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    漳村煤礦主2#、3#膠帶輸送機(jī)原傳動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)方式為山東兗州煤機(jī)廠生產(chǎn)的液粘性軟啟動(dòng)，1998年安裝，主2#配置功率為3×200 kW（含子機(jī)功率），主3#膠帶配置功率為2×315 kW，該軟啟動(dòng)使用幾年來(lái)，突出的問(wèn)題是維護(hù)量大，運(yùn)行成本高，且漏油嚴(yán)重，一年更換一次，由于售后服務(wù)跟不上，修理十分困難，每次必須到山東，給生產(chǎn)造成極大的不便。而且隨著漳村礦產(chǎn)量的逐年提升，漳村礦日產(chǎn)已達(dá)萬(wàn)噸以上，主2#、3#膠帶作為主運(yùn)輸膠帶，承受的運(yùn)輸壓力日益增大，已不能滿足生產(chǎn)要求，出現(xiàn)經(jīng)常性的壓膠帶現(xiàn)象，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)，每次壓膠帶后，都要組織幾十名工人翻煤，勞動(dòng)強(qiáng)度極大。在這種現(xiàn)狀下，為了提高礦主運(yùn)輸能力，將改造主2#、3#膠帶機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)提上了日程，經(jīng)過(guò)多種方案比較，最終選定了美國(guó)生產(chǎn)的CST（可控啟動(dòng)傳輸裝置），該系統(tǒng)為一種濕式離合器摩擦片控制的軟啟動(dòng)，由PLC控制，啟動(dòng)性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)時(shí)間可在0～90 s內(nèi)任意調(diào)整，功率配置為2×355 kW，電壓等級(jí)6000 V。
1 、CST結(jié)構(gòu)及工作原理
1.1結(jié)構(gòu)
    CST的中文名稱是可控啟動(dòng)傳輸裝置，美國(guó)技術(shù)。是由多級(jí)齒輪減速器加上濕式離合器及液壓控制組成的系統(tǒng)，專門為平滑啟動(dòng)運(yùn)送大慣性載荷的長(zhǎng)距離膠帶輸送機(jī)而設(shè)計(jì)的。輸出扭矩由液壓系統(tǒng)控制，隨著離合器上所加的液壓壓力而變化。CST傳動(dòng)系統(tǒng)由冷卻泵、熱交換器、冷卻管路、機(jī)械箱體、電控裝置等組成。
1.2 CST工作原理
1.2.1 CST傳動(dòng)原理
  CST含有兩級(jí)減速齒輪：第一級(jí)減速裝置為圓柱斜齒輪裝置；第二級(jí)減速裝置為行星齒輪裝置。當(dāng)電機(jī)達(dá)到滿轉(zhuǎn)速時(shí)，太陽(yáng)輪①帶動(dòng)三個(gè)行星齒輪②轉(zhuǎn)動(dòng)；行星齒輪帶動(dòng)自由旋轉(zhuǎn)齒圈④轉(zhuǎn)動(dòng)；輸入軸固定在行星齒輪架③上，此時(shí)并不轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)液壓系統(tǒng)向環(huán)形活塞加壓時(shí)，離合器的摩擦片（旋轉(zhuǎn)片）和靜止片⑤相互作用，使加在齒圈④上的力矩逐漸增加，當(dāng)齒圈的轉(zhuǎn)速以控制速率降低時(shí)，行星齒輪架由行星輪及齒圈帶動(dòng)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸的轉(zhuǎn)速與齒圈的轉(zhuǎn)速成反比。
1.2.2摩擦片工作原理
    摩擦片系統(tǒng)是一個(gè)濕式離合器的力矩傳遞系統(tǒng)，通過(guò)壓力變化來(lái)控制傳遞到輸出軸上的力矩，當(dāng)環(huán)形活塞上的壓力增加時(shí)，旋轉(zhuǎn)片和靜止片在其各自的花鍵上軸向移動(dòng)而互相靠近。當(dāng)活塞的壓力使旋轉(zhuǎn)片和靜止片相互壓緊時(shí)，靜止片將使旋轉(zhuǎn)片和齒圈的轉(zhuǎn)速降低，隨著齒圈的轉(zhuǎn)速降低，輸出軸的速度則加快。當(dāng)齒圈的轉(zhuǎn)速降為零時(shí)，輸出軸將達(dá)到正常的額定速度。
1.3  CST控制器
    可編程邏輯控制器( PLC)可對(duì)單機(jī)或多機(jī)驅(qū)動(dòng)膠帶機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)或制動(dòng)控制，在發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)后，控制器即可根據(jù)設(shè)定的參數(shù)計(jì)算出啟動(dòng)速度的曲線。膠帶機(jī)達(dá)到滿速的加速時(shí)間可在40—300 s之間設(shè)定；同時(shí)膠帶機(jī)也可運(yùn)行在慢動(dòng)狀態(tài)，速度設(shè)定可在20%～50%之間調(diào)整。在停車信號(hào)發(fā)出后，控制系統(tǒng)可在30 s內(nèi)將速度降至零，其制動(dòng)時(shí)間可在10—30 s內(nèi)調(diào)整。同時(shí)PLC控制程序自動(dòng)執(zhí)行多機(jī)負(fù)載平衡控制。單機(jī)PLC控制系統(tǒng)最大可控制4臺(tái)CST的運(yùn)行，其中一臺(tái)配置為主驅(qū)，其他CST配置為從驅(qū)，主／從方式可在PanelView人機(jī)界上設(shè)定，也可進(jìn)行編程按終端用戶啟動(dòng)電機(jī)的順序進(jìn)行自動(dòng)選擇。
2、 CST的功能及優(yōu)點(diǎn)
    一條膠帶機(jī)可以由一臺(tái)電機(jī)及一臺(tái)CST驅(qū)動(dòng)，也可以由多臺(tái)電機(jī)及多臺(tái)CST驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)在負(fù)載（膠帶機(jī)）啟動(dòng)之前啟動(dòng)，此時(shí)CST的輸出保持不動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)達(dá)到滿轉(zhuǎn)速時(shí)，控制系統(tǒng)逐漸增加每臺(tái)CST離合器上的液壓壓力，啟動(dòng)膠帶機(jī)并逐漸加速到滿速度。使得膠帶機(jī)在被加速至滿速度之前有一個(gè)緩慢而均勻的預(yù)拉伸過(guò)程。加速時(shí)間可以根據(jù)需要在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。啟動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以按順序空載啟動(dòng)，所以對(duì)電機(jī)的沖擊非常小。由于驅(qū)動(dòng)可以根據(jù)運(yùn)行負(fù)載進(jìn)行選擇而不必根據(jù)啟動(dòng)負(fù)載選擇，所以CST驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以選用功率較小的電機(jī)。CST也可以像控制膠帶機(jī)啟動(dòng)那樣控制膠帶機(jī)的停車，通過(guò)延長(zhǎng)停車時(shí)間，可以降低對(duì)膠帶的動(dòng)態(tài)沖擊力。
    當(dāng)一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中有多臺(tái)CST時(shí)，CST控制系統(tǒng)可以確保每臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)分擔(dān)相同的負(fù)載。合理的進(jìn)行功率平衡，功率平衡是通過(guò)控制每臺(tái)CST離合器的壓力，并允許一臺(tái)或幾臺(tái)CST的離合器進(jìn)行輕微打滑來(lái)實(shí)現(xiàn)。膠帶正常運(yùn)行時(shí)，可根據(jù)系統(tǒng)中各CST的功率平衡要求，使每臺(tái)CST的離合器或者保持少量打滑狀態(tài)，或者維持壓力以無(wú)打滑方式輸出要求的扭矩，但系統(tǒng)中任何負(fù)載的增加都將引起離合器打滑，這種情況稱為“軟鎖定”。當(dāng)離合器被軟鎖定時(shí)，任何的瞬間的過(guò)載或沖擊載荷都將引起離合器的打滑，這樣可以使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的所有部件，包括聯(lián)軸器、軸承和齒輪等都將在沖擊或過(guò)載時(shí)受到保護(hù)，從而延長(zhǎng)其使用壽命。
3、效益分析
3.1經(jīng)濟(jì)效益
    按平均每月至少壓1次膠帶計(jì)算，處理一次約需3h，需組織清煤工50人從膠帶上翻煤，待膠帶啟動(dòng)后，再將煤清上去。一年壓12次膠帶，處理時(shí)間約36 h，需投工12 x50= 600，按每工50元計(jì)算，節(jié)約人工工資3萬(wàn)元。減少原液粘性軟啟動(dòng)的維護(hù)費(fèi)用，每年約需15萬(wàn)元。
    按每天生產(chǎn)18 h計(jì)算，影響生產(chǎn)2d，減少原煤2萬(wàn)t。噸煤按300元計(jì)算，影響銷售收入600萬(wàn)元，每噸純利潤(rùn)30元計(jì)算，計(jì)60萬(wàn)元。共計(jì)78萬(wàn)元。
3.2社會(huì)效益
    自2005年春節(jié)安裝完成后，CST設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，事故率大大降低，運(yùn)行至今已一年多，未發(fā)生過(guò)一起壓帶事故，為漳村煤礦350萬(wàn)t原煤生產(chǎn)任務(wù)的完成奠定了良好的基礎(chǔ)，而且降低了工人翻煤的勞動(dòng)強(qiáng)度。
4、推廣應(yīng)用展望
    漳村煤礦現(xiàn)主2#、3#膠帶機(jī)應(yīng)用4臺(tái)CST，由于其很大程度上減輕了工人因壓帶造成翻煤的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間，確保了主運(yùn)輸膠帶機(jī)的正常運(yùn)行。
今年計(jì)劃在二水平一部膠帶再安裝2臺(tái)，將二水平二部膠帶合并為一部，減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)，增大二水平膠帶機(jī)的運(yùn)力，徹底解決二水平運(yùn)輸環(huán)節(jié)薄弱的問(wèn)題。鑒于CST潛在的巨大優(yōu)越性，在同行業(yè)中同類型的膠帶機(jī)上有良好的推廣使用價(jià)值。
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