CST装置的特点及煤矿井下应用.pdf
2 0 0 4 年 第6 期 互挝晨 舛技 6 5 C S T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C S T 装置系统的运行特性， 论述了带式输送机安装可控软启动 C S T 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 1 8 5 0 m， 运量2 0 0 0 t ／ h ， 带速 4 m ／ s ， 带宽 1 2 0 0 m m， 驱动功率为 4 3 5 1 k w 2 2配置。胶带机采用了美国道奇公司生产的 C S T c o n t r o l l e d s t a r t n a n m i s s i o n 装置， 很好地实现了皮带机的 软启动。 1 C S T 装置的基本原理 C S I “ 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 ＼4 0 I I 1 0 I t 】 ． ／ 。． ＼ l I l I 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1 G S T 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。 2 C S T 装置的液压系统 2 ． 1 液压系统的组成 C s r 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4 0目篮式过滤器一离合器盘一箱体 2 润滑系统 压力油一油箱一2 3 8 u Y型过滤器一液压桥 一串联式液压泵低压泵一1 0 u 过滤器一各轴承一油箱 3 控制系统 压力油一油箱一2 3 8 u Y型过滤器一液压桥 一串联式液压泵低压泵一1 o I l 过滤器一串联式液压泵高压泵 一液压桥一2 5 u 过滤器一R V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。1 3 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 ； 1 0 u 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 每月分析油样， 检查其中金属、 杂质和水分含量。同 时检查油在 一 4 0 和 1 0 0 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。 3 C S T装置的控制系统 见图2 图2 c S r 装置的闭环控制方块图 工业控制采用可编程控制器 P L C实现。P I E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， 维普资讯 参战 晨 斜l技 2 0 0 4 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式传输给P I E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／ 2 0 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 C S T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 1 O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2 0 O 2 年皮带机改造时更换过一次皮带， 节约胶带资金约 6 0 0万元。 ②由于电机为空载启动， 减小了启动对电机的影响。该 皮带电机至今未更换过， 运行状态良好。 ③C S T 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， 保证了工作面的正常生产。 4 ． 2 使用过程 中出现的问题 ①由于煤矿井下煤尘较多， 在呼吸器、 篮 网过滤器等裸 露部分， 煤尘杂质容易进入， 影响压力油的性能及各过滤器、 阀件的使用寿命。 ②由于该设备属国际上在皮带机软启动方面技术较为 先进的设备， 在使用前需要进行职工培训， 提高 日常维护的 技能。 作者简介程传伟 1 9 9 8 年毕业于淮南矿业学院机械工程 系， 任济宁二号煤矿皮带队技术主管。 上接 第6 4 页 纯O 2 循环水 一 尿素生产系统 ． 1 球 磨 机 卜． - J 圈 查 生 鏊 I l 盘 垂 l lN 吹 扫 系 统 气化炉 甲烷化炉 工 I 脱硫塔 尿素合成塔 l 堕 蔓 壅 丝1 ． 土 ． 土 匝蕴 NH D脱c O2 尿素 甲醇 醋酸 图 1 煤化工工艺流程图 验 ， 如美国铝业公司以铝土矿为源头， 已经发展成铝土矿一 荨 H 精加 L 璺 主 氨水处理塔 丁 捧水 筛l l 不 同 粒等 l焦 炭 城市用煤气 图2 煤焦化工艺流程简图 氧化铝一电解铝铝材加工一废铝回收及再生利用一技术 转让一工程设计一咨询服务等巨大的产业链。以煤 炭为源 头， 发展煤化工 、 煤 电铝 、 煤炼油产业链 ， 是煤炭行业实现可 持续发展战略的重要途径之一。 匦 圃 一 茅 上蹴 维普资讯
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