CST系統的性能分析

機電工程技術(shù)2016年第45卷第03期經(jīng)驗交流DOI: 10. 3969 /j. issn. 1009- -9492. 2016. 03. 031CST系統的性能分析閆潤生(山西新元煤炭有限責任公司，山西壽陽(yáng)045400)摘要:山西新元煤炭有限責任公司自2006年使用CST以來(lái)，截止目前有14臺在線(xiàn)運行，還有4臺即將投運。闡述了可控起動(dòng)傳輸系統產(chǎn)生的背景，并簡(jiǎn)單介紹了可控起動(dòng)傳輸系統，重點(diǎn)介紹了其性能。關(guān)鍵詞: CST; 可控起動(dòng)傳輸系統;特點(diǎn)中圖分類(lèi)號: TD528*.1文獻標識碼: B文章編號: 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近年來(lái)，隨著(zhù)現代化礦井建設工作的推進(jìn),1 CST的簡(jiǎn)介礦井規模也逐步變大，設計產(chǎn)能也相應提高，因CST (Controlled Starting Transmission)可控起此運輸系統的帶式輸送機可靠、連續、高效和對動(dòng)傳輸裝置，其組成分三部分:多級齒輪減速地形適應性強等優(yōu)點(diǎn)，已成為現代化礦井煤炭連器、濕式離合器和液壓控制，如圖1所示，可作.續運輸的主要設備"。驅動(dòng)裝置作為膠帶輸送機的為大慣性載荷的平滑啟動(dòng)，如用于煤炭、礦石的重要部件，對整臺設備的性能尤為重要，皮帶機遠距離帶式輸送機的啟動(dòng)。CST其輸出扭矩取決是礦井正常生產(chǎn)的必要設備。所以，驅動(dòng)裝置要求具有良好的技術(shù)性能，使得皮帶機平穩啟動(dòng)，盡量減少啟(制)動(dòng)加速2度，降低皮帶張力，以提高設O備、皮帶的有效使用年限”。當前，煤炭行業(yè)使用CST控制裝一③9置技術(shù)比較成熟，在新元公司的五條強力膠帶輸送機都使用了CST驅動(dòng)系統，從運行、維中國煤化工護及取得的經(jīng)濟效益看，都比1.太陽(yáng)輪2.行星輪TYHCNMHG式離合器.較滿(mǎn)意。圖1CST結構圖收稿日期: 2015- 10-23119經(jīng)驗交流機電工程技術(shù)2016年第45卷第03期于液壓控制系統，與液壓壓力成正比。臺啟動(dòng)，啟動(dòng)間隔8s，三臺電機全部啟動(dòng)24s,典型的CST由以下各系統組成:機械傳動(dòng)、CST從啟動(dòng)到滿(mǎn)速200s，CST 啟動(dòng)期間，電機電電液控制系統;熱交換器(風(fēng)冷);油泵、冷卻系流從緩慢增加到平穩運行，有效地降低了輸送機統，如圖2所示。啟動(dòng)時(shí)的大電流對電網(wǎng)的長(cháng)時(shí)間沖擊。(2)帶式輸送機的CST可控離合器壓力變送器離合器壓力表起動(dòng)裝置起動(dòng)時(shí)調速精度高，可以變速運行。起動(dòng)系數控制范圍閉鎖閥比例閥在1.05~1.1;加速度可控范圍10u過(guò)濾器0~ 0.05 m/s';加速度起動(dòng)時(shí)間能系統釋壓閥夠進(jìn)行大范圍調節設定(40秒~300秒); PLC 程序中默認缺省時(shí).兩級齒間為1分鐘。啟動(dòng)時(shí)間設定不離合器同，加速頻率不等，單加速度的Y型過(guò)濾器系統壓力表系統壓力變送器曲線(xiàn)無(wú)論如何調節，均為正弦曲輸入軸線(xiàn)”。油池(3)降低了主電機總功率。通過(guò)計算，新元公司主斜井帶式輸送機所需的軸功.圖2 系統組成簡(jiǎn)易圖率為2 655.2kW。如果依照傳統2 CST的性能皮帶機設計，起動(dòng)系數K=1.3~1.5，進(jìn)而可得電以新元公司主斜井帶式輸送機為例，對機功率要達到3 451.76 kW(K<= 1.3、η=0.85)。 若CST的性能進(jìn)行分析論證。該帶式輸送機參數選用CST后，對皮帶機啟動(dòng)時(shí)間推后了，間接減如下:緩了起動(dòng)所需加速度，這樣起動(dòng)系數有所下降運輸能力:Q=2 000 th;(K=1.2)。這時(shí)電機的功率有所下降，需功率為3輸送機長(cháng)度: .L=1 550 m;199.5 kW (η=0.85)。 我礦所用皮帶機使用了3臺1提升高度:H=362.735 m; .400 kW的電機，總功率是4 200 kW，有效的降低帶速:V=4.5 m/s;了電機功率?？善鸬揭欢ǖ墓澞茏饔?。帶寬:B=1 400 mm;根據設計運輸能力，傳動(dòng)滾筒軸功率P、=F。.帶強: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。受料點(diǎn):2個(gè);驅動(dòng)電機功率Pn=K.PR，K=1/n.n:.n:.n.ηs傾角:16° ;CST效率，0.96;電動(dòng)機功率: 3x1 400 kW;-高速軸聯(lián)軸器效率，0.99;CST型號:1950K-31.5。η-低速軸聯(lián)軸器效率，0.99;具體性能如下。多機不平衡，0.98;(1) 能讓電機無(wú)負荷(空載)啟動(dòng)，充分利-電壓降，0.9。用最大力矩作為啟動(dòng)力矩，有效提高電機的啟動(dòng)K=1/0.96x0.99x0.99x0.98x0.9=1.205;能力，減少了電機啟動(dòng)所需時(shí)間，使得電機先于Pw=1.205x2 655.2=3 199.5 kW,采用雙傳動(dòng)滾皮帶機啟動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)在于電機短時(shí)間里完成起動(dòng)，簡(jiǎn)，三臺中國煤化工達到額定轉速，主斜井帶式輸送機主電機電壓3 19THCNMHG10000V、功率1 400kW,啟動(dòng)時(shí)，三臺電機逐取電動(dòng)機切率3x1 400 kW，120閆潤生:CST系統的性能分析經(jīng)驗交流電動(dòng)機備用系數為: 1 400/1 066.5=1.313。T(4)CST能夠調整皮帶機的驗帶速度，皮帶7空載調整范圍一般在額定轉速的20%~50%。目TI-T2=FxF皮帶機的驗帶速度能夠在0.90~2.27m/s范圍內任意選擇調整。優(yōu)點(diǎn):只需一臺CST、無(wú)時(shí)間限Fmwx=KxF.制。CST: K=1.05;(5)能夠使皮帶機可靠運行。使用多電機進(jìn)耦合器: K=1.5;行驅動(dòng)時(shí)，運用CST的驅動(dòng)系統，能夠消除電機電機直接啟動(dòng): K=2.0。負荷不均。如:機械傳動(dòng)效率不同、滾簡(jiǎn)尺寸差與采用耦合器作對比，運用CST后皮帶的有異、轉速不同步等。CST能夠把多驅動(dòng)單元的不效降低，降幅為(1.5-1.05) +1.5=30%。平衡度控制在最小范圍，進(jìn)一步降低皮帶機對電(8) 與耦合器進(jìn)行對比，運用CST后，傳動(dòng)機的要求; CST能夠對功率進(jìn)行限制，能起到皮效率大幅度提高約13%，同時(shí)也有利于節約電帶機的過(guò)載保護，避免對滾筒、托輥、電機、附能。與耦合器相比較，采用CST后可提高傳動(dòng)效件等造成損傷。(6)CST能夠提高停車(chē)安全性。當巷道傾角率(0.85-0.75) +0.75=13%。 傳動(dòng)效率對比如圖4較大，會(huì )使得設備慣性增大。要想短時(shí)間停止皮所示。帶機，減速度會(huì )很大，這樣對皮帶機的沖擊了隨100之增加。針對遠距離、輸運能力大的皮帶機而CST85%言，停車(chē)時(shí)間進(jìn)行控制是+分必要的?？梢詫⑵だ@線(xiàn)轉子馬達75%. 液力耦合器75%帶機停車(chē)能承受的最大減速度作為停車(chē)曲線(xiàn)，以防停車(chē)對皮帶機造成的損害。即使突發(fā)性停電,60-CST仍然可以保證皮帶機按照停車(chē)曲線(xiàn)完成停車(chē)，有效保護皮帶機在突發(fā)停電的情況下，帶來(lái)的力學(xué)損害。20(7)CST可控起動(dòng)裝置可有效減少皮帶的張力、電機總功率、其他附件的費用。起動(dòng)曲線(xiàn)延遲10%的額定轉速。在有效延遲時(shí)間段里，皮帶圖4 CST、繞線(xiàn)轉子馬達、液力耦合器傳動(dòng)效率對比圖松邊被張緊，延遲結束，皮帶機可以以最小沖擊力完成起動(dòng)，避免皮帶受到過(guò)大張力。因此，運新元公司主斜井帶式輸送機單臺1 400kW主用CST控制系統，可選用低安全系數的皮帶，但電機，年運行6 000小時(shí)，按每度電0.55元計:其安全性可維持不變。采用CST后每年單臺電動(dòng)機可節省電費:對傳動(dòng)滾筒進(jìn)行受力分析，如圖3所示。根1 400>0.13x6 000x0.55=60.06萬(wàn)元。據尤拉公式，滿(mǎn)足輸送帶不打滑的條件為:(9)采用CST可控起動(dòng)裝置后，任意過(guò)載荷或沖擊載荷都能導致離合器的打滑，從而有效保護驅動(dòng)裝置避免損壞(齒輪、聯(lián)軸器等)有效延長(cháng)設備的使用年限。(10) CST可控起動(dòng)裝置的不足之處在于增加”。 I了液壓系統的維護工作;同時(shí)對潤滑油的質(zhì)量要求高，波中國煤化工在軟啟動(dòng)和調速作用于傳動(dòng)滾簡(jiǎn)上的力過(guò)程中，MYHCNMH G低;使用CST裝.圖3傳 動(dòng)滾筒受力示意圖置系統，初期投資費用高。121經(jīng)驗交流機電工程技術(shù)2016年第45卷第03期3總結[2] 莊嚴.CST在帶式輸送機上的應用分析[J] .煤礦機煤礦系統使用皮帶機范圍廣，在“遠距離、[3] 尹慧民.關(guān)于CST軟啟動(dòng)裝置在大型帶式輸送機中的械，2007 (7): 164-166.輸送能力強、功率大、傾角大”等工況下，采用應用[J] .煤炭科技，2002 (3): 42-43.CST可控裝置是十分有效的，該裝置既能保護設備的安全性，又能節約電能，提高經(jīng)濟效益。對作者簡(jiǎn)介:閆潤生，男，1976年生，山西盂縣人，大學(xué)本礦井安全高效生產(chǎn)效果顯著(zhù)，值得推廣?？?，助理工程師。研究領(lǐng)域: CST 的使用和特性分析。參考文獻:(編輯:王智圣)[1]田華.淺析CST裝置在大型膠帶輸送機上的應用.[J] .煤礦開(kāi)采，2006 (10): 94-95.(上接第42頁(yè))瓣型機器人的速度均大于圓柱形機器人，理論值驅動(dòng)更安全，診斷遍歷時(shí)間短，為臨床應用奠定與實(shí)際值基本-致，驗證了速度求解模型的正確了基礎。生。如圖8所示為油膜厚度c=0.3 mm時(shí)，四組機[1] MERON G D. The development of the swallowable video .器人穩態(tài)游動(dòng)速度與驅動(dòng)頻率的關(guān)系。由圖可capsule (M2A)[ J] 。 Gastrointestinal endoscopy ,2000，52 (6): 817-819.知，機器人游動(dòng)速度隨驅動(dòng)頻率的增大而逐漸增[2] VALDASTRIP， WEBSTER RJ， QUAGLIAC，etal.大，此時(shí)花瓣型機器人游動(dòng)速度也大于圓柱形機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(yíng):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):