastructure fixe sans intervention du conducteur.
• Excavation automatique : chargement du godet et excavation autonomes désormais disponibles sur le R1700.

La R1700 peut également atteindre des vitesses de déplacement plus élevées lorsque la machine est utilisée en mode autonome, ce qui permet à la machine de réduire les temps de cycle et d'améliorer la productivité.

La R1700 a été conçue à Burnie en Tasmanie (Australie) et est fabriquée à Rayong en Thaïlande.

Burnie accueille également le centre de test Burnie Caterpillar où les clients peuvent accéder à la totalité du centre de formation et de l'usine de test de Command for Underground. Une vidéo de ce site est disponible sur : www.cat.com/underground.

L'usine Caterpillar à Rayong est l'une des infrastructures de fabrication Caterpillar les plus récentes, avec une attention portée à 100 pour cent sur les produits de l'exploitation minière souterraine en roche dure.

L'usine de Rayong a été conçue et construite par Caterpillar. Elle est gérée et exploitée par une équipe diverse et hautement qualifiée qui a intégré le Cat Production System à sa culture.

Lorsqu'il rejoint l'équipe de Rayong, un employé suit 250 heures de formation avant de prendre son poste sur la ligne. Nos soudeurs sont bien mieux formés. Pour garantir leur réussite à leur poste, nous équipons nos soudeurs d'un outillage dernier cri afin qu'ils puissent travailler de manière ergonomique et atteindre le niveau de pénétration de soudure spécifié. La qualité de votre machine Cat commence avec cette équipe.

À chaque étape du processus de fabrication correspond une station de contrôle de la qualité. Chaque employé peut arrêter la ligne de montage pour améliorer continuellement la sécurité ou le processus de fabrication.

Un environnement propre permet de conserver les composants exempts de contaminants et offre un meilleur climat de travail. Comme toutes les usines Caterpillar dans le monde, les visiteurs sont les bienvenus pour voir où et comment leurs machines sont fabriquées.