W maszynie wbudowaliśmy więcej punktów mocowania i podnoszenia, aby ułatwić jej opuszczanie szybem kopalnianym. Nowy opcjonalny hak holowniczy jest przykręcany, co ułatwia jego montaż i demontaż.
Rama po stronie przeciwnej do silnika
Przednia sekcja ramy ma nową czteropłytową, której podstawę stanowi nowy, w pełni zintegrowany odlew podtrzymujący przednią oś. Odlew wytrzymuje mocniejsze uderzenia, większe drgania i wyższe obciążenia transportowe, które nieuchronnie powstają wskutek zwiększenia pojemności i masy maszyny.
Ramiona podnoszenia i zawieszenie łyżki
Ramiona podnoszenia w modelu R1700 są ewidentnie mocniejsze, a w newralgicznych miejscach mają stalowe wzmocnienia.
- Nowa konstrukcja umożliwiła poszerzenie strefy dostępu do punktów obsługowych w przedniej ramie i do podzespołów hydraulicznych.
- Zmieniono zawieszenie łyżki, punkty mocowania siłowników i rozmiary siłowników, co wyraźnie poprawiło mechanikę załadunku.
- Nowej geometrii towarzyszą zupełnie nowe łyżki o przeprojektowanej konstrukcji.
Rama po stronie silnika
Rama od strony silnika została całkowicie przeprojektowana. Dodatnie (opcjonalnego) układu oczyszczania spalin zapewniającego przestrzeganie normy Stage V spowodowało niewielkie zwiększenie wymiarów ramy. Modernizacja poprawiła następujące aspekty:
- Środek ciężkości.
- Charakterystyka załadunku maszyny.
- Komfort jazdy odczuwany przez operatora.
Tył ramy został nachylony w celu zmniejszenia ryzyka uszkodzeń wskutek uderzenia, przy czym udało się to bez uszczerbku dla kąta zejścia. Dodatkowo zwiększyliśmy powierzchnię materiału zużywalnego.
- Z tyłu ramy umieszczono dwa odlewy pełniące rolę przeciwwag, które dodatkowo pomagają równomierniej rozłożyć obciążenia ramy.
- Punkty dostępu serwisowego pod maszyną zostały powiększone.
Poprzednie generacje maszyny miały dwa zbiorniki paliwa zintegrowane z ramą, natomiast w R1700 zastosowano jeden przykręcany zbiornik. Jest on łatwy w serwisowaniu, a jego pojemność wystarcza na około 12 godzin pracy.
Sprzęg
Wraz z rozszerzeniem dostępu serwisowego do przedniego zawieszenia osprzętu przeprojektowaliśmy sprzęg:
- Więcej miejsca dla serwisantów do wykonywania niezbędnych czynności.
- Nowe, większe sworznie łączące obie ramy.
- Uproszczone i bardziej przejrzyste poprowadzenie przewodów hydraulicznych przez sprzęg.
Nowoczesne technologie w służbie wytrzymałości
R1700 to solidniejsza, mocniejsza maszyna, co ewidentnie widać w konstrukcji jej elementów nośnych. Wykorzystując najnowsze narzędzia do projektowania i weryfikowania rozwiązań inżynieryjnych, wzmocniliśmy ramę w newralgicznych miejscach, a w innych zmniejszyliśmy masę.
Silnik wysokoprężny CAT C13®
Nowe moc i wydajność maszyny R1700 zaczynają się od silnika. Modelowi R1700G wystarczał silnik C11, natomiast wyższe cele wydajnościowe nowej ładowarki wymagały pójścia o krok wyżej i zamontowania silnika C13.
C13 to agregat do bardzo ciężkich zadań, z 6 rzędowo ustawionymi cylindrami, turbodoładowaniem i chłodnicą końcową powietrze-powietrze. W modelu R1700 silnik osiąga następującą moc:
- 257 kW (345 KM) przy 2050 obr./min w wersjach spełniających normę Stage V.
- 269 kW (361 KM) przy 1800 obr./min w silnikach emitujących zanieczyszczenia na poziomie odpowiadającym normom Tier 3/Stage IIIA lub Tier 2/Stage II VR (z pakietem redukcji przedmuchów).
Silnik C13 może pracować na dużych wysokościach, a parametry traci dopiero przy następujących progach:
- 2895 m (9500 stóp) n.p.m. w wersjach spełniających normę Stage V.
- 3505 m (11 500 stóp) n.p.m. w wersjach spełniających normę Tier 3/Stage IIIA.
- 3200 m (10 500 stóp) n.p.m. w wersjach spełniających normę Tier 2/Stage II VR.
Silnik C13 jest wyposażony w układ Cat MEUI (mechanicznie uruchamianych wtryskiwaczy elektronicznych), który zapewnia wysokie ciśnienie wtrysku w całym zakresie roboczych prędkości obrotowych silnika. Podczas cyklu spalania silnik wymaga wielu wtrysków bardzo rozdrobionego paliwa pod wysokim ciśnieniem. Precyzyjne zaprojektowanie cyklu spalania pozwala obniżyć temperatury w komorach spalania, co zmniejsza emisję zanieczyszczeń i optymalizuje spalanie paliwa, wskutek czego na jednym litrze paliwa można wykonać więcej pracy.
Układ oczyszczania spalin dla silnika spełniającego normę Stage V jest dla wygody zamontowany w podwoziu i obejmuje zbiornik roztworu mocznika (Diesel Emission Fluid, DEF) o wielkości pozwalającej również na 12 godzin pracy, identycznie jak zbiornik paliwa. Elementy układów wydechowego i oczyszczania spalin są staranie zabezpieczone przed uderzeniami i emitowaniem ciepła. W module oczyszczania gazów spalinowych (CEM) szkodliwe związki są dopalane. Można ustawić dopalanie automatyczne. Wtedy operator będzie informowany o rozpoczęciu procesu, a maszyna sama go wykona bez przerywania pracy.
Przekładnia hydrokinetyczna ze sprzęgłem blokującym
Wyższa prędkość jazdy na pochyłościach jest w dużej części zasługą przekładni hydrokinetycznej ze sprzęgłem blokującym. Jest to ten sam podzespół, jak stosowany w większych maszynach LHD, i zoptymalizowano go pod kątem jak największej trwałości. Załącza się automatycznie z chwilą włączenia drugiego biegu.
Przekładnia
Skrzynia biegów Cat w tej maszynie została przeprojektowana pod kątem trwałości. Obecnie zarządza nią oprogramowanie APECS, które umożliwia płynną zmianę przełożeń przy wysokim momencie obrotowym. Mniejsze straty momentu przy zmianie biegów pozwalają szybciej wjeżdżać na pochyłości, a dodatkowo wjazd może się odbywać na niższym biegu, czyli przy niższym zużyciu paliwa. Zależy to od szczegółowych warunków panujących w kopalni.
Z oprogramowaniem APECS współpracuje elektroniczny układ sterowania sprzęgłem (ECPC), który niweluje skoki ciśnienia wewnątrz skrzyni biegów i w ten sposób poprawia jej trwałość. Efektem działania tandemu jest sprawniejsze przenoszenie siły napędowej na koła, tak aby mogła być maksymalnie efektywnie wykorzystywana. Rozwiązania te poprawiają również komfort jazdy maszyną.
Poprawiliśmy przepływ oleju do przekładni wyjściowej w celu zwiększenia jej trwałości, a sam olej wymienia się co 1000 godzin, co obniża koszty i czas zabiegów konserwacyjnych.
Osie
Powiększyliśmy osie, aby wytrzymały zwiększoną masę i ładowność maszyny. Pogrubiliśmy osłony osi w celu lepszej ochrony przed ścieraniem i zabezpieczenia przed korozją. Zastosowanie nowych osi spowodowało niewielkie zwiększenie szerokości gąsienic o 64 mm (2,51 cala). Model R1700 używa tego samego mechanizmu różnicowego, jak model maszyna R2900. Oto najważniejsze modyfikacje osi:
- Większe czopy.
- Szersze koło obiegowe przekładni planetarnej.
- Większe dwustożkowe uszczelnienie.
- Solidniejsze osadzenie wału przekładni planetarnej.
- Większe czopy zawieszenia obrotowego oraz wsporniki i łożyska tych czopów.
Elektrohydrauliczny układ hamulcowy
Wprowadzenie elektrohydraulicznego układu hamulcowego pozwoliło znacznie usprawnić działanie układu przeciwpoślizgowego, funkcji zapobiegania nadmiernej prędkości obrotowej silnika, funkcji ograniczania prędkości jazdy i hamowanie przy zdalnym sterowaniu.
Układ hydrauliczny tej maszyny imponuje nowoczesnością. Wykorzystuje pompy tłokowe aktywowane na żądanie, które są trwalsze, pozwalają uzyskać wyższe ciśnienie i ogólnie poprawiają sprawność układu. Maksymalne ciśnienie jest dostępne już na biegu jałowym. Układ wykrywa obciążenie, a ze względów bezpieczeństwa priorytetowo traktuje operacje hamowania i skręcania.
W operacjach załadunku zapewnia znacznie większą siłę odspajania podczas kopania, natomiast na drugim końcu procesu skróciliśmy czasy zrzutu. W celu zwiększenia mechanicznej zdolności do podnoszenia zmieniliśmy położenie siłowników przedniego układu zawieszenia osprzętu.
System zawiera również kilka wbudowanych zabezpieczeń. Jeżeli operator otworzy drzwi kabiny przy włączonym zasilaniu maszyny, układ hydrauliczny zostanie zneutralizowany i osprzęt nie będzie się ruszał.
Operatorzy na pewno docenią też responsywność maszyny.
- Podczas załadunku i zrzutu im mocniej operator naciska elementy sterujące, tym szybciej maszyna reaguje.
- Po raz pierwszy wprowadzamy możliwość automatycznego napełniania łyżki, czyli funkcję funkcja Automatyczne kopanie. To system doskonale sprawdzony w maszynach Cat do prac naziemnych, a docelowo ma się rozwinąć w układ pozwalający na całkowicie autonomiczną pracę.
- Układ kierowniczy jest obsługiwany pilotowo, co dane operatorowi lepsze wyczucie podczas manewrowania w ciasnych miejscach.
Układ kontroli komfortu jazdy jest teraz w pełni zintegrowany z układem hydraulicznym i załącza się automatycznie po przekroczeniu przez maszynę prędkości 5 km/h (3 mph). Dla ochrony sprzętu i podwyższenia komfortu pracy operatora wprowadziliśmy elektroniczne ograniczanie prędkości ruchu siłowników podczas zbliżania do położenia końcowego.
W maszynie R1700 funkcja automatycznego zwalniania załącza się hydraulicznie.
- Jak sugeruje nazwa, układ aktywuje się samoczynnie, gdy tylko operator zdejmie stopę z pedału sterowania przepustnicą.
- Kiedy już operator przyzwyczai się do działania układu i zacznie bez obaw zjeżdżać po pochyłościach z większymi prędkościami, cykle robocze ulegną przyspieszeniu.
Kabina modelu R1700 zachowuje długość i szerokość poprzednich wersji, ale kompletnie zmieniliśmy wnętrze — zwiększyliśmy ilość miejsca dla operatora oraz wprowadzaliśmy nowe podzespoły elektroniczne. Na spodzie konstrukcji kabiny dodaliśmy materiał chroniący przed korozją. Dostępne są konfiguracje z kabiną zamkniętą i otwartą.
Podzespoły elektryczne Cat, takie jak złącza, wiązki przewodów elektrycznych i elektroniczne jednostki sterujące, to newralgiczne elementy decydujące o długowieczności maszyny. Są przystosowane do funkcjonowania w żrącym środowisku.
W modelu R1700 wszystkie elektroniczne jednostki sterujące są umieszczone w jednej chłodzonej powietrzem i szczelnej skrzynce zamontowanej na platformie serwisowej. Umożliwiło to bardziej przejrzyste i prostsze poprowadzenie wszystkich kabli elektrycznych w całej maszynie, a serwisanci uzyskali znacznie lepszy i wygodniejszy dostęp.
Wśród innych ważnych podzespołów elektrycznych warto wymienić nowy system kamer o wysokiej rozdzielczości, który m.in. zawiera trzy nowe kamery dla systemu sterowania podczas prac podziemnych Command for Underground.
W maszynie zastosowano wyłącznie źródła światła LED, które doskonale rozświetlają otoczenie z przodu i z tyłu.
- Dodatkowe światło na kabinie oświetla ściany podczas skręcania.
- Przedział skrzyni biegów ma lampę włączaną przełącznikiem z boku kabiny.
- Zielona lampa z tyłu kabiny informuje o włączeniu zdalnego sterowania.
- Z kolei dwie lampy pomarańczowe wskazują, że maszyna jest obecnie obsługiwana zdalnie.
- Opcjonalnie można dodać lampę sygnalizowania załadunku wozidła. Zapala się ona automatycznie, gdy ramię podnoszenia osiągnie 50 procent wysokości ruchu do góry.
Ze względów bezpieczeństwa szafkę sterowania układami elektrycznymi umieściliśmy po zimnej stronie silnika w miejscu umożliwiającym dostęp z podłoża. Poprawiliśmy również dostęp do akumulatora z poziomu podłoża.
Jedną z najważniejszych modernizacji w infrastrukturze podzespołów elektrycznych jest dodanie elektronicznej jednostki sterującej systemu Command for Underground. Dzięki temu system może być instalowany już w fabryce.
Na pokładzie jest funkcja monitorowania masy ładunku, która dokonuje pomiaru już po niewielkim uniesieniu łyżki.
Łyżka R1700 została opracowana pod kątem wysokich możliwości produkcyjnych maszyny. W efekcie powstała opatentowana konstrukcja wyróżniająca się następującymi zaletami:
- Kontrola nad ścieżką napełniania pomagająca zwiększyć trwałość użytkową.
- Większy kąt gardzieli ułatwiający nabieranie skał.
- Osłonięcie większej części kół sprzyjające czystości i ochronie opon.
- Wytrzymalsza konstrukcja pozwalająca bezpiecznie wykorzystać większą siłę odspajania.
- Zwiększona sztywność wewnętrznej rury reakcyjnej w celu poprawy sztywności skrętnej.
- Narożne występy na górze.
- Dostępne są łyżki zrzutowe w sześciu rozmiarach od 5,7 m³ (7,5 jarda³) do 8,6 m³ (11,2 jarda³), łyżka z wyrzutnikiem o pojemności 5,8 m³ (7,6 jarda³) oraz łyżka skręcana śrubami o pojemności 6,8 m³ (8,9 jarda³).
Łyżkom towarzyszy nowo opracowany osprzęt do prac ziemnych. Przykręcane segmenty w kształcie półstrzały (BOHA) przeszły rygorystyczne testy w terenie przed wprowadzeniem do oferty. System ten ma następujące zalety:
- Zmniejszenie ilości wyrzucanego materiału, ponieważ nic się w nich nie spawa ani nie odcina.
- Zintegrowane ucha do podnoszenia ułatwiają przemieszczanie segmentów.
- Wbudowane wskaźniki zużycia umożliwiają zaplanowanie przestoju w celu dokonania napraw.
- Wymiana jest łatwa i szybka, a maszyna szybko wraca do produkcji. W jednym teście terenowym klient skrócił przestój na wymianę osprzętu do prac o 75 procent oraz obniżył godzinowy koszt operacji o 39 procent.
W koparce R1700 podnieśliśmy bezpieczeństwo na zupełnie nowy poziom. Kluczowe nowe rozwiązania:
- Dedykowany zbiornik środka gaśniczego montowany w fabryce lub na miejscu w kopalni.
- Wiele punktów aktywacji systemu gaśniczego.
- Przeprojektowany system poręczy obejmujący swoim zasięgiem wszystkie miejsca na podeście, gdzie mogą znajdować się ludzie.
- System wykrywania obecności operatora z hydrauliczną neutralizacją i czujnikiem drzwiowym.
- Antypoślizgowe ryflowanie na wszystkich powierzchniach spacerowych.
- Lepsza widoczność, zasięg oświetlenia i zasięg kamer.
- Skuteczniejszy układ hamulcowy, większa zdolność utrzymywania się na pochyłościach, wskaźniki zużycia hamulców.
- Dostęp z poziomu podłoża do większości punktów codziennej opieki serwisowej.
- Obszar serwisowy umiejscowiony po zimnej stronie silnika.
- Osłony termiczne podzespołów układu oczyszczania spalin.
- Zintegrowane punkty blokowania układów i sygnalizowania blokady.
- Ostrzeżenia wewnątrz kabiny – wizualne i dźwiękowe.
- Konsola Cat wymagająca pozostawania w polu widzenia jest bardziej ergonomiczna oraz zawiera przyciski wyłączenia awaryjnego i systemu przeciwpożarowego.
- Sworznie przedniego zawieszenia osprzętu umożliwiające zablokowanie ramion podnoszenia.
- Alarm cofania.
- Przykręcany hak holowniczy.
- System monitorowania ciśnienia w oponach.
Modułowe podzespoły
W ładowarce R1700 niektóre podzespoły, w tym układ ogrzewania i klimatyzacji (HVAC) czy układ chłodzenia, mają konstrukcję modułową. Oznacza to, że można je wymontować w całości i tak samo potem zamontować, co pozwala znacznie szybciej przywrócić maszynę do pracy. Analogicznie wszystkie elektroniczne jednostki sterujące maszyny są umieszczone w jednej dobrze chronionej i szczelnej skrzynce dostępnych z platformy roboczej.
Dostęp do punktów serwisowych
W celu ułatwienia serwisowania nie tylko wprowadzono modułowe podzespoły, ale również wszystkie filtry i najważniejsze elementy wymagające serwisowania zgrupowano w centralnym węźle po zimnej stronie silnika. Osłona chłodnicy odchyla się, umożliwiając dostęp do chłodnicy z poziomu podłoża, a chłodnice oleju i akumulatory są wygodnie umieszczone pod centralnym węzłem serwisowym.
Informacje o kondycji maszyny
- Kiedy maszyna jest obsługiwana zdalnie z konsoli Cat wymagającej pozostawania w zasięgu wzroku, najważniejsze informacje są teraz prezentowane na zintegrowanym wyświetlaczu.
- Informacje ze śledzenia stanu maszyny można oglądać w kabinie na cyfrowym wyświetlaczu, gdzie są dostarczane przez system Cat Product Link Elite (PLE), znany wcześniej pod nazwą VIMS.
Zbiornik paliwa jest przykręcany do ramy, można go więc łatwo wymontować do czyszczenia lub w celu wymiany w razie uszkodzenia.
Różne opcje smarowania mogą być instalowane już fabrycznie.
Nowa opcja ze zwalnianiem hamulca i hakiem holowniczym umożliwia rozłączenie hamulca postojowego i odholowanie maszyny, gdy zajdzie taka potrzeba.
Pakiet rozwiązań technologicznych Caterpillar dla górnictwa nosi nazwę MineStar. Ważnym składnikiem systemu MineStar dla klientów eksploatujących kopalnie podziemne jest Command for Underground. Układ ten stanowi kolejny krok w stronę pełnej autonomii pracy maszyny.
Command for Underground już udowodnił, że przyczynia się do znaczącego wzrostu produktywności za pomocą środków daleko wykraczających poza zredukowanie narażenia na niebezpieczne warunki. Za pomocą nowej, ergonomicznie zaprojektowanej konsoli operatora operatorzy mogą bezpiecznie sterować flotą maszyn LHD z bezpiecznego miejsca nad lub pod ziemią.
Command for Underground poprawia wydajność pracy maszyny na kilka sposobów:
- Wyższy komfort i bezpieczeństwo dają operatorom większe poczucie pewności siebie i umożliwiają skupienie się na zadaniach.
- W celu poprawy bezpieczeństwa operatora przeniesiono do ergonomicznego, odizolowanego środowiska, gdzie może utrzymać wysoką efektywność pracy. Stamtąd, w zależności od wybranego systemu, może zarządzać działaniem jednej lub kilku maszyn.
- System prowadzenia minimalizuje ryzyko zderzenia z otaczającymi ścianami, a więc potencjalnie uszkodzeń prowadzących do kosztownych przestojów.
- Gdy inny pracownik musi objąć zmianę, operator po prostu opuszcza fotel przy konsoli i przekazuje sterowanie tej osobie. Dzięki temu rozwiązaniu operatorzy nie zajmują cennego miejsca w windzie oraz nie marnują czasu na szukanie maszyny wewnątrz kopalni.
W maszynie R1700 systemy MineStar i Command for Underground przygotowują się do kolejnej, bardziej zaawansowanej fazy – pełnej automatyzacji. Chcąc maksymalnie pomóc użytkownikom oswoić się z tymi technologiami, instalujemy je już w fabryce.
R1700 to pierwsza maszyna Cat LHD wyposażona we wszystkie wymienione rozwiązania techniczne:
- Zdalne sterowanie z zachowaniem widzenia – za pomocą nowo przeprojektowanego pilota.
- Telematyczne zdalne sterowanie – gdy maszyna jest poza polem widzenia operatora.
- Prowadzenie – funkcja telematycznego zdalnego sterowania, w której maszyna bez pomocy operatora unika zderzeń ze ścianami.
- Współsterowanie pilotowe – operator wskazuje tylko kierunek jazdy do przodu lub do tyłu, maszyna sama steruje na podstawie wgranej mapy.
Praca w pełni autonomiczna – w modelu R1700 jest możliwa dzięki dodaniu trzech poniższych funkcji sterowania:
- Autopilot – nadzoruje transportowanie przez maszynę bez interwencji operatora między punktami załadunku i zrzutu.
- Automatyczny zrzut – umożliwia maszynie zrzucanie ładunku do znanej infrastruktury bez interwencji operatora.
- Automatyczne kopanie – funkcja autonomicznego kopania i napełniania łyżki, obecnie dostępna w modelu R1700.
R1700 osiąga również większe szybkości transportowe podczas pracy w trybach autonomicznych, co się przekłada na krótsze czasy trwania cykli i lepszą wydajność.
Model R1700 został zaprojektowany w zakładzie Burnie na Tasmanii (Australia), a jest produkowany w Rayong w Tajlandii.
W Burnie znajduje się również poligon badawczy Burnie Proving Grounds, gdzie klienci mają dostęp do kompletnego ośrodka testowego systemu sterowania podczas prac podziemnych Command for Underground oraz centrum szkoleniowego. Film z zakładu zamieszczono na stronie
www.cat.com/underground..
Fabryka w Rayong to jeden z najnowszych zakładów produkcyjnych Caterpillar. Zajmuje się wyłącznie opracowywaniem i wytwarzaniem maszyn do wydobywania twardych skał spod ziemi.
Zakład w Rayong został zaprojektowany i zbudowany przez Caterpillar. Pracuje w nim załoga składająca się z wysokiej klasy specjalistów o różnych umiejętnościach, dla których system organizacji pracy Cat Production System jest integralnym elementem kultury.
Po podjęciu zatrudnienia w Rayong każda osoba przechodzi 250 godzin szkoleń, zanim będzie mogła rozpocząć normalną pracę. Jeszcze więcej szkoleń otrzymują spawacze. Aby umożliwić im jak najskuteczniejsze wykonywanie zadań, dostarczamy najnowsze oprzyrządowanie, które pozwala pracować ergonomicznie i osiągnąć wymaganą głębokość penetracji spawu. Jakość Twojej maszyny Cat zaczyna się od tego zespołu.
Na każdym etapie procesu produkcji znajdują się różne punkty kontroli jakości, a każdy pracownik ma prawo zatrzymać linię montażową. Takie podejście pomaga nam ustawicznie poprawiać bezpieczeństwo oraz jakość wytwarzania.
Czyste otoczenie zmniejsza ryzyko zabrudzenia podzespołów i tworzy lepsze warunki to pracy. Podobnie jak we wszystkich innych zakładach Caterpillar, goście mogą zwiedzać linie produkcyjne, na których powstają ich maszyny.
