CST系统的性能分析

机电工程技术2016年第45卷第03期经验交流DOI: 10. 3969 /j. issn. 1009- -9492. 2016. 03. 031CST系统的性能分析闫润生(山西新元煤炭有限责任公司，山西寿阳045400)摘要:山西新元煤炭有限责任公司自2006年使用CST以来，截止目前有14台在线运行，还有4台即将投运。阐述了可控起动传输系统产生的背景，并简单介绍了可控起动传输系统，重点介绍了其性能。关键词: CST; 可控起动传输系统;特点中图分类号: TD528*.1文献标识码: B文章编号: 1009 - 9492 (2016) 03-0119-04Performance Analysis of CST SystemYAN Run-sheng(Shanxi Xinyuan Coal Limited Liability Company，Shouyang045400， China)Abstract: Since 2006 using CST, Shanxi Xinyuan coal limited liability company has 14 sets of online operation, and 4 stations are putinto operation soon. The background of cotollable starting transmission system is introduced, and the contollable starting transmissionsystem and its performance are introduced.Key words: CST; contollable starting transmission system; zharacteristie近年来，随着现代化矿井建设工作的推进,1 CST的简介矿井规模也逐步变大，设计产能也相应提高，因CST (Controlled Starting Transmission)可控起此运输系统的带式输送机可靠、连续、高效和对动传输装置，其组成分三部分:多级齿轮减速地形适应性强等优点，已成为现代化矿井煤炭连器、湿式离合器和液压控制，如图1所示，可作.续运输的主要设备"。驱动装置作为胶带输送机的为大惯性载荷的平滑启动，如用于煤炭、矿石的重要部件，对整台设备的性能尤为重要，皮带机远距离带式输送机的启动。CST其输出扭矩取决是矿井正常生产的必要设备。所以，驱动装置要求具有良好的技术性能，使得皮带机平稳启动，尽量减少启(制)动加速2度，降低皮带张力，以提高设O备、皮带的有效使用年限”。当前，煤炭行业使用CST控制装一③9置技术比较成熟，在新元公司的五条强力胶带输送机都使用了CST驱动系统，从运行、维中国煤化工护及取得的经济效益看，都比1.太阳轮2.行星轮TYHCNMHG式离合器.较满意。图1CST结构图收稿日期: 2015- 10-23119经验交流机电工程技术2016年第45卷第03期于液压控制系统，与液压压力成正比。台启动，启动间隔8s，三台电机全部启动24s,典型的CST由以下各系统组成:机械传动、CST从启动到满速200s，CST 启动期间，电机电电液控制系统;热交换器(风冷);油泵、冷却系流从缓慢增加到平稳运行，有效地降低了输送机统，如图2所示。启动时的大电流对电网的长时间冲击。(2)带式输送机的CST可控离合器压力变送器离合器压力表起动装置起动时调速精度高，可以变速运行。起动系数控制范围闭锁阀比例阀在1.05~1.1;加速度可控范围10u过滤器0~ 0.05 m/s';加速度起动时间能系统释压阀够进行大范围调节设定(40秒~300秒); PLC 程序中默认缺省时.两级齿间为1分钟。启动时间设定不离合器同，加速频率不等，单加速度的Y型过滤器系统压力表系统压力变送器曲线无论如何调节，均为正弦曲输入轴线”。油池(3)降低了主电机总功率。通过计算，新元公司主斜井带式输送机所需的轴功.图2 系统组成简易图率为2 655.2kW。如果依照传统2 CST的性能皮带机设计，起动系数K=1.3~1.5，进而可得电以新元公司主斜井带式输送机为例，对机功率要达到3 451.76 kW(K<= 1.3、η=0.85)。 若CST的性能进行分析论证。该带式输送机参数选用CST后，对皮带机启动时间推后了，间接减如下:缓了起动所需加速度，这样起动系数有所下降运输能力:Q=2 000 th;(K=1.2)。这时电机的功率有所下降，需功率为3输送机长度: .L=1 550 m;199.5 kW (η=0.85)。 我矿所用皮带机使用了3台1提升高度:H=362.735 m; .400 kW的电机，总功率是4 200 kW，有效的降低带速:V=4.5 m/s;了电机功率。可起到一定的节能作用。带宽:B=1 400 mm;根据设计运输能力，传动滚筒轴功率P、=F。.带强:N=5000 N/mm;V=584237*4.5449/1000=2655.2 kW,物料散密度: p=0.9 t/m2 ;其中F.=584237N，V=4.544 9 m/s。受料点:2个;驱动电机功率Pn=K.PR，K=1/n.n:.n:.n.ηs倾角:16° ;CST效率，0.96;电动机功率: 3x1 400 kW;-高速轴联轴器效率，0.99;CST型号:1950K-31.5。η-低速轴联轴器效率，0.99;具体性能如下。多机不平衡，0.98;(1) 能让电机无负荷(空载)启动，充分利-电压降，0.9。用最大力矩作为启动力矩，有效提高电机的启动K=1/0.96x0.99x0.99x0.98x0.9=1.205;能力，减少了电机启动所需时间，使得电机先于Pw=1.205x2 655.2=3 199.5 kW,采用双传动滚皮带机启动。优点在于电机短时间里完成起动，简，三台中国煤化工达到额定转速，主斜井带式输送机主电机电压3 19THCNMHG10000V、功率1 400kW,启动时，三台电机逐取电动机切率3x1 400 kW，120闫润生:CST系统的性能分析经验交流电动机备用系数为: 1 400/1 066.5=1.313。T(4)CST能够调整皮带机的验带速度，皮带7空载调整范围一般在额定转速的20%~50%。目TI-T2=FxF皮带机的验带速度能够在0.90~2.27m/s范围内任意选择调整。优点:只需一台CST、无时间限Fmwx=KxF.制。CST: K=1.05;(5)能够使皮带机可靠运行。使用多电机进耦合器: K=1.5;行驱动时，运用CST的驱动系统，能够消除电机电机直接启动: K=2.0。负荷不均。如:机械传动效率不同、滚简尺寸差与采用耦合器作对比，运用CST后皮带的有异、转速不同步等。CST能够把多驱动单元的不效降低，降幅为(1.5-1.05) +1.5=30%。平衡度控制在最小范围，进一步降低皮带机对电(8) 与耦合器进行对比，运用CST后，传动机的要求; CST能够对功率进行限制，能起到皮效率大幅度提高约13%，同时也有利于节约电带机的过载保护，避免对滚筒、托辊、电机、附能。与耦合器相比较，采用CST后可提高传动效件等造成损伤。(6)CST能够提高停车安全性。当巷道倾角率(0.85-0.75) +0.75=13%。 传动效率对比如图4较大，会使得设备惯性增大。要想短时间停止皮所示。带机，减速度会很大，这样对皮带机的冲击了随100之增加。针对远距离、输运能力大的皮带机而CST85%言，停车时间进行控制是+分必要的。可以将皮绕线转子马达75%. 液力耦合器75%带机停车能承受的最大减速度作为停车曲线，以防停车对皮带机造成的损害。即使突发性停电,60-CST仍然可以保证皮带机按照停车曲线完成停车，有效保护皮带机在突发停电的情况下，带来的力学损害。20(7)CST可控起动装置可有效减少皮带的张力、电机总功率、其他附件的费用。起动曲线延迟10%的额定转速。在有效延迟时间段里，皮带图4 CST、绕线转子马达、液力耦合器传动效率对比图松边被张紧，延迟结束，皮带机可以以最小冲击力完成起动，避免皮带受到过大张力。因此，运新元公司主斜井带式输送机单台1 400kW主用CST控制系统，可选用低安全系数的皮带，但电机，年运行6 000小时，按每度电0.55元计:其安全性可维持不变。采用CST后每年单台电动机可节省电费:对传动滚筒进行受力分析，如图3所示。根1 400>0.13x6 000x0.55=60.06万元。据尤拉公式，满足输送带不打滑的条件为:(9)采用CST可控起动装置后，任意过载荷或冲击载荷都能导致离合器的打滑，从而有效保护驱动装置避免损坏(齿轮、联轴器等)有效延长设备的使用年限。(10) CST可控起动装置的不足之处在于增加”。 I了液压系统的维护工作;同时对润滑油的质量要求高，波中国煤化工在软启动和调速作用于传动滚简上的力过程中，MYHCNMH G低;使用CST装.图3传 动滚筒受力示意图置系统，初期投资费用高。121经验交流机电工程技术2016年第45卷第03期3总结[2] 庄严.CST在带式输送机上的应用分析[J] .煤矿机煤矿系统使用皮带机范围广，在“远距离、[3] 尹慧民.关于CST软启动装置在大型带式输送机中的械，2007 (7): 164-166.输送能力强、功率大、倾角大”等工况下，采用应用[J] .煤炭科技，2002 (3): 42-43.CST可控装置是十分有效的，该装置既能保护设备的安全性，又能节约电能，提高经济效益。对作者简介:闫润生，男，1976年生，山西盂县人，大学本矿井安全高效生产效果显著，值得推广。科，助理工程师。研究领域: CST 的使用和特性分析。参考文献:(编辑:王智圣)[1]田华.浅析CST装置在大型胶带输送机上的应用.[J] .煤矿开采，2006 (10): 94-95.(上接第42页)瓣型机器人的速度均大于圆柱形机器人，理论值驱动更安全，诊断遍历时间短，为临床应用奠定与实际值基本-致，验证了速度求解模型的正确了基础。生。如图8所示为油膜厚度c=0.3 mm时，四组机[1] MERON G D. The development of the swallowable video .器人稳态游动速度与驱动频率的关系。由图可capsule (M2A)[ J] 。 Gastrointestinal endoscopy ,2000，52 (6): 817-819.知，机器人游动速度随驱动频率的增大而逐渐增[2] VALDASTRIP， WEBSTER RJ， QUAGLIAC，etal.大，此时花瓣型机器人游动速度也大于圆柱形机A new mechanism for mesoscale legged locomotion in器人。compliant tubular environments [J] . IEEE Transactionson Robotics，2009, 25 (5): 1047-1057.40r口A:e, =0.0mm[3] W0OS H，KIM T W，MOHY-UD-DIN z，et al.35+7 B:es =0.5mmSmall intestinal model for electrically propelled capsule30F。C:e, =1.3 mmendoscopy [J] . Biomed Eng Online，2011 (10):