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1、前言
    隨著現代化煤礦綜采工作面年產量加大，掘進速度快，工作面走向長度大。對于主運輸系統要求越來越高，煤礦主運輸系統是礦井的動脈。
    礦井運輸系統的連續、暢通以及運輸機械高效、可靠地運行是煤礦生產實現高產高效的必要條件。主運輸帶式輸送機運距長、運量大、帶速高，在輸送機啟動和停機過程中，會對輸送帶產生很大的動張力，使輸送帶在驅動滾筒上滑動和劇烈磨損，并大大增加牽引電動機的負載功率，甚至會損壞機件。為了減小這種動張力，使帶式輸送機平穩啟動、制動和運行，提高其運行可靠性和工件壽命，普遍采用軟特性可控啟動傳輸CST系統來實現帶式輸送機的軟啟動或停車。
2、CST的組成
    CST由5部分組成，即機械傳動系統、電液控制系統、風冷熱交換器、油泵控制系統、冷卻控制系統。
3、CST系統的結構及其工作原理
3.1主機結構
    CST系統是一種機械減速與液壓控制相結合的軟特性可控傳輸裝置。其主機部分是一個帶有反應盤濕式摩擦離合器的齒輪減速箱，如圖1所示。減速器由輸入軸、一對外嚙合齒輪（斜齒圓柱齒輪或圓錐齒輪）和一套行星輪系的二級變速裝置及與行星輪托架固接的輸出軸組成。液控反應盤濕式摩擦離合器如圖2所示，主要由動摩擦片組、靜摩擦片組及環形液壓控制油缸組成。動摩擦片以圓周外齒嵌于行星輪系環形內齒輪一側的內環齒中，與內齒輪同步旋轉；靜摩擦片中心的花镕孔，可沿固定于機殼離合器座上的花鍵軸滑移。
3.2工作原理
當電動機帶動CST高速軸旋轉時，太陽輪驅動3個行星輪；行星輪自轉，并帶動自由旋轉的內齒圈。因此，與輸出軸為一體的行星架并不轉動（此時行星輪并不繞太陽輪公轉）。當壓力控制閥增加環形油缸的壓力時，離合器的靜止盤和內齒圈相聯的轉動盤相互作用，使內齒圈受到力矩作用，轉速受到控制；同時，行星輪在內齒圈上滾動（此時行星輪繞太陽輪公轉）并驅動行星架（輸出軸）轉動，其轉速與內齒圈的轉速之和為常數。操作者可根據需要，通過控制器設置所需要的加速度曲線和啟動時間。在收到啟動信號后，電機空載啟動，達到額定速度后，液壓系統開始增加離合器反應盤系統的壓力；當反應盤相互作用時，傳遞到輸出軸的力矩完全由壓力控制閥的壓力控制。在加速過程中，冷卻油通過反應盤上的溝槽（專利技術）將熱量帶到熱交換器散熱。控制系統實時檢測輸出軸轉速并隨時調整液壓系統壓力以保證跟蹤所要求的加速度斜率。
4、CST的主要特點
4.1主要優點
(1)可降低輸送帶張力和電動機的功率，減少初期投資；實現功率平穩，平衡精度為士2%，反應時間5—100ms;保護功能齊全；傳動系統的效率可達99%;降低膠帶的安全系數，且安全度不變；由于離合片之間的流動為層流流動，粘制力和離合器片間的距離關系為線性關系，故可精確控制輸送機的運行狀態，可調帶速為10%～99%。
    (2)啟動性能好，啟動和停車的加、減速度可在大范圍內調節和控制。CST系統的啟動加速度與負荷無關。電動機空載啟動到額定轉速后，輸送機由靜止狀態按設置的加速度加速至滿速，允許每小時啟動10次。它具有優異的力矩控制特性，可根據輸送機工況（啟動、調速、運行、停車）的需要，靈活精確地改變離合器的壓力及傳遞力矩的大小，實現帶式輸送機無沖擊均勻加速及平穩運行。現場可調加減速度，加速時間為10～60 s或更長，可使輸送機減速停車時間長于自然停車時間（超自然停車）。
    理想的加速度曲線為S形曲線。
    軟、硬啟動電流曲線如圖4所示。
    (3)可實現帶式輸送機的無級調速。其調速范圍為穩定運行帶速的10%～100%，為帶式輸送機的檢驗膠帶、安裝調試及檢修提供了方便。
    (4)雙向過載保護，運行可靠，效率高。全速運行時，CST系統傳動效率可達93%，遠遠高于其他傳動設備。使用CST后電動機的功率可大大減小，因為電動機的選擇是基于運行條件而不是啟動條件。
4.2主要缺點
    調速系統與減速器合為一體，體積大、安裝不便；控制系統復雜、維護量較大；在高速軸上配置逆止器和制動器較困難；價格昂貴，備品備件要進口。
5、應用效果與分析
    以神東公司大柳塔煤礦為例：1998年，大柳塔煤礦主井帶式輸送機全長4620 m，帶寬1.2 m，帶速40m/s，輸送能力1 800 t/h，驅動裝置為電動機減速器和限矩型液力耦合器。經過改造，采用CST系統使輸送帶張力降低30%，傳動效率提高13%。
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6、主要結論
    綜上所述，選用CST后，不僅操作便利，性價比高，而且主平硐膠帶機降低了驅動功率，同時膠帶的動張力也大大降低，延長了輸送帶的使用壽命，并降低了成本。綜采設備的作用得到了很好的發揮，最為重要的是，使主平硐膠帶機啟動更平穩、運行更安全、停機更可靠。