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烘干搅拌输送新闻动态
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CST在带式输送机中的应用
发布时间：2013-04-27 14:52 来源：未知
综述
带式输送机是矿山、化工、电力等部门广泛使用的运输设备，、该类设备要求有较小的启动和停车加速度，正常运行时要求有较均衡的张力和稳定的传动力矩；同时还需要对输送带的跑偏、断带、纵撕、烟雾、打滑、维料、事故急停、温度等参数进行监控和�；�；对多条带式输送机连续输送的系统，还要对各条输送机的起停顺序进行联锁控制，以防堆料；对多电机驱动的输送机，还需控制各电机的起停次序，以防电网波动引起共振，导致电网瘫痪；带式输送机的张力在不同的运行阶段其控制值也不相同；同时，在输送带运行的过程中，许多�；すδ芤刂频缭纯氐亩�，并根据电机功率情况来判断和控制各传动设备的输出功率，以保证各设备出力均衡，确保整个输送机良性运行。
在过去，带式输送机系统通常的启动和减速曲线控制使用的都是—个基于速度和时间的“线性”加速度和减速度曲线，但是这种“硬”启动会对带式输送机系统产生很多问题。“硬”启动除了会损坏输送带和接头外，对于长距离输送机还可能产生其它不寻常的问题，例如加速过猛以及产生谐振对输送的破坏等。输送机有两个极端的载荷状况：空载输送机只需要最小的扭矩达到脱离和加速状态，而满载则需要最大的扭矩。驱动系统必须能够调节输出扭矩。
CST(可控启动传输装置)是一种可变扭矩输出的机械传输驱动器，一种可在运行时连续地调节有效速度减速比的设备。它可以输出一个预张紧扭矩使带式输送机由静止达到启动点，进而使整个输送带动起来，最后以一个能带动不同负载输送机运行的扭矩加上一个恒定的加速扭矩使整个系统的部件逐渐由静止状态加速至最后的设计速度。这一过程输送机系统所受到的冲力以及拉伸力最小，CST是一理想的启动控制系统。
一、CST工作原理
CST是用于大惯性负载平滑起动的多级减速齿轮装置。CST的主要结构包括减速齿轮箱、滑油冷却系统、液压系统和基于可编程控制器(PLC)的控制装置。
CST减速齿轮箱由三部分组成：输入轴齿轮组、输出轴行星齿轮组和离合器部分。输入轴的斜齿轮将电机的旋转运动传递到太阳轮上，并通过太阳行星轮之间的啮合将运动传递到与行星轮一体的输出轴上，驱动输出轴运动。动摩擦片在外圈方向上通过键槽固定在齿圈／制动盘上，并随齿圈／制动盘同步旋转。静摩擦片在内圈方向通过键槽固定在输出轴体上。内外两层摩擦片交叉布置，相互隔离。调整环形活塞上的液压，可控制摩擦片之间的压力，并导致摩擦片之间的间隙产生变化�；沸位钊衔词┘涌刂蒲沽κ保萑Γ贫檀τ谧杂稍硕刺�，CST不传递运动。实际应用中，在带式输送机起动初期输出轴由于负载力矩作用而处于静止状态。当逐渐增大外部液压控制作用时，环形活塞将逐渐压紧离合器，由于摩擦作用齿圈，制动盘旋转速度将减慢；根据作用与反作用原理，与输出轴固定的摩擦片将受到反向作用力，当施加的控制压力能提供足够的起动力矩时，输送机就起动了。调节活塞上的液压压力，可精确控制输入轴电机传送到CST输}B轴的力矩。
冷却系统用于带走由于动摩擦片和静摩擦片相对运动所带来的损耗热量。冷却系统可以采用油，空气或油／水热交换器方式，通过相等容量冷却泵的运行，促使冷却油在CST油箱、热交换器和离合器之间循环流动以保证CST的安全运行。
CST控制系统为“闭环”和“反馈”控制。在起动阶段，控制系统通过传感器监测驱动系统的各种参数比如：电机功率、输送机速度、张力等，对起动过程进行调节，从而控制、限制或优化一个或多个参数。闭环控制系统负责调整对于一空载输送机到满载启动时所应施加的力，对每一条输送机，PLC程序中的控制算法和调节参数都为成功的起动作了适当的调整。最通常的输送机起动闭环控制为速度信号作反馈的速度控制以及张力或功率作反馈的力矩控制。
二、CST运行状态
以下阐述_『运行带式输送机CST的几个状态：
状态-0:待机状态
CST控制系统在检测到以下状态完备后发出“备车”信号，操作员可起动带式输送机。
状态一1：起动状态
在操作员发出带式输送机“起动”信号后，PLC中的控制程序将起动冷却泵和主电机。多机系统中，主电机起动间隔为5s以避IH=起动电流冲击。离合器压力将预压至10%，保证冷却油预先充满离合器摩擦片间隙。
状态-2:预压状态
各驱动器的压力�？楸３衷谧远沽Ψ蠢〉谋栈坊芈贩绞�。，前置
控制被应用于每个压力�？槔粗鸾ピ黾永牒掀魃系难沽�，最终达到
10%的控制压力范围、
状态-3：啮合状态
在检测到输送机速度>3%时，输送机就进入了啮合状态。在此状态下，速度逐渐上升，而功率�？榇τ诠β势胶饪刂颇Ｊ较�。在检测到速度后，需利用一段缓冲特性来提升起动性能，缓冲期间速度将保持在5%左右�；撼迨奔淇稍�5~20s之间调整。
状态-4:加速状态
缓冲结束后，速度�？樯瓒ń丛ど璧�“S”加速度曲线上升至满速。加速时间可在30~300s之间进行调整，加速状态期间热交换器风机将起动运行。
状态-5:满速状态
在检测到输送机速度>95%时，系统进入满速运行状态，用户可起动加料设备。速度设定一般保持在98%或100%。主驱运行在恒速闭环控制模式上，而从驱处于功率平衡控制状态。运行期间，功率控制都应控制在±2%的误差范围内。
状态-6:减速状态
正常运行期间，发生任何CST故障或用户�；噶疃冀贾孪低辰爰跛僭诵凶刺�。输送机按没定曲线�；�，�；奔洳恍∮谧匀煌３凳奔洌砂葱枰髡�。当速度<5%时，减速状态结束，制动闸制动。
三、CST的优点
1、CST可以使输送带以良好的方式平滑起动
基于输送机动态控制原理，CST程序中的控制算法和参数调整可以使输送机以良好的方式起动——按照“S”形加速度曲线启动。
CST的控制算法基于以下加速度曲线公式：
如图所示，加速度曲线从0开始，平滑地在T/2时间内上升至最大值，然后对称地下降，当输送机达到设计速度时变为o。加速度曲线是一“S”形曲线。
这样的加速度曲线可以减小输送机空载或满载起动时带来的瞬时尖峰张力，从而得到一个满意的动态结果。对于长输送机，在“S”形曲线内加上一段缓冲时间会使起动效果更加完美缓冲时间使得输送由刚开始的松弛状态变得拉紧，并使所有的输送机部件在进行大扭矩加速之前在非常低的扭矩和速度下都进入运行状态，这可以消除输送机启动过程中产生的过大应力。
2、CST可实现电机负载平衡分配
输送机大多是由多个不同的滚筒驱动，多滚筒驱动目的在于保持或降低输送带强度的同时，增加驱动功率。多级驱动系统方式要求驱动装置之间的负载平衡分配以减小输送机各个部分的负载和直力影响。对于多于一个CST驱动装置的输送机系统中，控制系统必须保证电机负载平衡分配。CST系统能够实现这种功能，通过配置主驱和从驱的方式可实现负载的平衡分配。
3、CST离合器吸收负载的波动和冲击
控制扭矩的粘滞性离合器位于驱动系统的输出端，使CST具有扭矩限制�；すδ�，这消除了大负荷对输送机的冲击通过扭矩限制�；げ糠纸爰跛倨骱偷缁目赡苄浴４蠖嗍渌突际嵌喙鐾睬低�，输送机运行过程中驱动器之间恰当的负载平衡可以使输送机所有部件上所受到的负载应力减到最小。从而防止输送带接头、驱动系统减速器以及其它机械部件的损坏。
通过对使用和不使用CST的两条输送机现场观察，当有大煤块落到两条输送带上时，不使用CST的输送机引起电机功率读数出现非常大的波动，这说明电机／齿轮以及结构件滚筒、托辊等正受到强烈的负载冲击。而另一条功率波动很小，这说明CST驱动器的输出端的湿式离合器吸收了冲击，因此较好地�；ち说缁�、齿轮箱、滚筒及托辊。
4、CST设有警告＆安全闭锁
CST的PLC控制系统将显示以下警告信息，但这不会停输送机，也不会跳电机，
●测量传感器读数超出范围（压力、温度、速度、功率）
●输送带高／低打滑(±lO%)
●电机轻过载（≥100%额定功率）
●PID误差过高，低
●功率平衡超限(>±20%)
以下故障将引起输送机停车（CST离合器脱7F），但主电机不需要停。
●主电机、冷却泵或风扇启动器故障
●主电机过载（>llO%额定功率）和／或功率信号故障
●cST油温过低(<0℃)或过高(> 65qC)
●离合器压力启动时过低(<5%)
●离合器压力过高（>98%）
●功率平衡超限(>±30%)
出现以下跳闸故障，PLC控制系统将立即停车并跳电机。
●冷却和，或轴承润滑失败(<10%)
●油温过高(> 82℃)
●电机严重过载（运行时连续3次超过110%额定功率）
●外部急停输入
5、其它方面
可以使主电机在空载状态下起动，从而减小了起动冲击电流并缩短了起动时间。同时允许操作员更灵活的带式输送机起停操作，而无需反复起停主电机。在多驱动输送机系统中，可以离线处理（停止）某台CST的运行而不影响其它CST正常运行。也可以控制各电机的起停次序，以防电网波动引起共振，导致电网瘫痪等满足带式输送机很多需求。
结束语
通过事实证明，顾桥矿井下带式输送机使用CST作驱动降低了电耗，还较好地�；ち说缁�、齿轮箱、滚筒以及托辊等部件并延长了它们的使用寿命，为新型矿井节支降耗。
三门峡富通新能源可以根据的用户的需求订做各种类型的皮带输送机。
