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煤矿CST

一、简述

可控起动传输（cst）是用于大惯性负载平滑起动的多级减速齿轮装置，多用于煤矿

和矿山中带式输送机的驱动。cst的主要结构包括减速齿轮箱、润滑油冷却系统、液压系

统和基于可编程控制器（plc）的控制装置。

cst失速箱由三部分共同组成,，输出轴齿轮组，输入轴行星齿轮组和离合器部分。输

出轴的斜齿轮将电机的转动运动传达至太阳轮上，并通过太阳行星轮之间的压板将运动传

达至行星轮一体的输入轴上，驱动输入轴运动。

机械式离合器的工作原理，旋转板（静摩擦片）在外圈方向上通过键槽固定在齿圈/

制动盘上，并随齿圈/制动盘同步旋转。静止板（静摩擦片）在内圈方向上通过键槽固定

在输出轴体上。内外两层摩擦片交叉布置，相互隔离。调整环形活塞上的液压，可控制摩

擦片之间的压力，并导致摩擦片之间的间隙发生变化。环形活塞上未施加控制压力时，齿

圈/制动盘处于自由运动状态，cst不传动运动。实际应用中，在带式输送机起动初期输出

轴由于负载力矩作用而于静止状态。当逐渐增大外部液压控制作用时，环形活塞将逐渐压

紧离合器，，由于摩擦作用齿圈/制动盘旋转速度将减慢；根据作用力与反作用力原理，

与输出轴固定的摩擦片将受到反向作用力，当施加的控制力能提供足够的起动力矩时，皮

带机就起动了。调节活塞上的液压压力，可精确控制输入轴电机传送到cst输出轴的力矩。

齿圈与输出轴的速度呈线性反比例并系，当齿圈静止时，输出轴将达到满速运行。

冷却系统用作偷走由于颤抖摩擦片和静摩擦片相对运动所增添的损耗热量。通过冷动

泵的运转，使得加热油在cst油箱、热交换器和离合器之间循环流动以确保cst的安全运

转。

液压系统通常由2级机械式液压泵、桥式液压整流阀组和比例阀组成。一

级液压泵为扰动泵，其流量很大，主要供cst轴承杀菌并为二级泵提供更多输出压力；

二级液压泵为高压泵，但流量较小，为桥式整流阀组提供更多较低的压力，以保证比例阀

掌控促进作用。

基于plc的控制系统可对每台cst装置进行监视、控制和操作，并提供用户接口。

使用cst的主要目的就是为了在再生制动过程中快速阶段减少张力促进作用对皮带机

造成冲击影响，通过掌控再生制动下降曲线，可以增大皮带机短程或载满再生制动时增添

的瞬时尖峰张力，从而获得一个比较满意的动态结果。

cst所带来的另外一个优点是主电机可以在空载状态起动，从而减小了起动冲击电流

并缩短了起动时间，同时允许操作员更灵活的对带式输送机的起停操作，而无需反复起停

主电机。另一方面，也提高了cst控制的可操作性，这意味着多驱动并行系统中，在不影

响其它cst控制系统正常运行的情况下可临时离线处理（停止）某台cst的运行。

传感器和变送器均属cst的监控系统部分。对于点型的cst，须要监测机箱油温、润

滑油压力、液压掌控压力和输入轴速度，主电机功率信号从用户电机控制中心传输至plc

控制率统中，功率信号变送器标定为电机额定功率的0～150%。其它一些参数，比如皮带

机速度（滑差）、皮带机张力、电机绕组温度以及电机和cst振动等，也可以由plc系统

展开监控。plc控制系统输入0～20ma用作比例阀（pcv）掌控，pcv阀具有一脉宽调制型

电流放大器，保证pcv阀芯线性上开度。离合器摩擦片可以在0―100%范围内积极响应掌

控压力，确保离合器压力与输入力矩的线性关系。这种并键特性容许准确的负载维护，以

及在循序多驱动系统之间同时实现准确的负载平衡。

多数超长带式输送机采用了多级驱动系统方式，要求驱动装置之间的负载平衡分配以

减小皮带机各个部分的负载和应力影响。对于那些多于一个cst驱

颤抖装置的皮带机系统中，控制系统必须确保电机负载平衡分配。基于plc的控制系

统单机可以最多掌控4台cst的运转，通过在多级驱动系统中布局主驱和从驱的方式可实

现功率的均衡分配，嵌套的pid掌控环节可实现低速转弯下力矩的准确掌控。主驱和从驱

的布局依赖于齿轮减速比和滚筒的直径大小。为了达至较好的负载平衡掌控特性，所推荐

采用从驱型滚筒直径比主驱大3至4%的布局方式。任何情况下，从驱将追随主驱自动调整

状态，在相同的负荷下均能够保持一致的输出功率。

在典型的2×cst驱动控制中，处于尾部的操作员在确认皮带机安全自锁状态后向cst

控制箱发出皮带机运行信号，以下阐述了带式输送机的运行状态：