CST在大型皮带运输机中的应用.pdf

多 ／_ 一 C S T在大型皮带运输 机 中的应用 德兴铜矿朱 圣富 【 摘要】 介绍了 大型 皮 带运 输 机 对驱动 系 统的 要 求、 c s r 的 结 构和 工 作原 理 及其 在大型 皮带 运输 机中 应用 ，提出了C S T可控起动传输是大型皮带运输机驱动系统虽好选择。 关键词大型皮带运输机C S T驱动系统 ， AP PLI CAT1 0N 0F CS T I N LARGE S I ZED 0R De x i n g C o p p e r M i n e Z h u S h e n g f u 【 A B s nc r 】T h 1培p a p e r i n t r o d u c e s t h e r e q u i r e me n t s t O d r iv in g s y s t em f o r l a r g e s i z e d b e l t c o n v e y o r s t r u c t u r e a n d o p e r a t i o n p r i n c i p l e o f C ST，a n d i t s a p p K c a t i 0 n As a c o n c l u s i o n，C ST i s t h e b e s t s e l e c t i o n f o r d r i 、 t i n g s y s t em． KEY W ORDS L a r g e s i z e d b e l t c o n v e y o r CS T Dr i v i n g s y s t e m 1 前言 对于矿山散状物料的运输 ，目前世界各 国除了采用汽车运输外 ，普遍采用的是皮带 运输。皮带运输成本低 ，应用越来越广泛， 使得皮带运输机更太更复杂。在大型皮带运 输机中，驱动系统是皮带运输机最重要的部 件之一。传统的驱动系统一般是电机 减速 器、电机 液力偶合器 减速器 、变频电机 减速器。C S ] r 具 有 良好 的驱动性能，已 开始取代传统的驱动系统 ，广泛用于大型长 距离皮带运输机之中。 2 大型皮带运输机对驱动系统的要求 大型皮带运输机的驱动系统除了能够可 靠地运送物料外还必须具有 1 对皮带运输机全面控制。能够进行 加速控制、减速控制、过载控制、提供验带 速 度 一 般 为 皮 带 正 常 速 度 的 1 O ％ ～ 1 2 ％ ，多个驱动系统同时工作时保证负载 平衡 。 2 可靠性。驱动系统的每一个元件必 须具有高的可靠性 ，同时在运行过程中能被 监视 以避免损坏 。 3 降低对电气方面的要求。驱动系统 在电气方面应满足电机空载起动 ，多台电机 驱动时错开电机启动时间，不停电机只停皮 带而减少电机启动次数和时间，延长电机使 用寿命等方面的要求。 4 减少对皮带运输机机械方面的要 求。要求驱动系统有足够长的起动斜率、起 动加速时间与负载无关、S型 指数型或正 弦型起动斜率 以减少起动时的皮带应力 、 对输入到皮带运输机上的力矩最大值进行限 制、当皮带卡住时，立即脱开啮合、几个驱 动系统之间负载应被适当平衡。 5 皮带张力控制。皮带张力控制对大 型皮带运输机尤为重要。在起动及停止过程 中形成的皮带瞬时应力会使皮带运输机 的运 行和控制大为复杂。为了减少皮带张力 ，在 大型皮带运输机上一般采用多点驱动。 3 C S T的结构及工作原理 C S T由三个部分组成 ；一个输入部分， 一 个输出部分和一个离合器组件。直角轴输 入部分由一对伞齿轮及一对斜齿轮组成。输 C S T在大型皮带运输机中的应用朱圣富 邮编 3 3 4 2 2 4 维普资讯 出部分 由太 阳齿轮 ，行星齿轮座上 的行 星齿 轮及环形齿圈组成。离合器组件由两组带槽 的离合 片组成 ，静片 和枧壳相连 ，动片和环 形齿圈连接。当离 奇器组件无液压压力时， 动片和环形齿圈的旋转减慢 ；当有足够的液 压压力时 ，动片和环形齿 圈与静片 “ 锁 ”在 一 起 。 电机的旋转通过输入部分传给输出部分 的太阳齿轮，太阳齿轮带动 3 个行星齿轮旋 转 ．当环形齿圈自由转动时．即离合器组件 无液压压力 时，行 星齿轮带动环形齿圈旋 转 ，而行星齿轮座不转动，输出轴是星形齿 轮座的一部分 ，也不转动。当向离合器组件 施加压力时 ．环形齿圈的运动受到限制 ，行 星齿轮开始在环形齿圈上作公转以补偿受到 限制的运动 ，结果是行星齿轮座即输出轴开 始转动。通过控制离合器组件上的液压压 力，能准确地 控制电机传送到 C S T输出轴 的运 动和力矩 。 C S T其它重要部件是冷却系统、液压 驱动装置和电控系统。冷却系统用于降低由 离合器组件动、静片之间相对运动而产生的 热量 ，一般采用风冷或水冷。液压驱动装置 用来控制离合器组件的压力 ．它 由液压泵的 压力控制阀组成。电控系统包括热敏元件、 速度传 感器和计算机。一般情况下 ，C S T 的油池温度及离合器温度 、润滑油压力、离 合器液压压力、输出转速 皮带速度 、起 动时间等主要参数受到控制 。 C S T的关键部位是离合器组件。离合 器组件动静片之间的间隙及润滑 ，可以满足 设计驱动能力的要求．即在输出设计速度及 压力范围内使离合器组件相对滑动稳定、润 滑 良好 。 4 C S T在大型皮带运输机中的应用 C S T即包含 多级齿轮 减速器、湿 式线性离合器．又包含先进的控制系统 ，它 是一种典型的机电一体化高科技产品。它具 百许多优点。 1 可 以 软启 动 和 多 台驱 动。 r起 动负载之前电机空载启动，而其输出轴并不 转动。在电机达到满速之后，控制系统逐渐 增加每台 C S T离合器组件 的液压压 力来缓 慢地对皮带逐渐张紧、加速，平稳地达到满 速 ．皮带加速时间是可控的。驱动电机可以 逐台起动 ，从而对 电网系统提供了峰值电流 要求最小 。 2 电机的大小是基于运行条件而不是 起动条件来选择 的。因此 ，使 用 C S T时 ， 电机的功率可以选得较小些。 3 C S T可以控制皮带运输机的停机 时间，使停机减速时间延长。这样 ，皮带上 的瞬时应力可减到最小 ，这对皮带的安全运 行有好处 。 4 多 台 C S T控制系统能保证各 电机 之间的负载平衡 ，这样可以延长驱动系统部 件的使用寿命 。 5 C S T本身能够提供 1 0 ％～1 2 ％的 验带速度，不需另外的验带驱动装置。 6 当皮带过载或被卡死时 ，C S T能 够直到过载保护．避免其它机械部件 的损 坏 。 基于 上述 优点 ，C S T 广 泛 应 用 于 矿 山 和电站散状物料的长距离运输 。在美国、澳 大利亚、印度、菲律宾、墨西哥以及 中国， 先后有 4 0 余家用户使用 C S T，C S T在中国 的用户也已超过 1 0 家 ，详见表 1 。 江西德兴铜矿是 国内首家选用 C ff [ “ 作 为大型钢芯胶带运输机驱动的矿山。在前、 后 3 万 t ／ d两台平行 的带宽1 2 m ，水平 长 度 1 2 3 7 m、提升高度 2 1 3 m 的钢芯胶带运输 机中，前 3 万 t ／ d系统采用三台电机 减速 器驱动，后 3万 t ／ d系统采用三 台电机 C S T驱 动，后 3万 t ／ d系统 因 为采 用 了 C S T，其电机总功率减少 8 7 k W ，每年司节 约电费 2 0余万元。前、后 3万 t ／ d钢芯胶 带有关数据对比见表2 。 有色矿山 1 9 9 9 增刊 维普资讯 表 1 C S T在中国使用情况一览表 表 2 前、后 3万 t ／ d钢芯股带数据对比表 项 目 前 3 万 t ／ d 系统后 3 万 Vd 系统 精送物料尺寸 2 1 4 3 m m占 9 1 ％ 2 1 4 3 嘶 占9 1 ％ 带宽／ H 如 1 2 0 0 1 2 0 0 带长／ m 1 2 3 7 1 2 3 7 提升高度／ m 2 1 3 2 1 3 带建／ m／ s 4 3 3 4 ． 6 7 能力／ t ／ h 2 5 0 0 2 5 0 0 驱动方式 电机 减速器 电机 十C S T 驱动功率／ k W 3 x 7 0 0 k W 3 6 7 1 k W 电机起动方式 转子回路串接电阻 直接起动 恒 动 装 置 电 机 合 器 元 皮带带羲起动时间 2 5 l i 7 可调 皮带带载停止时间I s 8 8 可调 前 3万 t ／ d 钢芯胶带采用的电机 减速 器驱动系统控制简单 ，起动时间短 ，启动时 电网电压降大，电机和减速器容易损坏 ，至 今因烧坏 电机 、减速器损失价值约 3 0 0万 元。同时，快速起动对皮带的使用寿命有很 大 影 响 。 5结 论 C S T的应用使皮带运输机的尺 寸和形 式发生了很大变化，运输量提高、运输成本 降低。皮带的运输长度 已经增加到 4 k in 以 上 ， 运量 已超过 4 0 0 0 t ／ h 。在运输形式上 ， 不仅能够做到水平和斜线运输 ，而且还能做 到曲线运输。由于电机功率的减小 ， 运输成 本的降低是显而易见的。但其验带速度的控 制方面还有许多工作要做 。 C S T经过 十余 年的不 断设计 和改进 ， 控制 日趋完善，起动和运行更加平稳 ，完全 能够满足大型皮带运输机的使用要求，它是 皮带运输机驱动系统的最好选择。 C S T在大型皮带运输机中的应用朱圣富 邮编 3 3 4 2 2 4 维普资讯