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1、CST装置的特点及煤矿井下应用2004年第6期互挝晨舛技65CST装置的点厦炼矽井下应用兖州矿业集团济宁二号煤矿程传伟米怀众付彬摘要该文分析了CST装置系统的运行特性,论述了带式输送机安装可控软启动CST装置的必要性,并在实际应用中针对其关键部件,提出了若干检修维护方案,具有一定的借鉴意义.关键词软启动摩擦片油膜厚度l,I控制器兖矿集团济宁二号煤矿为南,北两翼生产,两翼均采用强力胶带运输机进行原煤运输.北翼皮带机设计参数为:运距1850m,运量2000t/h,带速4m/s,带宽1200mm,驱动功率为4×351kw2:2
2、配置.胶带机采用了美国道奇公司生产的CST(controlledstartn'an~mission)装置,很好地实现了皮带机的软启动.1CST装置的基本原理CSI"装置是由行星传动机构和液力粘性离合器组成的,结构简图如图1.一上40II10I—(t】./..lIlI卜,,1输入轴2太阳轮3行星轮4内齿圈5静摩擦片6行星架输出轴7动摩擦片图1GST装置结构简图图1中电机输入轴经一级齿轮体减速后与太阳轮连接.行星机构中的内齿圈4是差动的,液体粘性制动器中的静摩擦片和动摩擦片通过花键分别与箱体和内齿圈和油缸活塞相连,用于控
3、制静,动摩擦片之间的离合.当启动装置开始工作时,动,静摩擦片处于分离状态.此时的行星机构理论上是一个单输入(电动机),双输出(输出轴和第一级内齿圈)的差动行星轮系.但由于是重载启动,作用在输出轴6上的负载较大,使得该传动系统实际上成为一个以内齿圈为输出的定轴轮系.电动机将通过第一级太阳轮和行星轮驱动内齿圈和动摩擦片差动空转,而与负载机械连接的输出轴则保持静止状态.因此,电动机能够在基本空载的工况下启动.之后,通过活塞的作用,使动,静摩擦片逐渐贴合.由于摩擦片之间充有润滑油,因而在摩擦片之间会形成一层润滑油膜.油膜的粘性剪
4、切力将迫使内齿圈逐渐减速并最后制动,同时,来自电动机的动力将逐渐施加到与输出轴6相连的负载机械设备上,从而实现机械设备的软启动和无级调速.2CST装置的液压系统2.1液压系统的组成Csr装置的设计目的是用来平滑的启动高惯性负载,它通过改变加在离合器上的压力来改变轴6的输出力矩,从而实现平滑启动.它的液压系统主要有以下分系统组成:(1)冷却系统:压力油一箱体一冷却油泵一油一空气热交换器—40目篮式过滤器一离合器盘一箱体(2)润滑系统:压力油一油箱一238uY型过滤器一液压桥一串联式液压泵低压泵一10u过滤器一各轴承一油箱(
5、3)控制系统:压力油一油箱一238uY型过滤器一液压桥一串联式液压泵低压泵一1oIl过滤器一串联式液压泵高压泵一液压桥一25u过滤器一RV阀一离合器盘一油箱2.2液压系统的日常维护液压系统的液压油既作为冷却油液,又作为工作液体,油液的质量保证至关重要.13常检修维护应注意以下几点:(1)每天检修班进行油位检查,过滤器检查.检查油位是否正常,有无漏油;10u过滤器油标指示是否在绿色范围内,若油标在红色区域内,则需更换或清洗过滤器.(2)检修班每天检查各部件有无震动和异常躁声,找出引起震动和躁声的原因并加以消除.(3)每月分
6、析油样,检查其中金属,杂质和水分含量.同时检查油在一40和100~E时的粘性,若性能指标超过规定范围,必须更换液压油.(4)每半年更换一次液压油,每一年更换液压油并清洗箱体内脏物和金属粉末,清洗所有过滤器.3CST装置的控制系统(见图2)图2cSr装置的闭环控制方块图工业控制采用可编程控制器PLC实现.PIE的优点是工作可靠,抗干扰能力强;编程语句功能丰富,有逻辑控制,参战晨斜l技2004年第6期数字运算,I/0数据处理等,可以满足工业控制的各种要求,外围设备模块种类多,可以连接各种传感器信号.各传感器的信号以模拟量的形
7、式传输给PIE处理器,处理器再向外围发出指令,实现装置的控制.皮带机的启动运行曲线如图3.'o'o/20图3胶带输送机启动曲线4优点分析及井下应用4.1优点分析(1)带式输送机使用多台CST时,启动皮带之前驱动电机空载启动,在电机达到额定转速后,通过控制系统使离合器压力增加缓慢地使输送带涨紧,启动,加速至满速.通过启动时间的调整,使输送带的安全系数可由原来的1O降至6.5.节约了成本,特别是降低了胶带的损耗率,在7年来只在20O2年皮带机改造时更换过一次皮带,节约胶带资金约600万元.②由于电机为空载启动,减小了启动对电
8、机的影响.该皮带电机至今未更换过,运行状态良好.③CST装置可以控制带式输送机的停机曲线,由于增加了停机时间,输送带在停机过程中的动态张力可以减至最小.此种特性大大减轻了长距离,大运量胶带输送机对皮带机涨紧装置的要求,使用普通涨紧装置就能满足要求.④通过该装置对皮带机的保护作用,延长了皮带机各设备部件的使用寿命,保证
