CST系统的主要结构和工作原理

CST图11.CST系统的主要结构和工作原理（图2）CST有一套两级减速机构和离合器装置组成，减速机构一级为普通齿轮减速，二级为行星齿轮组减速机构。电机驱动输入轴经过两级减速，通过离合器把转矩传递的输出轴。输出轴转矩是由液压系统控制的。它随着离合器上压力的增大而增大。离合器的油压由两级齿轮泵的第二级输出的液压油经过过滤器、比例阀提供。压力由比例阀控制。图2CST原理图3图4控制系统原理：两级齿轮泵经Y型过滤器将油从CST油箱中抽出经过10目过滤器，比例阀加到离合器油缸上。PLC控制系统输出0-20mA用于比例阀控制，通过比例阀上的放大器，控制比例阀阀芯开度。通过比例阀开度控制离合器油压。实现对CST转矩和速度的控制。多机驱动中从驱将跟随主驱自动调整，在不同的负荷下均能保持一致的输出功率。带式输送机的运行状态如下：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“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：起动状态在出“起动”信号后，PLC中的控制程序将起动冷却泵和主电机。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。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下，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。缓冲时间在5~20s之间。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30~300s之间进行调整。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。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，当速度5％时，减速状态结束。图5润滑系统由两级齿轮泵的第一级输出的液压油经过滤器提供给CST各轴承润滑。图6冷却系统原理：电机驱动冷却泵将热油从CST油箱里抽出，并经过冷却器、篮式过滤器、离合器摩擦盘后返回到油箱。当液压油经过离合器摩擦盘时，液压油此时起到了力矩传递介质的作用，又为湿式离合器提供了润滑功能，同时作为冷却介质将耗热从离合器摩擦盘带走。CST控制器进行电动冷却泵的起停控制，当CST运行时冷却泵也同时运行。在篮式过滤器后面安装有冷却压力传感器和压力表（北边胶是在篮式过滤器后管道上安装的冷却流量传感器，没有压力传感器）。轴速传感器电磁式速度传感器安装在输出轴上(位置见图30），正对于测速齿轮，用于检测CST输出轴速度。在安装时应调整传感器探头与齿轮圈之间的空气间隙，以保证能正确检测到速度信号。安装方法：1.松开螺母，顺时针旋进速度探头，直到探头接触到齿圈平面；2.轻轻地将探头退回（逆时针方向）1/4或1/2圈，再拧紧螺母。比例阀比例阀比例阀放大器比例阀安装位置见（图3）比例阀的作用是控制加在CST离合器上的压力。比例阀放大器的作用是把CST控制箱来的4~20mA控制信号转换成比例阀需要的电压信号（北边胶与北二比例阀外形很像，在更换时要注意型号）。压力传感器CST上压力传感器有两个，一个离合器压力传感器，一个润滑压力传感器。安装位置见（图3）。传感器量程：润滑压力传感器是0-100psi,离合器压力传感器北边的是0-1000psi,北二的是0-300psi。更换时注意！两级齿轮泵齿轮泵安装位置见（图2），齿轮泵的作用是为控制系统，润滑系统提供油压。该泵是由前后两个泵串联在一起，共用一个输入轴，但两个泵工作是独立的，互不影响。靠近输入轴的是高压泵，高压泵是为CST离合器油缸提供控制油压。另一个泵是低压泵，它是为CST轴承提供润滑。该齿轮泵为双向串联泵，当输入轴转向由正转变为反转时，原进油口就变为出油口，出油口变为进油口。在更换该泵时，要注意进出油口方向，按原泵安装方向安装，确定安装方向注意看输入轴侧缺口见上图。如原泵已拆除，安装方向参见下图。安全阀安全阀安装位置安全阀液压原理图此安全阀安装在二级齿轮泵高压油出口处，功能是防止油路堵塞造成齿轮泵损坏。更换时要注意方向，不要装反。Y型过滤器温度传感器北二温度传感器北边胶温度传感器温度变送器安装位置见（图30）.北二CST的温度传感器内有温度变送器，能把传感器内热电阻的电阻信号转换成4-20mA电流信号。北边胶CST控制箱内有电阻变电流的隔离栅，所以北边胶CST的温度传感器内只有热电阻，没有温度变送器。图30液压原理图（北边胶4驱为老式液压系统由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。）CST甩驱动及手动开车图29CST设置图30CST手动开车此说明是以北二CST控制箱为例1，CST甩驱动，用翻页键选到（图29）界面，按选择键把光标移到需要甩掉的驱动指示灯上，长按确认键直到绿色指示灯变成黑色。该驱动显示绿色为运行，黑色为甩掉，甩掉的驱动不能当主驱（如甩掉的驱动需要检修，需停掉该驱动主电机高磁，断开控制油泵电机组合开关内相应的空气开关）。2.手动开车，用翻页键选到（图30）界面，（看界面顶部是否有急停，如有急停，需先按复位键，如复位不掉，要先处理故障后在开车）把光标移到‘选择手动控制’，长按确认键直到指示灯变为绿色，再移动光标至CST1冷却泵启动指示灯，按确认键使指示灯变为绿色（可听到油泵电机启动声音）。然后依次启动1#主电机，2#冷却泵，2#主电机，三#冷却泵，三号主电机，再把把光标移到手动加压指示灯，按住确认键不动（这时离合器压力会不断增加，离合器压力增加到一定程度输出轴速度会从0开始增加），直至输出轴速度变为100.皮带就达到全速了。这时要去CST参数界面（图31）看比例阀输出，应达到80%，如果不到要在去加离合器压力。停车时，按急停键就可以。不需要手动开车时，要把光标移到选择手动控制指示灯处，按确认键使指示灯变为黑色。CST故障处理图31图32图33图34皮带机过载：在“加速”阶段，若皮带机速度小于皮带机速度设定并持续15s，或“满速”阶段速度小于速度设定的低限（90％）并持续15s以上时将触发报警，报警消失后此状态被自动清除。主电机起动故障：PLC系统将监测主电机接触器辅助触点反馈信号。当系统发送主电机“起动”命令后，系统应在500ms内检测到接触器闭合信号，否则将触发主电机起动故障位并禁止系统起动。正常运行期间若接触器触点发生故障断开超过500ms将同样触发此故障，系统停机。主电机过载：满载运行期间，若任一台电机过载超过5s将触发此故障位并进入停车。冷却泵起动故障：PLC系统将监测冷却泵起动接触器的辅助触点反馈信号。当系统发出起动冷却泵指令后，系统应在500ms内检测到接触器反馈信号，否则系统禁止皮带机起动。冷却/润滑油压低：PLC控制系统连续监测冷却/润滑油压，如果连续500ms监测到压力低于10psi，系统将设置此状态位并停止皮带机运行。当润滑压力低于10psi时，系统将停止主电机运行。油箱温度超高高限：PLC控制系统连续监测CST油温。如果油温超过70°500ms，皮带机和主电机就会停止。系统只有在油温冷却到低于50°时才能重新起动。。离合器预压压力低：在起动皮带机之前，离合器压力应在0左右，在运行信号发出后系统即开始了预压过程。如果由于某些原因导致在15s内不能建立起压力，皮带机起动失败。可能是滑油过滤器阻塞、比例阀粘住或线圈损坏等引起。起动皮带机时离合器压力过高：皮带机停车时，离合器上压力被完全泄放掉。PLC控制系统在起动皮带机之前将确保离合器活塞上没有残压。如果起动前离合器压力高于此限值，皮带机不能起动。应检查离合器压力变送器零位状态是否正确。在SLC处理器上电后，SLC将进行自检测试，所有的LED灯将闪烁显示。SLC正常运行时，RUNLED将常亮；SLC处理器出现故障时，FLTLED灯将常亮。上电后SLC5/04将与编程设备或PanelView进行通讯连接，连接成功后通讯指示灯变亮。下载过程大致会持续45s左右，期间请对应LED指示灯观察CPU状态。下载过程中，RUN和FLT指示灯将常灭，RS232、DH+、FORCE和BATT指示灯按既定的检测顺序变亮。如果下载成功，所有的指示灯变亮。在下载过程或在系统正常上电自检过程时，若出现错误则FLT指示灯将变亮同时其它四个指示灯将以2s的间隔进行闪烁。大部分故障、报警可通过SLC进行处理并通过PanelView显示出来，但还是存在一些偶发性故障可能会引起混淆，其故障状态及处理措施如下表所示：所有传感器超出测量范围：-24Vdc电源故障所有模拟量传感器为2线制，4～20mA信号，均由24Vdc进行供电。-检测电源模块、熔断器、安全栅系统。功率信号波动或为0，导致皮带机由于负载平衡报警停机：-功率变送器连接松动或屏蔽措施不正确，确保正确连接、屏蔽层可控接地。-检查功率信号变送器工作是否正常，必要进行模块更换。负载平衡期间，从驱出现振荡，导致皮带机负载失衡：-PCV阀故障，替换PCV阀（比例阀）（小技巧：可通过上电的线圈带有磁性来检测线圈好坏）无报警但皮带机停机，或在紧停按钮正常时却出现紧停动作！：-运行（起动/停车）信号一直保持为“1”状态。若出现连接松动，回造成瞬间丢失运行信号，SLC此时将此作为正常停车信号而导致停车操作。拧紧连接并检测信号状态。-紧停（E/Stop）信号连接松动，回造成瞬间信号中断。拧紧连接并检测按钮触点状态。脏物、水油的侵入也会导致触点出现故障。起动期间，CST加速失败、不能维持满速运行或无离合器压力：-检查液压回路。起动电机后，检查系统压力。如果压力过低，调节安全阀，检查过滤器。润滑故障：-双联泵故障，一级泵不能建立压力。-单向阀泄漏。替换。-10目过滤器FLT-2阻塞，替换。-安全阀PRV-2泄漏，替换。-Y型过滤器阻塞。清洗，若油杂质脏物过多则更换液压油。北边胶4X750CST电控CST控制箱内部图CST控制箱门盖图北二3×420CST电控