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【摘 要】煤矿井下皮带机担负着运输煤炭的重要任务，其电控系统自动化程度的高低，直接影响到煤矿的产量和效益。本文重点介绍了CST装置的基本原理和CST装置的液压系统及其控制系统，重点阐述CST装置的特点及煤矿井下皮带机上的应用，。CST装置具有可靠性高，稳定性好等优点，在皮带机的电控系统中得到了广泛应用，为煤矿企业带来了显著的经济效益和社会效益。
【关键词】CST装置 特点 煤矿 井下 皮带机 应用
中图分类号：TD634 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―456―01
1 CST装置的基本原理
CST是集减速、离合、调速、液控、电控、冷却、运行监测及装置自诊断为一体的高科技产品，由主体部分、液压驱动器、冷却系统、电控器及传感器等部分组成。其主体结构主要包括输入、输出和盘组件三部分。其中平行轴CST的输人部分由一级或二级减速斜齿轮组成，直角轴CST的输人部分则是由斜齿轮和一组扇齿轮组成；输出部分太阳齿轮、环行齿轮和行星齿轮组成；盘组件部分两组带槽的板组成。其中静片和壳体相连，转动片和环齿轮相连。当盘组件上无液压时，旋转片和环齿轮自由旋转；盘组件上有液压0时，旋转片和环齿轮受阻旋转减速；当液压力达到一定值时，旋转片和环齿轮则与静片嵌套在一起。液压驱动器一般由机械驱动液压泵和压力控制阀组成，用来控制盘组件的液压。电控器用来控制CST按设定的流程运行，监测运行全过程，并和其它系统组网。冷却系统用于消除盘组件动、静片之间的相对运动而产生的热量。传感器则为电控器提供检测信号，以便监测CST运行。
CST装置系统是由以下两部分组成的：第一，星星传动机构；第二，液力粘性离合器。通过一级齿轮体减速后，电机输入轴与太阳轮相连接。其中，行星结构中的内齿轮圈具有差动的特点，液体粘性制动器包括两部分：一是静摩擦片；二是动摩擦片，这两部分并与箱体等部位相连接，以对制静、动摩擦片之间的离合进行控制。当启动装置处于工作状态时，动、静摩擦片就会分离开。当装置重载启动时，输出轴会承受较大的载荷，此时，该传动系统本质上为一种定轴轮系，该轮系是以内齿圈为中心的。在一级太阳轮以及行星轮的驱动下，内齿轮和动摩擦片会差动空转，而电动机以及输出轴则处于静止状态。所以，电动机可以在空载状态下启动。然后，动、静摩擦片可通过活塞实现贴合。因为摩擦片之间存有润滑油，所以，其中会出现一层油膜。该油膜会产生一种粘性剪切力，从而使内齿圈速度逐渐变小，而后实现制动。此外，电动机的动力将会传到负载上，而后就达到了软启动和无极调速的目的。
2 CST装置的液压系统及其控制系统
2.1液压系统的组成
CST装置的主要作用是平滑的启动高惯性负载，它要想实现平滑启动，就必须改变加在离合器上的压力，以最终改变输出轴的力矩。该液压系统主要是由以下若干部分组成的：第一，冷却系统；第二，润滑系统；第三，控制系统。
2.2液压系统的日常维护
液压系统的液压油主要起着以下两方面作用：一是冷却作用；二是工作液体，因此，应保证液压油具有较高的质量。在日常的维护工作中，需要对以下几点加以注意：
①检修组必须定期对油位、过滤器等进行检查。查看一下油位是否出现异常现象；过滤器是否损坏或出现堵塞现象，如有问题，应及时加以处理。
②检修组应定期检查各元部件的声音是否异常，如有问题，应及时找出问题的原因，并解决问题。
③定期对油样进行分析，检查其中相关杂质以及水分是否超标。此外，还应对油样处于不同温度时的粘性进行测试，如有问题，应及时更换液压油。
④应在一年之内更换两次液压油，在更换液压油时，需要对箱体中的杂物等进行清洗。此外，还应对过滤器加以清洗。
2.3CST装置的控制系统
在工业控制中，一般采用的控制器为可编程控制器 P L C，其具有以下几方面的优势：一是工作可靠；二是抗干扰能力强；三是；编程语句功能丰富；四是具有逻辑控制等功能；五是，可以满足工业控制的各种要求；六是由于其具有多种外围设备模块，所以能够连接很多种传感器信号。而这些传感器信号则是通过模拟量来实现信号传输的，当信号传给PLC处理器后，然后再发出指令，最后达到控制装置的目的。
3 CST装置在煤矿井下皮带机的应用
（1）大巷皮带机采用软启动CST现场可调减速曲线在60s内可调。（不是制动闸，等于或大于自然停车时间）大巷胶带机经过现场安装调试一段时间后，运行状态良好，各项指标达到设计要求，CST起到了很好的控制作用。
（2）长距离大运量皮带机设计为多点驱动时对驱动系统的要求很高：几台电机能够空载启动；负载变化（即速度和张力变化）时能够及时响应；功率平衡控制精度高；各个驱动点的驱动力能够协调配合。
（3）CST驱动器除能满足以上要求外，其独特的离合器设计也能够满足助力站根据胶带张力变化，方便地调节电机的功率。电机功率的变化又对胶带张力进行调整，当胶带尾部实际张力超出设定限制值时，可以输出信号直接停止带式输送机运行。
（4）CST 是一种新型的机电一体化软起动系统，它带有电液反馈控制以及齿轮减速器，并在低速轴端有湿性离合器。CST可控起动装置是集减速、离合、调速于一体的传动装置。通过CST 可控起动装置内部的机械传动系统以及电液控制系统，可以实现皮带机的软起动与功率平衡。
（5）作为液力黏性软启动装置代表的CST 软启动装置最具应用和推广价值，通过对皮带机的启动、停止、保护装置、CST 张力调节以及电机功率平衡性进行有效整合，使其成为有机整体，可以为煤流运输系统实现稳定高效运行提供切实保障。
4结论
随着经济生活水平的不断提高，科技发展水平也在不断进步，国内煤矿行业的现代化进程也随之加快，一系列高科技含量设备得到广泛应用，其中包括可控制启动传输装置。当前，在皮带机的电控系统当中，可控启动传输装置的应用已经越来越普遍，一些煤矿也用实践证实了该系统的效果及优势，依托于可控启动传输装置的皮带机安全、可靠、稳定性高，可以满足对测量精准度的较高要求，且维护保养方便，并且可控启动传输装置更有利于皮带机的安全可靠启动，有效的改善了煤矿企业的经济效益，为煤矿的安全生产做出了重要的贡献。
参考文献：
[1]王帆.带式输送机的软启动调速控制系统的研究与开发[D].沈阳工业大学，2008.
[2]王晓丹.多机驱动带式输送机控制策略的研究[D].河南理工大学，2007.
[3]李臻，操虹，贾洪钢，等.煤矿带式输送机轴承监测诊断系统及其应用[J].工矿自动化，2011（11）：28.
[4]朱立平，蒋卫良.适用于我国煤矿带式输送机典型机型的研究[J].煤炭学报，2010（11）：1916-1920.
[5]孙百存，甘小根，齐振磊.带式输送机转载装置的研究与应用[J].煤矿机械，2009，30（5）：120-121.
作者简介：
田思坤（1984.0.14-），男，汉族，山东枣庄人，大学，助理工程师，机电安装施工技术人员，研究方向：机电安装。
【关键词】CST装置 特点 煤矿 井下 皮带机 应用
中图分类号：TD634 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―456―01
1 CST装置的基本原理
CST是集减速、离合、调速、液控、电控、冷却、运行监测及装置自诊断为一体的高科技产品，由主体部分、液压驱动器、冷却系统、电控器及传感器等部分组成。其主体结构主要包括输入、输出和盘组件三部分。其中平行轴CST的输人部分由一级或二级减速斜齿轮组成，直角轴CST的输人部分则是由斜齿轮和一组扇齿轮组成；输出部分太阳齿轮、环行齿轮和行星齿轮组成；盘组件部分两组带槽的板组成。其中静片和壳体相连，转动片和环齿轮相连。当盘组件上无液压时，旋转片和环齿轮自由旋转；盘组件上有液压0时，旋转片和环齿轮受阻旋转减速；当液压力达到一定值时，旋转片和环齿轮则与静片嵌套在一起。液压驱动器一般由机械驱动液压泵和压力控制阀组成，用来控制盘组件的液压。电控器用来控制CST按设定的流程运行，监测运行全过程，并和其它系统组网。冷却系统用于消除盘组件动、静片之间的相对运动而产生的热量。传感器则为电控器提供检测信号，以便监测CST运行。
CST装置系统是由以下两部分组成的：第一，星星传动机构；第二，液力粘性离合器。通过一级齿轮体减速后，电机输入轴与太阳轮相连接。其中，行星结构中的内齿轮圈具有差动的特点，液体粘性制动器包括两部分：一是静摩擦片；二是动摩擦片，这两部分并与箱体等部位相连接，以对制静、动摩擦片之间的离合进行控制。当启动装置处于工作状态时，动、静摩擦片就会分离开。当装置重载启动时，输出轴会承受较大的载荷，此时，该传动系统本质上为一种定轴轮系，该轮系是以内齿圈为中心的。在一级太阳轮以及行星轮的驱动下，内齿轮和动摩擦片会差动空转，而电动机以及输出轴则处于静止状态。所以，电动机可以在空载状态下启动。然后，动、静摩擦片可通过活塞实现贴合。因为摩擦片之间存有润滑油，所以，其中会出现一层油膜。该油膜会产生一种粘性剪切力，从而使内齿圈速度逐渐变小，而后实现制动。此外，电动机的动力将会传到负载上，而后就达到了软启动和无极调速的目的。
2 CST装置的液压系统及其控制系统
2.1液压系统的组成
CST装置的主要作用是平滑的启动高惯性负载，它要想实现平滑启动，就必须改变加在离合器上的压力，以最终改变输出轴的力矩。该液压系统主要是由以下若干部分组成的：第一，冷却系统；第二，润滑系统；第三，控制系统。
2.2液压系统的日常维护
液压系统的液压油主要起着以下两方面作用：一是冷却作用；二是工作液体，因此，应保证液压油具有较高的质量。在日常的维护工作中，需要对以下几点加以注意：
①检修组必须定期对油位、过滤器等进行检查。查看一下油位是否出现异常现象；过滤器是否损坏或出现堵塞现象，如有问题，应及时加以处理。
②检修组应定期检查各元部件的声音是否异常，如有问题，应及时找出问题的原因，并解决问题。
③定期对油样进行分析，检查其中相关杂质以及水分是否超标。此外，还应对油样处于不同温度时的粘性进行测试，如有问题，应及时更换液压油。
④应在一年之内更换两次液压油，在更换液压油时，需要对箱体中的杂物等进行清洗。此外，还应对过滤器加以清洗。
2.3CST装置的控制系统
在工业控制中，一般采用的控制器为可编程控制器 P L C，其具有以下几方面的优势：一是工作可靠；二是抗干扰能力强；三是；编程语句功能丰富；四是具有逻辑控制等功能；五是，可以满足工业控制的各种要求；六是由于其具有多种外围设备模块，所以能够连接很多种传感器信号。而这些传感器信号则是通过模拟量来实现信号传输的，当信号传给PLC处理器后，然后再发出指令，最后达到控制装置的目的。
3 CST装置在煤矿井下皮带机的应用
（1）大巷皮带机采用软启动CST现场可调减速曲线在60s内可调。（不是制动闸，等于或大于自然停车时间）大巷胶带机经过现场安装调试一段时间后，运行状态良好，各项指标达到设计要求，CST起到了很好的控制作用。
（2）长距离大运量皮带机设计为多点驱动时对驱动系统的要求很高：几台电机能够空载启动；负载变化（即速度和张力变化）时能够及时响应；功率平衡控制精度高；各个驱动点的驱动力能够协调配合。
（3）CST驱动器除能满足以上要求外，其独特的离合器设计也能够满足助力站根据胶带张力变化，方便地调节电机的功率。电机功率的变化又对胶带张力进行调整，当胶带尾部实际张力超出设定限制值时，可以输出信号直接停止带式输送机运行。
（4）CST 是一种新型的机电一体化软起动系统，它带有电液反馈控制以及齿轮减速器，并在低速轴端有湿性离合器。CST可控起动装置是集减速、离合、调速于一体的传动装置。通过CST 可控起动装置内部的机械传动系统以及电液控制系统，可以实现皮带机的软起动与功率平衡。
（5）作为液力黏性软启动装置代表的CST 软启动装置最具应用和推广价值，通过对皮带机的启动、停止、保护装置、CST 张力调节以及电机功率平衡性进行有效整合，使其成为有机整体，可以为煤流运输系统实现稳定高效运行提供切实保障。
4结论
随着经济生活水平的不断提高，科技发展水平也在不断进步，国内煤矿行业的现代化进程也随之加快，一系列高科技含量设备得到广泛应用，其中包括可控制启动传输装置。当前，在皮带机的电控系统当中，可控启动传输装置的应用已经越来越普遍，一些煤矿也用实践证实了该系统的效果及优势，依托于可控启动传输装置的皮带机安全、可靠、稳定性高，可以满足对测量精准度的较高要求，且维护保养方便，并且可控启动传输装置更有利于皮带机的安全可靠启动，有效的改善了煤矿企业的经济效益，为煤矿的安全生产做出了重要的贡献。
参考文献：
[1]王帆.带式输送机的软启动调速控制系统的研究与开发[D].沈阳工业大学，2008.
[2]王晓丹.多机驱动带式输送机控制策略的研究[D].河南理工大学，2007.
[3]李臻，操虹，贾洪钢，等.煤矿带式输送机轴承监测诊断系统及其应用[J].工矿自动化，2011（11）：28.
[4]朱立平，蒋卫良.适用于我国煤矿带式输送机典型机型的研究[J].煤炭学报，2010（11）：1916-1920.
[5]孙百存，甘小根，齐振磊.带式输送机转载装置的研究与应用[J].煤矿机械，2009，30（5）：120-121.
作者简介：
田思坤（1984.0.14-），男，汉族，山东枣庄人，大学，助理工程师，机电安装施工技术人员，研究方向：机电安装。