CST工作原理.docx

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1、1工作原理:1.1带式输送机志向速度及加速度曲线可控起动传输（）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。的主要结构包括减速齿轮箱、滑油冷却系统、液压系统和基于可编程限制器O的限制装置。图1.2描述了系统的主要结构和工。减速齿轮箱由三部分组成：输入轴齿轮组，输出轴行星齿轮组和离合器部分。输入轴的斜齿轮将电机的旋转运动传递到太阳轮上，并通过太阳行星轮之间的哂合将运动传递到及行星轮体的输出轴上，驱动输出轴运动。图中放大部分具体说明白机械式离合器的工作原理。旋转板（动摩擦片）在外圈方向上通过键槽固定图1.2系统的主要结构和工作原理。在齿圈/制动盘上，并随齿圈/制

2、动盘同步旋转。静止板（静摩擦片）在内圈方向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，可限制摩擦片之间的压力，并导致摩擦片之间的间隙产生改变。环形活塞上未施加限制压力时，齿圈/制动盘处于自由运动状态，不传递运动。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处于静止状态。当渐渐增大外部液压限制作用时，环形活塞将渐渐压紧离合器，由于摩擦作用齿圈/制动回旋转速度将减慢：依据作用及反作用原理，及输出轴固定的摩擦片将受到反向作用力，当施加的限制压力能供应足够的起动力矩时，皮带机就起动/.调整活塞上的液压压力，可精确限制输入轴电机传送到输出轴的力矩。齿圈及

3、输出轴的速度呈线性反比例关系，当齿圈静止时，输出轴将达到满速运行。冷却系统用于带走由于动摩擦片和静摩擦片相对运动所带来的损耗热量。冷却系统可以采纳油/空气或油/水热交换器方式，通过相等容量冷却泵的运行，促使冷却油在油箱、热交换器和离合器之间循环流淌以保证的平安运行。在些超长、多模数皮带机应用中，皮带机内存储的动应力能量在制动过程中会出现反作用，产生尖峰应变力，甚至比起动过程产生的影响更大。在动态分析的基础上，尤其对停车失败或紧停制动这些状态卜应力波的分析结果，须要为的停不过程供应一减速曲线。这种减速方式可通过在输入轴上安装飞轮系统进行解决。在大多数应用中，依鸵及皮带机相连的驱动装置和电机的惯量

4、，限制环形活塞压力也可得到这种特性。除了满意张力及速率限制要求之外，还必需防止瞬间负载冲击带来的不利影响。正如系统在突然起动时会供应瞬间冲击力矩一样，瞬间负载冲击同样会给机械部分带来过载影响。因而驱动系统应具有调整最大输出力矩的功能，爱护带式输送机各组成部分。同等重要的是，力矩限幅的动态响应可消退带式输送机上浪涌负载对减速机和电机不利影响的可能性。多数超长的带式输送机系统采纳r多机并行驱动的方式，要求全部运行状态卜.驱动装置之间均能实现负载的均衡安排，以降低负载影响。而基于皮带机的综合探讨表明，造成负载波动和多驱动系统之间负载振荡的非周期性张力波，将严峻危及低模数编织皮带机的动态张力限制。必需

5、实行有效措施限制这部分无序的张力波，防止皮带机结合处、减速机构和其它一些机械部分出现故障。探讨表明，采纳低惯性驱动系统是限制和解决非周期张力波的有效措施，同时力矩限制部分（液压湿式离合器）也尽量要求低惯量以提高响应特性，因此力矩限幅装置般被放苴在了驱动输出端。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/起动冲击电流并缩短了起动时间。同时允许操作员更敏捷的带式输送机起停操作，而无需反更起停主电机。另一方面，也提高了限制的可操作性，这意味着多驱动并行系统中，在而不影响其它正常运行的状况卜可临时离线处理（停止）某台的运行。2.目前限制算法和实际运行状况2.1 限制算法：目前采纳的限制算

6、法主要为：以皮带速度和电机功率为限制参数，以各的压力（即输出力矩）为被控参数，在保证皮带实际运行速度跟踪志向给定速度曲线的前提卜保证各电机的输出功率（即输出力矩）尽可能平衡，其中速度限制采纳串级调整，功率平衡限制采纳调整，逻辑原理图如图所示。图2.1:3驱动系统主驱及从驱限制功能图2.2 运行操作及限制过程:多数超长带式输送机采纳了多级驱动系统方式，要求驱动装置之间的负载平衡安排以减小皮带机各个部分的负载和应力影响。对于那些多于一个驱动装置的皮带机系统中，限制系统必需保证电机负载平衡安排。通过在多级驱动系统中配置主驱和从驱的方式可实现负载的平衡安排。嵌套的限制以卜.为典型的2驱动限制的例子，通

7、过对此系统的分析可理解的限制方式。主驱和从驱的配置取决于齿轮减速比和滚筒的直径大小。为r达到良好的负载平衡限制特性，举荐运用从驱滚筒直径比主驱大。任何状况下，从驱将跟随主驱自动调整状态，在不同的负荷下均能保持一样的输出功率。在典型的2驱动限制中，处于尾部的操作员在确认皮带机平安自锁状态后向限制箱发出皮带机运行信号。以下阐述r带式输送机的运行过程：状态-0：待机状态限制系统在检测到以卜状态完备后发出“备车”信号，操作员可起动带式输送机。状态T：起动状态在操作员发出带式输送机“起动”信号后，中的限制程序将起动冷却泵和主电机。多机系统中，主电机起动间隔为5s以避开起动电流冲击。离合器压力将预压至10

8、%,保证冷却油预先充溢离合器摩擦片间隙。状态-2：预压状态在离合器摩擦盘预压结束后，速度和功率闭环调整模块将切换到“自动/前饰”模式。渐渐增加各台压力闭环调整模块的输入设定，直至检测到皮带机起动为止。状态-3：哂合状态在检测到皮带机速度3%时，皮带机就进入J啮合状态。在此状态下,主要是为了保证全部的恪轮均能同速运行起来，同时速度设定渐渐上升，而功率模块处于功率平衡限制模式下，在检测到速度后，需利用一段缓冲特性来提升起动性能，缓冲期间速度将保持在5%左右。缓冲时间可在520s之间调整。状态-4：加速状态缓冲结束后，速度设定将按预设的“S”曲线上升至满速。加速时间可在30300S之间进行调整。状态-5：满速状态在检测到皮带机速度95%时，系统进入满速运行状态，用户可起动加料设备。速度设定一般保持在98%或100%.主驱运行在恒速闭环限制模式上，而从驱处于功率平衡限制状态。运行期间，功率限制都应限制在2%的误差范围内。状态-6：减速状态正常运行期间，发生任何故障或用户停机指令都将导致系统进入减速运行状态。输送机按设定曲线停机，停机时间不小于自然停车时间，可按须要调整。当速度5%时，减速状态结束。图2.2实际运行曲线一（正常状态图2.3实际运行曲线二（异样状态）