CST可控起动传输装置基本知识培训
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可控起动传输(CST)系统第一节CST系统的结构及工作原理为了保证重型输送机的平稳、安全、经济、高效运行,必须对其起、制动过渡过程、运行状态及性能进行合理的调节与控制,实行软特性可控起动与制动,延长起、制动时间,减小速度变化率及其引起的动载荷,改善输送机的运行条件,使驱动装置、牵引构件及张紧装置的负载能力与强度得到充分利用,达到最佳的技术状态和经济效果。
美国道奇(DODGE)公司制造的可控起动传输系统(CONTROLLED START TRANS-MISSION SYSTEM,以下简称CST系统)是80年代初研制的机械减速与液压控制相结合的软特性可控传输系统,它具有优良的起动、停车、调速和功率平衡性能,是重型刮板输送机和长大带式输送机上较理想的动力传输装置。
一、主机结构及运动分析CST系统是一个可进行微机闭环控制的机—液传动系统,其主机部分是一个带有反应盘湿式摩擦离合器的齿轮减速箱,如图4—6—1所示。
减速器由输入轴、一对外啮合齿轮(斜齿圆柱齿轮或圆锥齿轮)和一套行星轮系的二级变速装置及与行星轮托架固接的输出轴组成。
液控反应盘湿式摩擦离合器(见图4—6—2)由动摩擦片组、静摩擦片组及环行液压控制油缸组成。
动摩擦片以圆周外齿嵌于行星轮系环形内齿轮一侧的内环齿中,与内齿轮同步旋转;静摩擦片中心的花键孔,可沿固定于机壳离合器座上的花键轴滑移。
牵引电动机起动时,输入轴与电动机轴同步旋转,经外啮合齿轮驱动太阳轮、行星轮转动。
因与带式输送机驱动滚筒轴相联接的CST输出轴上承受很大负载力矩,输出轴和行星轮托架不转动,行星轮只做自转而不绕太阳轮公转,从而带动内齿轮和动摩擦片旋转。
这时环形油缸活塞未挤压摩擦片,动、静摩擦片间隙较大,未形成传递扭矩的油膜,故静摩擦片并不阻碍动摩擦片和内齿轮的旋转运动。
当电动机空载起动,达到额定转速后,液压控制器使环形液压缸工作,其环形活塞的挤压作用,使动、静摩擦片间隙减小,二者间形成传递力矩的油膜,增加行星轮系内齿轮的旋转阻力矩,即将负载力矩逐渐加到内齿轮上,这时行星轮则不仅自转,且绕太阳轮公转,其托架和CST 输出轴转动,输出力逐渐驱动负载。
CST可控启动传输…长距离皮带机和多点同步驱动皮带机系统的全方位驱动控制…CST的作用…DODGE CST是由行星轮系减速器和低速轴湿式离合器组成一体的可控启动传输装置。
采用CST的驱动装置是低成本,优化设计的选择。
适用于长距离带式输送机和多机驱动的带式输送机,满足了各种工况条件下驱动的要求,实现了稳定的可控启动和停车。
CST的工作原理…DODGE CST 采用了一个位于齿轮箱输出轴侧的湿式离合器系统,使电机能够在无负载的条件下启动。
离合器系统包括一套摩擦片(动片)和静片,靠油压推动环形活塞,当液压油对活塞施压时,离合器片齿合,使输出轴转动,并在预订的控制时间内逐渐加速到额定转速。
油通过油泵在闭合的回路内经过摩擦片之间循环,并通过热交换器冷却。
齿轮箱上装有驱动控制和反馈元件的液压控制盘,包括比例阀,调压阀,过滤器,压力表和传感器等。
液压控制盘通过硬接线和采用PLC控制的CST控制器接连。
一个CST控制器最多可以控制4套CST。
不止是软启动…DODGE CST提供了一系列电子软启动电机控制所无法提供的好处。
CST能在±2%的范围内进行出色的电机负载分配,以使得所有皮带机上的负载和应力都降到最低。
在整个可控速度范围内,都能获得最高电机功率,而且离合器系统能吸收振动负载,保护电机、齿轮箱、轴承、皮带托辊、滚筒、胶带和连接件等。
CST控制系统能实现S曲线加速,进一步提高了安全性、可靠性和部件保护。
其优点包括:降低电机的峰值扭矩要求;减少滚筒和胶带之间可能出现的打滑;降低胶带的拉应力、振动以及所有非驱动滚筒和结构上的冲击性负载;降低皮带峰值应力达15%,大量节省皮带成本;缩小张紧行程,从而改善负载分配和多点驱动的控制。
同步控制…DODGE CST控制系统能执行多达四个CST驱动器的同步软启动和负载分配控制,并能通过硬接线或数据网络与工厂远程监控、联锁和安全系统进行接口。
控制器和CST驱动器之间的距离可达100米。
CST用户手册解析第一章简述可控起动传输(CST)是用于大惯性负载平滑起动的多级减速齿轮装置,多用于煤矿和矿山中带式输送机的驱动。
CST的主要结构包括减速齿轮箱、润滑油冷却系统、液压系统和基于可编程控制器(PLC)的控制装置。
CST减速箱由三部分组成,,输入轴齿轮组,输出轴行星齿轮组和离合器部分。
输入轴的斜齿轮将电机的旋转运动传递到太阳轮上,并通过太阳行星轮之间的啮合将运动传递到行星轮一体的输出轴上,驱动输出轴运动。
机械式离合器的工作原理,旋转板(静摩擦片)在外圈方向上通过键槽固定在齿圈/制动盘上,并随齿圈/制动盘同步旋转。
静止板(静摩擦片)在内圈方向上通过键槽固定在输出轴体上。
内外两层摩擦片交叉布置,相互隔离。
调整环形活塞上的液压,可控制摩擦片之间的压力,并导致摩擦片之间的间隙发生变化。
环形活塞上未施加控制压力时,齿圈/制动盘处于自由运动状态,CST不传动运动。
实际应用中,在带式输送机起动初期输出轴由于负载力矩作用而于静止状态。
当逐渐增大外部液压控制作用时,环形活塞将逐渐压紧离合器,,由于摩擦作用齿圈/制动盘旋转速度将减慢;根据作用力与反作用力原理,与输出轴固定的摩擦片将受到反向作用力,当施加的控制力能提供足够的起动力矩时,皮带机就起动了。
调节活塞上的液压压力,可精确控制输入轴电机传送到CST 输出轴的力矩。
齿圈与输出轴的速度呈线性反比例并系,当齿圈静止时,输出轴将达到满速运行。
冷却系统用于带走由于动摩擦片和静摩擦片相对运动所带来的损耗热量。
通过冷动泵的运行,促使冷却油在CST油箱、热交换器和离合器之间循环流动以保证CST的安全运行。
液压系统通常由2级机械式液压泵、桥式液压整流阀组和比例阀组成。
一级液压泵为低压泵,其流量较大,主要供CST轴承润滑并为二级泵提供输入压力;二级液压泵为高压泵,但流量较小,为桥式整流阀组提供较高的压力,以确保比例阀控制作用。
基于PLC的控制系统可对每台CST装置进行监视、控制和操作,并提供用户接口。
CST 培训讲义一、公司简介:Rockwell automation :include: Rockwell software; Allen-Bradley 控制产品;DODGE;reliance electric。
Rockwell automation power system:罗克韦尔自动化动力系统(上海)有限公司主要经营产品:DODGE CST;CSB;Maxma减速机; 液力偶合器,轴承,轴承座,滚筒,电机等。
二、CST简介1、产品的规格:按输出扭矩可分为6种规格。
2、产品的标记:CST xxx K V R S xx.xx(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)(1)CST:controlled start/stop transmission可控启动传输(2)规格(3)K系列(4)冷却电机及泵为立式,没有“V”为卧式。
(5)直角型,输入、输出轴为直角配置,没有“R”为平行配置。
(6)防暴型(7)速比代码3、CST的结构组成:CST是带有电-液反馈控制及多级齿轮减速机,在低速轴装有线性湿式离合器的机电一体化的高技术驱动系统。
(1)低速轴湿式离合器组件:包括离合片、静离合片及液压缸等。
(2)液压控制、液压润滑及液压冷却系统。
(3)PLC控制系统包括启动及停车程序及速度、压力和功率三个PID(比例、积分和微分)控制回路。
(4)机械传输系统,包括输入齿轮组及行星齿轮组。
4、CST的工作原理:(1)电机的旋转通过输入斜齿轮,传输到太阳轮。
(2)太阳轮和行星轮相啮合。
(3)环齿轮/制动圈在环形活塞没有压力时,自由旋转。
(4)摩擦片(动片)和环齿轮/制动圈一起旋转(静止板把摩擦片隔开)。
(5)摩擦片上的力由环形活塞上的压力控制。
(6)压力使活塞在活塞缸内移动。
(7)由于输送机上的负载,因此输出轴是不动的。
(8)活塞受到控制压力,而压缩离合器组件。
(9)环形轮/制动圈转速减慢的同时,输出轴开始旋转,输送机胶带开始移动。
一、综述可控起动传输装置(CST)是专为在大型带式运输机重载平滑可控起动而设计的多级齿轮减速器系统。
CST减速器齿轮单元由三个不同的部分组成:一个输入部分,一个输出部分及一个离合器盘组件。
主驱动交流电机连接在输入部分而传动滚筒连接在输出部分(见图1)。
通过控制往离合器盘组件上所加的压力,可以恰当地将电机旋转的扭矩传输到CST的输出轴,以消除负载对整个驱动系统的冲击。
图 1: CST 减速器包括主电机、水平冷却泵、盘型闸及飞轮的典型配置CST可以用来对起动阶段的加速度进行控制使输送带的动态张力减至最小。
在空载或满载皮带起动时,通过控制加速度斜率可以得到满意的结果使峰值暂态张力减到最小。
在大型带式运输机的应用中,加速度斜率中如果加入一缓冲段,还能进一步改善起动瞬态峰值张力。
在缓冲段内,可以使原来松弛的输送带拉紧,在加速度增大,力矩加大之前,所有皮带运输机的元件在低力矩及低速度下进入运行条件,这样就可消除输送带上过大的张力。
大型高模量皮带内部储存的应变能量在停车时产生的脉冲比驱动系统在起动时产生的脉冲更大。
CST可以根据动态分析提供一可控的停车斜率以避免张力波在非正常停车以及紧急制动停车时出现异常情况。
停车斜率的时间可以通过在驱动系统的输入端加飞轮而延长。
在大多数情况下,驱动器和电机的惯性必须保持连接在皮带机上,这可以通过锁定离合器盘组件上的液压力来实现。
CST的另一个优点是输送机驱动电机可以空载起动。
空载起动使得电机的冲击电流造成的损害减到最小。
CST驱动系统也使操作者具有这样的灵活性,即只停输送机而不必停主电机(当输送机只有短时间的停车,并且这种做法是被允许的)。
这样就可尽可能地避免冲击电流。
CST控制还能给操作者更大的灵活性,例如,对于一多驱动装置的带式输送机,可以暂时地将其中某一台驱动装置退出工作,而输送机照常运行,当然其载荷将相应降低。
CST其它的主要部件是冷却系统、液压系统和电气控制系统。