新庄孜煤矿三号主斜井倾角16.5°，斜长l550m，井筒中原有13部带式输送机，带宽1.4 m，带速2 m/s。13部带式输送机配套3 kV电机13台，其中有l1台125 kW电机，2台200 kW电机。由于原设备陈旧，易出故障，电机不防爆，皮带非阻燃，因此淮南矿业集团公司决定对三号主斜井带式输送机进行技改。拆除原有13部带式输送机，改建为一部带式输送机。输送总长为1540m，提升垂高为430 m，带宽1.2 m，带强为ST3150N/mm，带速4m/s，运量800 t/h。在地面驱动楼内，安装3台CST630KS和3台6 kV560 kW电机。
1、CST的工作原理
操作者根据需要，通过控制器设置所需要的加速度曲线和起动时间。在收到起动信号后，电机空载起动，达到额定转速后，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，其差值将用于调整反应盘压力，从而确保稳定的加速度斜率。
在起动过程中，离合器滑差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。冷却液，减速机润滑液以及液压系统的液压油采用相同的油。
当电机旋转时，太阳轮驱动3个行星轮。行星轮自转，并带动自由旋转的内齿圈。因此，与输送轴为一体的行星架并不转动（行星轮并不绕太阳轮公转）。当压力控制阀增加环形油缸的压力时，离合器的静止盘和内齿圈相联的转动盘相互作用，其结果使内齿圈受到力矩作用，转速受到控制，同时，行星轮在内齿圈上滚动并驱动行星架（输出轴）转动，其转速与内齿圈的转速之和为常数。
反应盘系统为一线性湿式离合器。传递到输出轴上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�。
2、带式输送机的动力学问题
2.1 CST改善了带式输送机的性能
图l是CST的起动曲线，它能大幅度的降低皮带的张力、电机功率及结构费用。在起动曲线中，延迟段的速度为10%的额定速度。在延迟段内，下垂皮带被张紧，按最小加速度或最小冲击的方式完成输送机的起动过程，从而最大程度降低带式输送机的起动张力。
起动时，我们采用了60 s起动曲线，由于加速度很小，由此产生皮带张力也小。经厂家技术服务人员用笔记本电脑测试（控制CST的可编程控制器有计算机接口），起动段和运行段皮带张力数值基本相同。
在进行动力学分析时，应把皮带看成弹性体而不是刚体。如果停车时减速度过大，张力波的振荡带来动态振动问题。对于平皮带可产生局部应力过低，皮带下垂，皮带撕裂，托辊破坏及物料外泄。对于提升皮带，造成制动滚筒两端高，低应力比过大，而造成皮带在制动滚筒上打滑，这种打滑会导致皮带逆转并沿斜面下滑。
可通过下列途径来解决停车时的事故。
(1)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，对带式输送机提供动力。飞轮的转动惯量应由动力学分析来决定。
(2)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。
(3)在液压系统通向高压控制腔的管道内增加闭锁阀。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。
CST是唯一的驱动系统能保证在紧急停车时及突然断电时，提供可控停车。
该部带式输送机惯性大，带速高，动能大。选用CST，采用40 s停车曲线，使其储存的平动及转动动能消耗尽才停车，就可避免停车及断电时产生的动力学问题。延时通过第(2)途径。
2.2采用CST降低30%的基本皮带张力
传动滚筒上的受力见图2。根据尤拉公式，满足输送带不打滑的条件为：
与偶合器进行比较，采用CST后胶带的基本张力可降低(1.5-1.05)÷1.5= 30%。而选用其它传动方式，经计算带强为ST5400 N/mm，皮带较重，增加电机功率。选用CST，带强得以下降，经计算带强只需选用Srl3150 N/mrn。选用4m/s带速有利于降低带强，带速较高，单位长度皮带上原煤重量较轻。
2.3使用CST后，传动效率可提高13%
几种传动系统效率比较如见表1所示。可见与偶合器比较，采用CST可提高传动效率(0.85 -0.75)÷0.75 =13%。
由于CST的力矩控制器能严格控制最大传递力矩，因此电机的提档不影响带强及减速器型号的选择。在实际工作中，使用CST后，电机功率可平均下降30%左右，技改前13台电机总功率为l 775kW，现为1680 kW，减少电机功率95 kW。
3、选用CST的效益分析
(1)带强ST5400 N/mm皮带国内不能生产，需进口，价格为3 750元/m；带强SI3150 N/mm的国内产品，价格仅为l 875元/m。皮带总长3 200 m，节约投资（3750元/m -1875元/m）×3200 m=600万元。
(2)按每年运行5 000 h计算，节省电费(1775 kW -1680 kW) x5 000 h x0.5元/kW.h=23.75万元。
(3)改造前13台带式输送机需司机39人，现需6人，减少司机33人，按年人均工资2万元计，节约工资（39人-6人）×2万元／人=66万元。
如选用其它传动方式，3台560 kW电机为满载起动，起动电流达1200 A。矿主井变电所内有2台12 500 kVA变压器，电源满足不了直接起动的要求。起动电流易造成主井变电所内断路器过负荷跳闸，影响矿井安全生产。选用CST，3台电机依次空载起动后逐步加载，起动电流只有400 A，对电网基本无冲击。
