基于CST可控启动的带式输送机在煤矿中的应用

【摘 要】 CST可控启动装置具有较好的可靠性和较高的稳定性，在带式输送机电控系统中的广泛应用，为煤矿企业带来显著的经济效益和社会效益。本文首先介绍了CST可控启动装置，其次阐述了CST系统组成，重点论述CST可控启动装置在带式输送机中的应用。

【关键词】 带式输送机 CST可控启动装置 煤矿 应用

在煤矿井下运输系统中，带式输送机是主要的运输设备之一，其性能的好坏直接关系着煤矿运输系统能否安全运行。随着新型带式输送机的投入运行，更能满足远距离输送的要求，更能实现自动化操作的优势。但是，国产的带式输送机还存在控制系统落后，控制功能单一的问题，不能满足新型矿井对煤矿输送量大的要求。而德国DBT公司于美国罗克维尔自动化公司合作开发的“CST”减速器，采用内置液黏摩擦离合器，就可以实现输送机的空载启动、过载保护。并针对煤矿工作面专门设计，将通常“CST”可控传输装置的功能元件集成到减速器内部，便于工作面安装和使用，而且还能提高带式输送机的启动性能，吸收运转过程中遭受的意外冲击，消弱冲击对传动装置的影响，有效地保证了带式输送机的安全可靠运行，并能满足煤矿大型自动化发展的要求，给煤矿带来良好的经济效益和社会效益。

1 可控起动传输装置

可控启动传输装置是由多级齿轮减速器、湿式离合器、液压控制等组成。CST的输出扭矩是由液压控制系统控制的，它随着离合器上所加的液压压力而变化。CST可控启动装置是利用粘性剪切力来传递动力，具有传递效率高、易于控制、过载保护等功能。其液压控制回路中选用电液比例减压阀。与国内同类产品中的电液比例溢流阀在小流量的控制性能上稳定性强。它选择压力PID回路控制皮带的启动过程，经过带式输送机在生产中的时间证明是可以得到满意的控制效果得。带式输送机的负载是典型的恒转矩负载，而且带式输送机往往不可避免地要带负荷起动和制动，CST可控启动装置就可以保证恒定的起动力矩。大型带式输送机在启动过程中是应用调速控制，本文所研究的可控启动传输系统（CST）是基于牛顿内摩擦定理来实现调速控制的。

2 CST控制系统的组成

2.1 CST控制箱可提供给用户信号

（1）冷却泵开停（开关量无源接点），（2）风扇开停《开关量无源接点），（3）加热器开停（开关量无源接点），（4）CST故障f开关量无源接点），（5）CST报警（开关量无源接点），（6）CST达到满速（开关量无源接点）。

2.2 用户提供给CST控制箱信号

（1）交流220V±5%或220V±5%电源；（2）冷却泵运行返回信号（开关量无源接点）；（3）风扇运行返回信号f开关量无源接点）；（4）加热器运行返回信号（开关量无源接点）；（5）主电机运行返回信号（开关量无源接点）；（6）慢动选择信号（开关量无源接点）；（7）制动闸返回信号（开关量无源接点）；（8）主电机功率信号（模拟量4—20mA），（9）皮带机速度信号（模拟量4—20mA）。

3 CST的特点

（1）软连接，可控软起动（停车）。

（2）集机电控于一体，具有完善的智能故障自诊断功能。

（3）有效延长皮带机整体使用寿命，提高运行效率，降低维护成本。

（4）控制系统开放，很容易实现数据共享和网络化，便于整体矿山自动化系统的集成。

（5）采用科学的本安型和高防护等级设计，完全满足防爆环境和全天候作业要求。

4 CST可控启动装置在带式输送机在煤矿中的应用

差动轮系液黏调速装置（Controller Start/Stop Transmission System，简称CST）是由减速器、差动行星轮系、摩擦片液黏离合器、液压控制系统等组成，电机连接输入轴，内齿圈和离合器连接，行星轮架与输出轴为一体，并与负载连接，通过调节摩擦片之间的间隙来改变输出轴的行进速度，从而达到输送机的可控启动。差动轮系液黏调速装置的可控启动性能好，可以实现带式输送机的变速运行，有反馈系统，能够实现无极调速，并可以进行实时控制，它的缺点是控制系统复杂，使用的要求比较高，对油的黏度和清洁度的要求较高。CST可控启动装置在带式输送机在煤矿中的应用主要表现在下面4个方面。

（1）CST可控启动装置可以随带式输送机设定的加速度曲线启动，能够显著地降低带式输送机的启动张力，并能有效减少输送带的震荡波，有效的延长输送带的使用寿命。

（2）CST可控启动装置在启动负载之前驱动电机空载启动，而CST输出轴并不转动，能使电机达到额定的速度之后，通过控制系统使每台CST离合器的液压力逐渐增加来缓慢、平稳 地对输送带进行张紧，输送带平稳地加速到全速；使带式输送机在重载工况下可控制地逐步克服整个系统的惯性而平稳地启动；使输送带的启动非常平滑，速度由零逐渐缓慢上升，加速度为连续的，实现了无冲击的软启动。

（3）CST可控启动装置不仅可以实现无级调速，而且在多机驱动时，能够实现各驱动电机的功率平衡，平衡精度达到98%以上。

（4）使用CST可控启动装置系统，可防止输入到带式输送机的功率及力矩超过安全限度，以保证带式输送机过载时不能运行，从而保护该系统的其他部件。

5 结语

总之，CST可控启动装置应用于带式输送机中，在带式输送机的驱动系统和制动过程中能最大限度地降低系统的惯性力，并能在过载情况下实现双向过载保护，能够将带式输送机的停车、运行时的胶带的张力瞬间降到最低。CST可控启动装置应用于带式输送机中能够有效的保证带式输送机的安全、高效、稳定运行，保证矿井的安全生产。

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