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第34卷2006年第9期变频调速和CST在煤矿大型带式输送机的应用分析

论文编号：1001-3954(2006)09-0082-085
变频调速和CST在煤矿大型
带式输送机的应用分析
胡登恩
河南东联机械制造有限责任公司河南平顶山467021

年来随着高产高效工作面的发展以及采掘设展，变频调速可控传动系统正迅速得到推广。下面就
近备生产能力的大幅度提高和降低散料运输成两者在煤矿大型带式输送机的应用作比较分析。
本的要求，带式输送机正迅速朝着长距离、大运量、
高速度、大功率和高性能方向发展，大型带式输送机1CST的主要结构和工作原理
在煤矿的应用也越来越广泛。人们对大型带式输送机
的核心部分——控制传动系统的性能要求也越来越CST由减速器、离合器、电液控制组件、热交换
高。目前，在世界范围内，应用较多、性能较好的是器、油泵、冷却控制器等构成。其传动原理如图1。
CST机械调速可控传动系统。但随着变频技术的发电机带动轴1转动，经齿轮2、3传到行星轮系

dcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdc

(上接)波沿胶带纵向传播，导致胶带的张力式中lt——托辊的间距
急剧增大。胶带的运行速度越高，这种影响就越严S——胶带的张力
重。因此，必须考虑这方面的影响，以提高设备的使托辊的强迫振动频率为
用安全性和可靠性。解决办法就是研究启动和制动阶v
df=
段速度的合理变化规律，来指导和改进电控系统，使ðd

这两个阶段胶带的运行速度按照合理的速度变化趋势当f1=df时，胶带发生共振现象，共振时托辊间
来进行。距为
在考虑胶带的动态特性时，得出胶带的最佳启ðd
连续输送l=
动、制动速度变化公式tS
2v
qq+
vdéùðtd
v=-êú1cos(0≤t≤T)
2ëûT因此应当使托辊的实际间距避开共振间距。

vv=d(t≥T)
式中——胶带的运行速度
vd3结束语
T——启动、制动时间
传统的静态设计方法具有简单、方便的优点，但
依据上函数表达
忽略了带式输送机运行、启动和制动三阶段的动态因
式，可以绘制出胶带
素，也就是说静态设计方法的简化设计忽略了动载
启动和制动阶段的理
荷、振动等动态因素对设备的影响。而单纯采用动态
想速度变化曲线(见图
设计需要专用软件，同时考虑到带式输送机绝大多数
1)，这个曲线对于合
的零部件都已经标准化和系列化，进行精细选择的余
理科学地设计带式输
图1启动、制动胶带最小张力地不大。采用静动态相结合的设计模式可以充分发挥
送机具有十分重要的
速度特性曲线它们各自的长处，提高设计效果，尤其对指导电控系
指导意义。
统的设计有十分重要的意义。如采用直流电动机驱
2.2动态无共振校核动，非常容易满足启动和制动的速度要求。因为直流
正确设计托辊间距可以消除由于胶带的自振频率电动机具有良好的可编程能力，易实行自动化控制。
和托辊的强迫振动频率相同而造成的共振现象，延长直流电动机还具有优良的调速性能和力矩变化能力。
胶带和托辊的使用寿命。影响它们共振的因素很多，这种驱动方式可以实现无级连续调整，保证胶带平稳
主要有胶带的运行速度、胶带的挠度、托辊的直径以可靠地启动和停车。光滑的启动和停车曲线，使带式
及托辊间的距离。由于托辊属于标准件，因此，最好输送机启动时无冲击载荷，保证启动时不发生打滑现
的办法是计算出合理的托辊间距，来设计带式输送机象，无振动。启动和停车时间可根据设计需要来延
的机架，但同时必须核实胶带的承载和回程段的最大长，从而可使输送机的加、减速度取的很小。
挠度是否符合规定要求。
对于低刚度、易弯曲的平胶带，可以把胶带认为参考文献
是张紧的弹性绳，则胶带的自振频率为1孙可文著.带式运输机的传动理论与设计计算.北京：煤炭工业
出版社，1991.
1S
f1=2程居山主编.矿山机械.徐州：中国矿业大学出版社，1997.□
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(收稿日期：2006-04-11)
8282
Mining&ProcessingEquipment
变频调速和CST在煤矿大型带式输送机的应用分析第34卷2006年第9期

的太阳轮10后，由于输出统、逆变电
轴7和行星架6相连接，内路、CPU及附
齿圈4与离合器的转动片5件等组成。其
相连，静止片8与活塞连原理如图4。
接，当离合器分离时，输出整流单元1.高压电源2.断路器3.变压器4.整流单
轴7上有负载，所以内齿圈将工频交流电元5.滤波器6.逆变器7.异步电动机
4空转。当电机达到全速(50Hz或60图4
时，离合器开始作用，离合Hz)变换成直
1.输入轴2.主动齿轮
片间隙减小，内齿圈受到力流电，脉动的直流电压经平滑滤波后在微处理器的调
3.从动齿轮4.内齿圈
矩作用，转速受到控制