1、前言
    隨著現(xiàn)代化煤礦綜采工作面年產(chǎn)量加大，掘進速度快，工作面走向長度大。對于主運輸系統(tǒng)要求越來越高，煤礦主運輸系統(tǒng)是礦井的動脈。
    礦井運輸系統(tǒng)的連續(xù)、暢通以及運輸機械高效、可靠地運行是煤礦生產(chǎn)實現(xiàn)高產(chǎn)高效的必要條件。主運輸帶式輸送機運距長、運量大、帶速高，在輸送機啟動和停機過程中，會對輸送帶產(chǎn)生很大的動張力，使輸送帶在驅(qū)動滾筒上滑動和劇烈磨損，并大大增加牽引電動機的負載功率，甚至?xí)�損壞機件。為了減小這種動張力，使帶式輸送機平穩(wěn)啟動、制動和運行，提高其運行可靠性和工件壽命，普遍采用軟特性可控啟動傳輸CST系統(tǒng)來實現(xiàn)帶式輸送機的軟啟動或停車。
2、CST的組成
    CST由5部分組成，即機械傳動系統(tǒng)、電液控制系統(tǒng)、風(fēng)冷熱交換器、油泵控制系統(tǒng)、冷卻控制系統(tǒng)。
3、CST系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理
3.1主機結(jié)構(gòu)
    CST系統(tǒng)是一種機械減速與液壓控制相結(jié)合的軟特性可控傳輸裝置。其主機部分是一個帶有反應(yīng)盤濕式摩擦離合器的齒輪減速箱，如圖1所示。減速器由輸入軸、一對外嚙合齒輪（斜齒圓柱齒輪或圓錐齒輪）和一套行星輪系的二級變速裝置及與行星輪托架固接的輸出軸組成。液控反應(yīng)盤濕式摩擦離合器如圖2所示，主要由動摩擦片組、靜摩擦片組及環(huán)形液壓控制油缸組成。動摩擦片以圓周外齒嵌于行星輪系環(huán)形內(nèi)齒輪一側(cè)的內(nèi)環(huán)齒中，與內(nèi)齒輪同步旋轉(zhuǎn)；靜摩擦片中心的花镕孔，可沿固定于機殼離合器座上的花鍵軸滑移。
3.2工作原理
當(dāng)電動機帶動CST高速軸旋轉(zhuǎn)時，太陽輪驅(qū)動3個行星輪；行星輪自轉(zhuǎn)，并帶動自由旋轉(zhuǎn)的內(nèi)齒圈。因此，與輸出軸為一體的行星架并不轉(zhuǎn)動（此時行星輪并不繞太陽輪公轉(zhuǎn)）。當(dāng)壓力控制閥增加環(huán)形油缸的壓力時，離合器的靜止盤和內(nèi)齒圈相聯(lián)的轉(zhuǎn)動盤相互作用，使內(nèi)齒圈受到力矩作用，轉(zhuǎn)速受到控制；同時，行星輪在內(nèi)齒圈上滾動（此時行星輪繞太陽輪公轉(zhuǎn)）并驅(qū)動行星架（輸出軸）轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)速與內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速之和為常數(shù)。操作者可根據(jù)需要，通過控制器設(shè)置所需要的加速度曲線和啟動時間。在收到啟動信號后，電機空載啟動，達到額定速度后，液壓系統(tǒng)開始增加離合器反應(yīng)盤系統(tǒng)的壓力；當(dāng)反應(yīng)盤相互作用時，傳遞到輸出軸的力矩完全由壓力控制閥的壓力控制。在加速過程中，冷卻油通過反應(yīng)盤上的溝槽（專利技術(shù)）將熱量帶到熱交換器散熱�？刂葡到y(tǒng)實時檢測輸出軸轉(zhuǎn)速并隨時調(diào)整液壓系統(tǒng)壓力以保證跟蹤所要求的加速度斜率。
4、CST的主要特點
4.1主要優(yōu)點
(1)可降低輸送帶張力和電動機的功率，減少初期投資；實現(xiàn)功率平穩(wěn)，平衡精度為士2%，反應(yīng)時間5—100ms;保護功能齊全；傳動系統(tǒng)的效率可達99%;降低膠帶的安全系數(shù)，且安全度不變；由于離合片之間的流動為層流流動，粘制力和離合器片間的距離關(guān)系為線性關(guān)系，故可精確控制輸送機的運行狀態(tài)，可調(diào)帶速為10%～99%。
    (2)啟動性能好，啟動和停車的加、減速度可在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)和控制。CST系統(tǒng)的啟動加速度與負荷無關(guān)。電動機空載啟動到額定轉(zhuǎn)速后，輸送機由靜止?fàn)顟B(tài)按設(shè)置的加速度加速至滿速，允許每小時啟動10次。它具有優(yōu)異的力矩控制特性，可根據(jù)輸送機工況（啟動、調(diào)速、運行、停車）的需要，靈活精確地改變離合器的壓力及傳遞力矩的大小，實現(xiàn)帶式輸送機無沖擊均勻加速及平穩(wěn)運行�，F(xiàn)場可調(diào)加減速度，加速時間為10～60 s或更長，可使輸送機減速停車時間長于自然停車時間（超自然停車）。
    理想的加速度曲線為S形曲線。
    軟、硬啟動電流曲線如圖4所示。
    (3)可實現(xiàn)帶式輸送機的無級調(diào)速。其調(diào)速范圍為穩(wěn)定運行帶速的10%～100%，為帶式輸送機的檢驗?zāi)z帶、安裝調(diào)試及檢修提供了方便。
    (4)雙向過載保護，運行可靠，效率高。全速運行時，CST系統(tǒng)傳動效率可達93%，遠遠高于其他傳動設(shè)備。使用CST后電動機的功率可大大減小，因為電動機的選擇是基于運行條件而不是啟動條件。
4.2主要缺點
    調(diào)速系統(tǒng)與減速器合為一體，體積大、安裝不便；控制系統(tǒng)復(fù)雜、維護量較大；在高速軸上配置逆止器和制動器較困難；價格昂貴，備品備件要進口。
5、應(yīng)用效果與分析
    以神東公司大柳塔煤礦為例：1998年，大柳塔煤礦主井帶式輸送機全長4620 m，帶寬1.2 m，帶速40m/s，輸送能力1 800 t/h，驅(qū)動裝置為電動機減速器和限矩型液力耦合器。經(jīng)過改造，采用CST系統(tǒng)使輸送帶張力降低30%，傳動效率提高13%。
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6、主要結(jié)論
    綜上所述，選用CST后，不僅操作便利，性價比高，而且主平硐膠帶機降低了驅(qū)動功率，同時膠帶的動張力也大大降低，延長了輸送帶的使用壽命，并降低了成本。綜采設(shè)備的作用得到了很好的發(fā)揮，最為重要的是，使主平硐膠帶機啟動更平穩(wěn)、運行更安全、停機更可靠。