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CST软启动系统在带式输送机上的应用
发布时间：2013-05-27 07:44 来源：未知
1、CST简介
1.1CST定义
CST即Contuolled Start Transmission。假如给CST下一个定义，则CST是带有电液反馈控制的齿轮减速器，在低速轴端装有线性、湿性离合器的机电一体化的高技术驱动系。
1.2CST的控制原理
电流反馈系统决定了驱动力矩是可控的，驱动力矩是为了跟踪用户所设定的启动、停车曲线。而液力耦合器不能提供可控的启动曲线，更无法提供可控的停车曲线。
图l是两台CST的控制原理图，CST．为主驱动，CST2为从驱动，控制信号包括有：速度PID（比例+积分+微分）回路为主PID回路，压力PID回路及功率PID回路。后者是用作多台CST间的功率平衡。
1.3CST的特点
CST和所有驱动器都不一样，是非常特别的产品。其独特的力矩控制器是装在低速轴处而不是高速轴处，在CST的离合片之间的流动是层流而不是紊流。紊流带来不稳定，带来非线性。(1)层流流动的湿式离合器，充分的润滑从而使离合器片无磨损；(2)层流流动，从而粘滞力和离合片距离的关系为线性，可以进行精确控制；(3)距离负载最近，从而动态响应快，对负载可进行精确控制；(4)把减速器和负载隔开，从而使减速机的工作条件良好，提高了减速器的寿命。
1.4CST系统的结构
CST软启动装置主要由启动装置、数字执行装置、工作油泵、润滑油泵、油箱、压力开关、油温传感器、润滑油冷却器等组成。启动装置由主动部分、被动部分、加压分离部分等组成。加压分离部分包括油缸、活塞、弹簧等。加压活塞在高压弹簧作用下，通过油压的调节来控制油膜的厚度，使主动与被动之间产生不同滑差。万一控制部分出现故障时，该装置在高压弹簧作用下，仍能保证输出轴与输入轴同步运行。
2、CST的工作原理
可根据实际需要，通过控制器设置所需要的加速度曲线和启动时间。在收到启动信号后，电机空载启动，达到额定速度后，液压系统开始增加离合器反应盘系统的压力。当反应盘相互作用时，其输出力矩将与液压系统的压力成正比。设在输出轴上的速度传感器，检测出转速并反馈给控制系统，该速度信号将与控制系统设定的加速度曲线比较，其差值将用于高速度反应盘压力，从而确保稳定的加速度斜率。
富通新能源可以根据用户的需求订做各种类型的带式输送机。
在启动过程中，离合器滑差所产生的热量将由流经反应盘的冷却液带走并经热交换系统散热。冷却减速器润滑液以及液压控制系统的液压油采用相同的油。
反应盘系统为一线性湿式离合器，传递到输出轴的力矩完全由压力控制阀的压力控制。在加速过程中冷却油通过反应盘上的沟槽将热量带到热交换器散热�？刂葡低呈凳奔觳馐涑鲋嶙俨⑺媸钡髡貉瓜低逞沽σ员Ｖじ偎蟮募铀俣刃甭省�
与液力耦合器不同，在稳定运行阶段，CST的反应盘像液压制动器一样完全锁住，此时，不产生滑差，没有效率损失。
3、使用CST软启动可以解决带式输送机潜在的动力学问题
胶带是弹性体，应力传播速度约I km/s，对于L=2 000 m的胶带机，应力波约2s后到达机尾，紧边应力与松边应力重叠而引起激振，如果激振频率与胶带机固有频率重合，将引起设备共振，并造成破坏。突然停车会对胶带机系统造成严重损害。最严重的动力学问题（动应力波造成的振动）发生在突然断电时，CST通过三个途径来解决这个问题：(l)在CST输入轴安装飞轮，使得电机在断电后的一段时间内，依靠惯性，对胶带机提供动力；(2)在液压系统通向高压控制腔的管道中增加闭锁阀，一旦断电，闭锁阀从开路变为单向阀，高压腔内油压能保持一段时间；(3)对电控系统提供不间断电源，使得反馈信号继续存在，控制继续存在。
CST作为驱动系统，是唯一能保证在紧急停车时及突然断电时，提供可控停车的系统。
4、Csrr的优点
采用CST可大幅度降低胶带的张力，在CST启动的曲线中，延迟段速度为lO% Ve（额定速度），在延迟段内，下垂胶带被张紧，在延迟段结束后，按最小加速度或最小冲击的方式完成胶带机的启动过程，从而最大程度地降低了胶带机的启动张力。通过计算，与采用耦合器相比，采用CST胶带的基本张力可降低30%。与耦合器相比，采用CST后，传动效率提高13%。采用CST后，胶带的安全系数可降低1.9，但安全度不变。胶带运行安全系数的确定，取决于以下因素：(1)接头强度；(2)橡胶的附加伸长率及其造成的性能降低；(3)动态载荷。
5、效益分析
以王庄煤矿630强皮胶带机为例，其经济效益为：
5.1 节省电能
630强皮胶带机安装功率4×200 kW，日运行20h，电费按0.55元计算，年节约电费（按10个月计算）：20×30×10×800×0.55×0.13= 34. 32万元。
5.2 节约材料
630强皮胶带机安装长度为2 000 m，共有20道接口，未采用CST以前更换周期为la，采用CST后，接口更换周期为2a，年节约费用为20万元（每道接口费用1万元）。
节约胶带：未采用CST以前胶带的更换周期为2a，采用CST后胶带更换周期为Sa，则5a节约胶带6 000 m，年节约费用为：6 000×1 200÷5=144万元（ST2000强力胶带l 200元/m）。
5.3 降低了事故率提高了产量
采用CST系统后，由于该胶带机运行可靠，事故率低，影响生产的时间与采用其它驱动型式的胶带机相比减少50~ 70h，年多生产原煤40 000 t左右，年增产值600余万元。
综上所述，CST系统因其特有的启动、�；吆涂煽康墓ぷ餍阅芤阎鸾ケ蝗鲜叮诖绞渌突�，特别是重载带式输送机上的应用前景将非常广泛。
