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煤矿用皮带输送机软启动故障解决措施
作者: sanyeshusongdai   来源: 本站   发表时间: 2013-12-07 12:00:31

近年来,一些煤矿的皮带输送机使用了CST(Controlled start transmission)调速系统,所用的CST都是美国道奇公司生产的DDGE 420KRS CST RE-DUCER型。这个系统实现了交流无级调速,非常适合于长距离带式运输。经过几年的使用,对其性能有了一定的了解,下面就其基本原理和一些常见故障做一简单说明。

1 结构及调速原理

一套可控启动传输系统(CST)是由湿式离合器装置和液压控制系统组成的一个多级齿轮减速器。它是专门为以逐渐加速的加速度平滑启动运送大惯性载荷,如煤炭或金属矿石的长距离皮带输送机而设计的。CST装置的输出轴扭矩是由液压控制系统控制的,它随着离合器上的液压压力而变化。

一个带式传输系统可以由一台电机及一台CST装置组成,也可以由多台电机及多台CST装置组成。驱动电机在负载(皮带输送机)起动之前启动,此时CST的输出轴保持不动。当驱动电机达到满转速时,控制系统逐渐增加到每台CST离合器上的液压压力,起动皮带输送机并逐渐加速到满速度。这使得皮带输送机在达到满速度之前有一个缓慢的预拉伸过程。加速阶段的持续时间可以在规定的时间范围内(10~ 160 s)进行调整。

当一驱动系统中有多台CST装置时,控制系统可以确保每台驱动电机分担相同的负载,合理地分配载荷可以有效地延长整个驱动系统各部件的寿命。系统中载荷的分配是通过控制系统控制每台CST离合器的压力,允许一台或几台CST的离合器保持少量打滑来实现的。

输送带在正常运行时,根据系统中负载的分布要求,每台CST装置的离合器或保持少量打滑状态或保持最大压力(无打滑)以输出所要求的扭矩。但系统中任何负载的增加都将引起离合器的打滑,这种情况被称为“软锁定”。当离合器被软锁定时,任何瞬间的过载或冲击载荷都将引起离合器的打滑。这样驱动系统的所有部件,包括联轴器、轴承和齿轮等都将在冲击或过载时受到保护,从而延长其使用寿命。

常用的都是直角方式的CST装置。此装置含有三级减速齿轮,第1级为直角螺旋斜齿轮装置,第2级为螺旋齿轮装置,第3级为行星齿轮装置。当电机达到满转速时,太阳轮带动3个行星轮转动,行星轮带动自由旋转齿圈转动,输出轴固定在行星齿轮架上,此时并不转动。当液压系统向环形活塞加压时,离合器的旋转板和静止板相互作用,使加在齿圈上的力矩逐渐增加。当齿圈的转速以控制速率降低时,行星齿轮架由行星轮及内齿圈带动开始转动,输出轴的转速与内齿圈的转速成反比。

2 冷却系统

CST冷却系统包括一台冷却油循环泵和一台热交换器。CST在加速和需要离合器打滑来进行负荷分配时,冷却油通过离合器旋转板上的特殊凹槽对离合器进行冷却。当离合器完全锁定后,也可不需冷却器冷却。对于多级驱动的系统,多数时间是需要冷却的。

3 CST系统的输出、输入信号

(1)CST冷却油压力传感器或压力开关冷却油回路中的压力传感器或压力开关用于保证CST的离合器上有足够的冷却油流量。

(2)CST润滑压力传感器或压力开关

润滑油回路中的压力传感器或开关用于保证CST中的轴承有足够的润滑压力。

(3)CST油温传感器

油温传感器RTD用于监测CST油槽中油温,以供热交换器冷却及超温报警。

(4)CST输出轴速度

安装在CST输出轴上的速度传感器用于提供速度信号来控制输送带的加速度。

(5)CST输入轴速度

CST输入轴上的速度传感器用于提供驱动电机运行信号。同时,如果不能提供一个可靠的电机功率信号,则可用它来检测电机打滑及控制负载平衡。

(6)CST离合器压力传感器

用于检测施加到离合器上的实际压力,以便对输送带速度进行检测和控制。

(7)输送带打滑传感器

安装在输送带滚筒轴上的速度传感器,用于测量输送带速度,通过输送带速度与CST的输出轴速度比较来检测输送带打滑。

(8)离合器压力控制阀

比例控制阀用于调节离合器的压力,控制CST的输出扭矩和输送带速度。

(9)冷却泵/电机运行

启动冷却泵及其电机的开关量信号。

(10)冷却风扇运行

在需要的时候开启和关闭热交换器冷却风扇的开关量信号。

4 冷却和润滑系统

减速箱下部的储油槽中应总是装有达到油标指示油位的美孚424润滑油。

一个串联式(两级)液压泵固定安装在CST第1级减速齿轮轴上。其外出口油经过过滤直接输出到输入轴及中间轴的轴承上,通过沉浸溅射来冷却和润滑剩下的转动部分;液压泵的内输出口油用于激活液压控制系统来操作离合器。

另外,润滑油也起冷却减速器和离合器的作用。一台电机驱动的冷却泵将油从油箱中抽出,使其中一部分油经过热交换器冷却后经过离合器盘的凹槽回到油箱中。此冷却泵及其电机安装在一个从CST齿轮箱伸出的机座上。冷却泵的流量范围为2 646L/min。热交换器为油空气风冷型。当润滑油的温度超过88℃时,温度传感器的超温信号将使CST停止运行。当离合器冷却流量降得过低时,冷却压力传感器将提供同样的保护措施停止CST。

5 常见故障处理

(1)CST控制箱所有按钮都不起作用24 V电源模块烧坏或电源负极接地线断开。

(2)CST系统润滑压力上不来10vm、25vm过滤器堵塞或压力传感器损坏。

(3)CST复位按钮不起作用本安隔离器坏。

(4)CST冷却压力上不来循环泵有漏气的地方或泵损坏。

(5)CST输出轴速度不显示高速计数器模块损坏或断线,传感器损坏。

(6)CST高温冷却风扇不转;油质差;启动间隔时间太短,启动频繁或长时间低速运转;注油过多或呼吸器堵塞。

 

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