CST用户培训教程课件

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1、CST用户培训教程,1,4x630K CST 用户培训教程,2005.8.3,CST用户培训教程,2,CST - Controlled Starting Transmission 可控起动传输装置,CST用户培训教程,3,一. CST的功能与应用,1.带式输送机的启动与运行要求 1.1 保证恒定的起动力矩 带式输送机的负载是典型的恒转矩负载，而且带式输送机往往不可避免地要带负荷起动和制动（即满载起动和停车） 1.2 有尽量小的起动（制动）加速度 输送带是一种粘弹性体，大型带式输送机在起动（制动）的不稳定阶段，驱动装置施加到输送带上的牵引力（制动力）及惯性力将以一定的波速在带内传播、叠加、反射，

2、加上其他因素的影响，在输送带内引起多变的应力变化，若其瞬时峰值应力超过允许值，将会损伤甚至破断输送带,CST用户培训教程,4,1.3 较大的启动张力和足够且相对恒定的运行张力 输送带张力要求：输送带张力在整个长度上是变化的，影响因素很多，为保证输送机的正常运行，输送带的张力必须满足以下两个条件： 输送带的张力在任何负载作用下，作用到全部滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上，而输送带与滚筒间应保证不打滑； 作用到输送带上的张力应足够大，使输送带在两组承载托辊间保持垂度小于一定值。,CST用户培训教程,5,2.其他传动设备的不足,绕线转子电动机：依靠增加转差功率损耗来调速，损耗主要在电动机的附加

3、电阻上，低速运行电机不会过热，但其效率低，且调速是有级分段的，维护工作量大，在防爆环境中使用有困难。 直流电动机：调速性能优良，低速时有较大的扭矩，可缓解电机的起动冲击，但不宜长期低速运行，且需配置直流电源，造价高，不宜用于防爆环境。 变频调速：改变电机励磁频率进行调速，起动全程自控，效率高，调速范围广，但在低频起动时会降低电机输入电压，导致电机输出转矩降低，不适应大型带式输送机低速大转矩的起动要求。 液力耦合器：可改善起动性能，降低电机与负载起动的冲击，但是液力耦合器传递的扭矩与其转速的平方成正比，低速时传递的扭矩小，在低速阶段不能提供稳定平滑的加速度，传动特性是非线性的，控制特性不准确，效

4、率低，稳定运行时需要滑差。 MPG可控减速器：是由磁粉制动部分与行星传动部分接合起来的可控驱动系统，具有减速、可控起动、可控制动和过载保护等多种功能，可避免起动时的电流和机械冲击，适用与45280Kw功率段的带式输送机。,CST用户培训教程,6,3.CST的特点,软连接、可控软起动(停车) 实现主电机空载起动，有效降低起动电流 集机电控于一体,具有完善的智能故障自诊断功能 有效延长皮带机整体使用寿命,提高运行效率,降低维护成本 完善的多点驱动功率平衡解决方案 控制系统开放,易于实现数据共享和网络化,便于整体矿山自动化系统的集成 本安型和高防护等级设计,完全满足防爆环境和全天候作业要求,CST用

5、户培训教程,7,4.选型与参数,4.1 CST的驱动形式 平行轴形式 “K型” K型 KR型直角3点钟 KR型直角9点钟 直角形式“ KR型”3点钟 直角形式“ KR型”9点钟,CST用户培训教程,8,4.2 产品规格和型号,CST用户培训教程,9,4.3 CST型号,CST XXX K V R S 防爆型,没有”S”为非防爆 型 直角型,没有”R”为平行轴 型 冷却泵及电机为立式,没 有”V”为卧式 K系列 规格 可控启动传输,CST用户培训教程,10,5.应用案例(一),大同塔山煤矿,CST用户培训教程,11,应用案例(二),西山官地煤矿,CST用户培训教程,12,应用案例(三),江西德兴

6、铜矿 DeXing Copper Mine,中国第一套CST,德兴铜矿隶属江西铜业公司，是中国现代化的特大型露天矿山。也是CST中国最早的用户，3x950K CST于1993年投入使用。,CST用户培训教程,13,二. CST组成与传动原理,1.CST的组成 按部件可分为: 主电机 减速器 冷却泵 热交换器 控制器 按功能可分为: 传动系统 液压系统 冷却系统 润滑系统 控制系统,CST用户培训教程,14,2.传动原理 1. 输入轴 2. 一级减速主动齿轮 3. 一级减速从动齿轮 4. 太阳轮 5. 行星轮 6. 齿圈 7. 减速箱壳体 8. 输出轴 9. 行星轮架 10.离合器 力矩传输过程

7、: 主电机输出轴CST输入轴一级减速主动齿轮一级减速从动齿轮 太阳轮行星轮齿圈动磨擦片静磨擦片 行星轮架输出轴驱动滚筒,6,5,4,9,1,2,3,6,7,4,5,10,8,9,一级减速,二级减速,摩擦生热,CST用户培训教程,15,离合器结构与原理： 当环形活塞上的压力压力增加时，旋转片和静止片之间的间隙逐渐减少，当活塞的压力使旋转片和静止片相互压紧时，齿圈的速度降低，行星轮开始绕太阳轮公转，由于太阳轮始终保持运转，三个行星轮逐渐地在齿圈内旋转，从而输出轴开始转动起来。 当液压使CST输出轴上得到足够的扭矩时，皮带机开始起动。通过控制液压，可精确控制CST输出轴的转速和扭矩。 当活塞压力锁紧

8、压力时，旋转片和静止片之间的相对位移几乎为零，此时离和器称为锁定状态，输出轴达到满速。换句话说，若输入转速为1480rpm, 速比为 20.6,当离和器锁定时，输出轴转速为71.7 rpm。,CST用户培训教程,16,3.相关计算,CST 速比计算公式: 速比=(T2T1 ) x (T5T3 )+1 T1输入轴一级齿轮齿数 T2输入轴二级齿轮齿数 T3太阳轮齿数 T4行星轮齿数 T5齿圈齿数 扭矩的基本原理: Torque (at full load) = (HP x ) RPM 为系数将电机的功率及转速转换为 ft-lb ( =5250) 或者in-lb ( =63000） 例如： 一台 速

9、比为20.6316的420KS CST，驱动电机为 350kW (or 475HP) 3/380V/50Hz/1480rpm. 这台 475HP 电机, 在满速时 (如， 1480rpm), 将产生： Torque (at input shaft of CST) = (475 hp x 63,000) 1480rpm 20,219 in-lb 20.2K in-lb,CST用户培训教程,17,三. CST液压原理,1.液压系统类别 CST 液压控制系统分为两个压力范围，低压系统（300psi）和高压系 统（1000psi）,低压系列产品包括280K、420K 和630K，而高压系列产品包括75

10、0K、1120K 和1950K。低压系统和高压系统之间的区别仅仅在于其工作压力和一些元件上有所变化， 元器件名称 低压系统 高压系统 离合器压力变送器 0300psi 01000psi 离合器压力表 0300psi 01500psi 控制压力安全阀 350psi 1200psi 系统压力变送器 0300psi 01000psi 系统压力表 0300psi 01500psi,CST用户培训教程,18,2.液压原理图,FI - 1,CST GEARCASE,NEMA-4 ENCLOSURE,B-STR,HX,PI -4,COOLING PUMP,OUTPUT SHAFT,N1,N2,N3,N4,N

11、5,INPUT SHAFT,FO-2,TT-1,FO-1,D / P,FLT -2,PI - 3,PT - 3,PI-2,PT-2,PT - 1,PI - 1,Y - STR,TANDEM PUMP,PCV,RV,BLV,PRV - 2,CST用户培训教程,19,CST-冷却系统液压原理图,流量计,冷却泵,压力表,热交换器,篮式过滤器,CST齿轮箱,两级齿轮泵,温度传感器,轴速传感器,输入轴,输出轴,油池,油池,CST用户培训教程,20,低压,两级齿轮泵,Y型过滤器,25u过滤器,D/P开关,油箱,润滑压力变送器,润滑压力表,CST-润滑系统液压原理图,CST用户培训教程,21,CST控制系统

12、液压原理图,两级齿轮泵,高压,油池,系统压力表,比例阀,离合器压力表,闭锁阀,离合器压力变送器,系统压力变送器,输入轴,10u过滤器,Y型过滤器,离合器,系统释压阀,CST用户培训教程,22,3.液压部件与用途,CST用户培训教程,23,四. CST控制原理,1.与其他系统的信号联系,(各CST的运行状态 与控制信号),(皮带机启停控制、 慢速选择、急停、 故障、预警、连锁信号),(绞车启停控制、操作方式、运行状态、故障等信号),(与CST、APW及配电系统 相关的所有信息、远程控制信号),CST用户培训教程,24,2.工作状态,状态-0：待机状态 CST 控制系统在检测到以下状态完备后发出“

13、备车”信号，操作员可起动带式输送机。 带式输送机速度为0；离合器压力小于5系统压力；系统无故障和报警状态。 状态-1：起动状态 在操作员发出带式输送机“起动”信号后，PLC 中的控制程序将起动冷却泵、风扇和主电机。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，保证冷却油预先充满离合器摩擦片间隙。 状态-2：预压状态 在离合器摩擦盘预压结束后，速度和功率PID 闭环调节模块将切换到“自动/前馈”模式 。逐渐增加各台CST 压力PID 闭环调节模块的输入设定，直至检测到皮带机起动为止。如果带式输送机系统具有独立制动单元，在离合器预压后CST 控制系统应输出开关量或模

14、拟量信号至制动单元以释放制动状态。 状态-3：啮合状态 在检测到皮带机速度 3时，皮带机就进入了啮合状态。在此状态下，速度PID 设定逐渐上升，而功率PID 模块处于功率平衡控制模式，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PID 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，加速状态期间热交换器风机将起动运行。 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控制模式

15、上，而从驱处于功率平衡控制状态。运行期间，功率控制都应控制在2的误差范围内。 状态-6：减速状态 正常运行期间，发生任何CST 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，可按需要调整。当速度5时，减速状态结束。,CST用户培训教程,25,3.工作曲线,CST用户培训教程,26,4.控制原理图,CST用户培训教程,27,5.检测与控制元件,CST用户培训教程,28,五. CST操作与故障分析（PB）屏幕1：总屏幕1,屏幕名称 与CST配置,CST编号与状态：黄色为在线，黑色为离线,主驱选择：绿色为主驱，黑色为从驱,电机开停状态：绿色为电机运

16、行，黑色为停车,泵运行状态：绿色为冷却泵运行，黑色为停车,风扇运行状态：绿色为风扇运行，黑色为停车,启停控制信号:启动信号为绿色，停车信号为黑色,慢动选择：绿色为慢速方式，黑色为满速方式,主驱锁定选择：绿色为主驱锁定，黑色为主驱不锁定,打滑检测选择：绿色为选择打滑检测，黑色不选择,就地急停状态：红色为就地急停，黑色为无就地急停,皮带运行状态：# 对应皮带的7个状态,06,日历与时间显示,在线状态：绿色为在线，黑色为离线,就绪状态：绿色为就绪，黑色为非就绪,正常与否：绿色为正常，黑色为故障,主控速度选择：绿色为主控速度,外部急停状态：红色为外部急停，黑色为无外部急停,绞车急停状态：红色为绞车急停，黑色为无绞车急停,CST用户培训教程,29,五. CST操作与故障分析（PB） 屏幕2：总屏幕2,各CST的实时功率值,单位为KW,CST编号与状态：黄色为在线，蓝色为离线,各CST的油箱实时温度值,-17148OC,各CST的实时离合器压力值,高压为01000PSI,低压为0300PSI,各CST冷却流量的实时值,0100%,各CST比例阀开度值,0100%,各CST的实时系统压力值,高压为0