大型帶式輸送機(jī)的啟動，應(yīng)使啟動加速度保持在允許范圍內(nèi)。運距越長、帶速越高、輸送量越大，啟動時間就越長。假如沒有足夠的啟動時間，就會使輸送帶與傳動滾筒之間不能保持正常傳動所需的張力比。隨著輸送機(jī)運距越來越長和運量越來越大，目前已經(jīng)普遍采用多點驅(qū)動。多臺電動機(jī)同時啟動方式，因而更需要對啟動時間加以控制。由于可控啟動時要求輸送帶張力波動極小，啟動平穩(wěn)。故必須采用合理的軟啟動技術(shù)，它可以降低輸送帶動張力、減小許用安全系數(shù)、降低對輸送帶的強(qiáng)度要求，并可提高系統(tǒng)的可靠性，延長輸送帶以及其他關(guān)鍵部件的使用壽命。
    目前常用的軟啟動技術(shù)主要是采用電動機(jī)軟啟動、液體粘性調(diào)速軟啟動和液力調(diào)速軟啟動技術(shù)三類。電機(jī)變頻軟啟動成本較高，主要設(shè)備仍需依賴進(jìn)口，故較少使用。本文主要對液力偶合器、調(diào)速型液力偶合器、CST作一對比分析。
    納林廟二礦隸屬于內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)。是由煤科總院北京天地華泰采礦工程技術(shù)有限公司與伊泰煤炭股份有限公司合作運營的大型現(xiàn)代化礦井，綜采工作面采高5.3 m，2008年年產(chǎn)原煤580萬t。該工作面順槽選用SSJ-1200/3×315 +2×315型可伸縮帶式輸送機(jī)。目前開采的621-12工作面，順槽及主井輸送帶采用的是CST軟啟動裝置，大巷采用調(diào)速型液力偶合器。現(xiàn)分別針對其各自的結(jié)構(gòu)特點，對其使用效果作一評述。
1、液力偶合器
    (1)結(jié)構(gòu)及基本工作原理（見圖1）
    液力偶合器一般由泵輪、泵輪軸、渦輪、渦輪軸和旋轉(zhuǎn)外殼等主要部件組成。泵輪和渦輪對稱布置，兩輪間保持一定的間隙，兩葉輪的幾何形狀相同。其工作原理是：依靠工作液體在葉輪中的動能來傳遞動力，由液力元件的泵輪將輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體動能，渦輪則把液體動能還原為機(jī)械能。工作時通過導(dǎo)管向腔體內(nèi)充油，當(dāng)輸入軸帶動泵輪旋轉(zhuǎn)時，進(jìn)入泵輪的工作油在葉片的帶動下，因離心力作用由泵輪內(nèi)側(cè)流向外緣，形成高壓高速液流，沖擊渦輪葉片，使渦輪與泵輪同向旋轉(zhuǎn)，工作油在渦輪中由外緣流向內(nèi)側(cè)，流動過程中減壓、減速、輸出機(jī)械能，從而完成功率的傳遞。
    (2)使用效果
    與機(jī)械聯(lián)軸裝置相比，液力偶合器傳動介質(zhì)為液體，可以隔離振動，減緩沖擊，實現(xiàn)軟啟動，但使用中缺點比較明顯：
    1)易熔塞容易損壞。當(dāng)油溫升高到一定值時，易熔塞會自動熔化以保護(hù)偶合器，在大運量的條件下，這種故障極易出現(xiàn)。
    2)危險性高。一旦易熔塞損壞時會發(fā)生熱油飛濺，對現(xiàn)場操作人員安全隱患大。
    3)易熔塞頻繁更換造成油品大量浪費，增加了成本。
    4)液力偶合器，沒有調(diào)速裝置，啟動速度快，安全性低，對電動機(jī)沖擊大，影響電動機(jī)使用壽命。
  故障統(tǒng)計：
  液力偶合器在納二礦使用過程中易熔塞故障率較高。
    故障頻率為1—2個月發(fā)生一次。621-03工作面，推進(jìn)長度2 900 m，7個月回采完成，共發(fā)生4次易熔塞損壞故障，因更換不易，故障發(fā)生后更換時間長達(dá)6~8h，影響生產(chǎn)時間較長。
2、調(diào)速型液力偶合器（見圖2）
    (1)結(jié)構(gòu)及基本工作原理
    納二礦使用的調(diào)速型液力偶合器型號為YOTcs650B。
    YOT系列調(diào)速型液力偶合器是一種以液體為介質(zhì)傳遞功率并實現(xiàn)無級調(diào)速的液體聯(lián)軸裝置。通過改變液力偶合器工作腔內(nèi)工作油的充滿度、就可在輸入軸轉(zhuǎn)速不變的情況下無級地改變輸出軸的轉(zhuǎn)速。工作油的充滿度是通過導(dǎo)流管來調(diào)節(jié)的，當(dāng)導(dǎo)管伸人旋轉(zhuǎn)著的油環(huán)時就可把油從導(dǎo)管腔內(nèi)引出，并把油液排入箱體底部，供循環(huán)使用；反之，導(dǎo)管縮回時，油環(huán)厚度增加，工作腔內(nèi)就保持較多的油液。利用外部控制裝置使導(dǎo)管腔在“充滿”和“抽空”兩種狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，即可實現(xiàn)輸出軸的無極調(diào)速。該系列偶合器是采用電動執(zhí)行器作為執(zhí)行元件來拉動導(dǎo)流管實現(xiàn)無級調(diào)速的。
  (2)使用效果
  優(yōu)點：
  1)結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，能滿足帶式輸送機(jī)軟啟動的要求。
    2)與液力偶合器相比，調(diào)速型液力偶合器可以在電動機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下連續(xù)無級調(diào)節(jié)被驅(qū)動機(jī)械的轉(zhuǎn)速；具有過載保護(hù)的性能；能使電動機(jī)空載啟動，且不必選擇功率余量大的電動機(jī)等，電網(wǎng)負(fù)荷的波動�。粏�動慢、安全、可靠性高。
    3)沒有電控系統(tǒng)，故障率低。
    4)結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，主要由箱體、旋轉(zhuǎn)組件、供油組件、排油組件、導(dǎo)管操縱機(jī)構(gòu)、儀表裝置、冷卻器等大的結(jié)構(gòu)件組成，對井下環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，易于維護(hù)保養(yǎng)。
   5)換油頻率低，周期長。一般運轉(zhuǎn)3000 h，才須對工作油的油品進(jìn)行檢查。平時維護(hù)只需要定期更換吸油過濾器（濾芯），并使油箱內(nèi)油位保持在最高油位與最低油位之間即可。
    缺點：
    1)安裝精度高。電動機(jī)、偶合器、減速箱同心度精度要求嚴(yán)格，若三者之間找正不良，導(dǎo)致軸承損壞。在混凝土基礎(chǔ)上還需增設(shè)電動機(jī)、偶合器、減速箱整體剛架基礎(chǔ)，并進(jìn)行二次澆注。
    2)由于整體結(jié)構(gòu)都內(nèi)置于箱體中，檢修不易。
    故障統(tǒng)計：
    調(diào)速型液力偶合器目前主要用于621-12工作面1#和2#主運大巷帶式輸送機(jī)上，生產(chǎn)4個月以來沒出過問題，可靠性較高。
3、軟啟動裝置
    (1)結(jié)構(gòu)及基本工作原理
    可控起動傳輸裝置( CST)是一個由多級齒輪減速器加上濕式離合器及液壓控制組成的系統(tǒng)。CST是利用油膜的動力黏性，通過調(diào)節(jié)離合片之間的油壓來調(diào)節(jié)輸出軸的轉(zhuǎn)速，達(dá)到輸送機(jī)的軟啟動。CST的輸出扭矩是由液壓控制系統(tǒng)控制的，它隨著離合器上所加的液壓壓力而變化。
    CST的特點：軟連接、可控軟起動（停車）、無級調(diào)速；完善的多點驅(qū)動功率平衡解決方案；可實現(xiàn)主電動機(jī)空載起動，能有效地降低起動電流；集機(jī)電控于一體，具有完善的智能故障自診斷功能；輸送帶機(jī)使用壽命長，運行效率高；控制系統(tǒng)開放，易于實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和網(wǎng)絡(luò)化，便于整體礦山自動化系統(tǒng)的集成。
    CST的主要結(jié)構(gòu)包括齒輪減速器、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和基于可編程控制器（PLC）的控制裝置�；�于PLC的控制系統(tǒng)可對每臺CST裝置進(jìn)行監(jiān)視、控制和操作，并提供用戶接口。
    (2)使用效果
    優(yōu)點：
    1)智能化較高、有漢化顯示屏，檢測齊全，保護(hù)齊全，并且能顯示說明故障點，可以使維修人員迅速找到故障位置。
    2)啟動安全，對設(shè)備損耗小，啟動速度慢，安全性高，并且速度可調(diào)，可以設(shè)置，有效延長了電動機(jī)的使用壽命。
    3)采用外部冷卻系統(tǒng)（循環(huán)泵，冷卻風(fēng)扇），并采用溫度傳感器自動檢測，冷卻效果好。
    缺點：
    1)對環(huán)境要求苛刻，一旦液壓油中進(jìn)入塵粒、贓物或其他固體顆粒，堵塞過濾器在過濾器兩端產(chǎn)生壓差，會造成冷卻流量低而停機(jī)。當(dāng)過濾器上的指示器游標(biāo)指向紅色時必須更換過濾器，以防止軸承磨損、控制系統(tǒng)泵或閥的損壞，降低控制閥的壓力范圍。電氣控制部件應(yīng)盡量不要在帶有灰塵、油污、潮濕和腐蝕性空氣的環(huán)境中工作�？刂破魍鈿�應(yīng)保持干凈，門蓋必須嚴(yán)密關(guān)閉，門蓋的襯墊和卡子必須擰緊防止水和臟物進(jìn)入。
    2)設(shè)備占用空間大，每臺CST都需配置獨立的冷卻系統(tǒng)，維護(hù)量大。
    3)安裝精度要求較高，驅(qū)動電動機(jī)、聯(lián)軸器和CST的同軸度以及CST和滾筒的同軸度都必須保證精度，要求安裝基礎(chǔ)必須平整，井下環(huán)境差、空間小，不適合采用CST啟動裝置。
故障統(tǒng)計：
   納二礦621-12工作面順槽帶式輸送機(jī)采用CST驅(qū)動，故障率約為半個月發(fā)生一次，影響時間平均為2h，主要故障為過濾器堵塞，造成停機(jī)。
    井下使用過程中，由于同軸度差造成冷卻泵電動機(jī)損壞，4個月壞了兩次，每次更換影響生產(chǎn)2—4h。地面使用效果較好。
4、結(jié)語
    CST對環(huán)境要求比較高，適用于在地面使用；液力偶合器安全性差；調(diào)速型液力偶合器對環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，性能穩(wěn)定，啟動安全。從使用角度和經(jīng)濟(jì)角度綜合分析，建議井下帶式輸送機(jī)軟啟動裝置采用調(diào)速型液力偶合器，不僅技術(shù)可行，而且經(jīng)濟(jì)合理、操作維護(hù)簡便。