可控起動傳輸[CST]系統(tǒng)原理

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1、，，，word，，，完美整理版可控起動傳輸（CST）系統(tǒng)第一節(jié)CST系統(tǒng)的結構及工作原理為了保證重型輸送機的平穩(wěn)、安全、經(jīng)濟、高效運行，必須對其起、制動過渡過程、運行狀態(tài)及性能進行合理的調節(jié)與控制，實行軟特性可控起動與制動，延長起、制動時間，減小速度變化率及其引起的動載荷，改善輸送機的運行條件，使驅動裝置、牽引構件及張緊裝置的負載能力與強度得到充分利用，達到最佳的技術狀態(tài)和經(jīng)濟效果。美國道奇（DODGE）公司制造的可控起動傳輸系統(tǒng)（CONTROLLEDSTARTTRANS-MISSIONSYSTEM，以下簡稱CST系統(tǒng)）是80年代初研制的機械減速與液壓控制相結合的軟特性可

2、控傳輸系統(tǒng)，它具有優(yōu)良的起動、停車、調速和功率平衡性能，是重型刮板輸送機和長大帶式輸送機上較理想的動力傳輸裝置。一、主機結構及運動分析CST系統(tǒng)是一個可進行微機閉環(huán)控制的機—液傳動系統(tǒng)，其主機部分是一個帶有反應盤濕式摩擦離合器的齒輪減速箱，如圖4—6—1所示。減速器由輸入軸、一對外嚙合齒輪（斜齒圓柱齒輪或圓錐齒輪）和一套行星輪系的二級變速裝置及與行星輪托架固接的輸出軸組成。液控反應盤濕式摩擦離合器（見圖4—6—2）由動摩擦片組、靜摩擦片組及環(huán)行液壓控制油缸組成。動摩擦片以圓周外齒嵌于行星輪系環(huán)形內(nèi)齒輪一側的內(nèi)環(huán)齒中，與內(nèi)齒輪同步旋轉；靜摩擦片中心的花鍵孔，可沿固定于機殼離

3、合器座上的花鍵軸滑移。牽引電動機起動時，輸入軸與電動機軸同步旋轉，經(jīng)外嚙合齒輪驅動太陽輪、行星輪轉動。因與帶式輸送機驅動滾筒軸相聯(lián)接的CST輸出軸上承受很大負載力矩，輸出軸和行星輪，，，專業(yè)資料參考分享，，，word，，，完美整理版托架不轉動，行星輪只做自轉而不繞太陽輪公轉，從而帶動內(nèi)齒輪和動摩擦片旋轉。這時環(huán)形油缸活塞未擠壓摩擦片，動、靜摩擦片間隙較大，未形成傳遞扭矩的油膜，故靜摩擦片并不阻礙動摩擦片和內(nèi)齒輪的旋轉運動。當電動機空載起動，達到額定轉速后，液壓控制器使環(huán)形液壓缸工作，其環(huán)形活塞的擠壓作用，使動、靜摩擦片間隙減小，二者間形成傳遞力矩的油膜，增加行星輪系內(nèi)齒輪

4、的旋轉阻力矩，即將負載力矩逐漸加到內(nèi)齒輪上，這時行星輪則不僅自轉，且繞太陽輪公轉，其托架和CST輸出軸轉動，輸出力逐漸驅動負載。輸出力矩值與環(huán)形液壓缸中液體壓力成正比。隨著負載按設置加速度起動，內(nèi)齒輪亦按相應減速度制動，輸出軸與內(nèi)齒輪轉向相反、轉速成反比。直至動、靜摩擦片間無相對滑移轉動，動摩擦片和內(nèi)齒輪停轉，行星輪托架和CST輸出軸達到最高轉速（滿速）運行。改變環(huán)形液壓缸中的壓力，移動環(huán)形活塞，即可調節(jié)動、靜摩擦片間隙及滑差，并改變對內(nèi)齒輪的制動力矩及內(nèi)齒輪的轉速，從而調節(jié)行星輪托架及CST輸出軸和輸送帶驅動滾筒的轉速，達到控制帶式輸送機加、減速率及運行速度的目的，實現(xiàn)

5、軟特性起、制動和高、低速運行。一、軟起動控制特性分析反應盤濕式摩擦離合器傳遞力矩方程：（4—6—1）式中——摩擦副數(shù)；——油膜的等效動力粘度，N·s/m2；——摩擦面面積，m2；——摩擦面內(nèi)、外圓半徑，m；——主動摩擦片的（等于內(nèi)齒輪的）旋轉角速度，rad/s；，，，專業(yè)資料參考分享，，，word，，，完美整理版——從動、主動摩擦片轉速比；——油膜平均厚度，m。一定型號的CST軟起動傳輸系統(tǒng)中，主機各零部件結構尺寸已定；從動摩擦片不旋轉，；在一定工況下，油液的等效動力粘度基本恒定，則：（4—6—2）式中為一常數(shù)，可稱為CST濕式摩擦離合器力矩傳輸系數(shù)。在系統(tǒng)等加速起動過程

6、中，電動機輸出功率基本不變，行星輪架輸出力矩，即CST主機輸出力矩：（4—6—3）式中；——內(nèi)齒輪與太陽輪齒數(shù)比。根據(jù)能量守恒定律：（4—6—4）令（4—6—2）式中，即：控制起動過程中為某一常數(shù)，則：（4—6—5）在系統(tǒng)起動過程中，調節(jié)環(huán)形液壓缸中的壓力P，使?jié)袷侥Σ岭x合器中的油膜厚度隨時間線懷減小。當為常數(shù)時，內(nèi)齒輪角速度，，，專業(yè)資料參考分享，，，word，，，完美整理版亦呈線性減小，而行星齒輪架角速度即CST主機輸出軸角速度呈線性增大。起動過程中CST內(nèi)齒輪與輸出軸轉速變化及轉換關系如圖4—6—3所示。三、系統(tǒng)組成及控制分析CST系統(tǒng)由驅動減速器、液壓系統(tǒng)、計算機

7、控制系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)組成。1、驅動減速器減速器是CST系統(tǒng)的主機。典型的CST減速器由一對斜齒圓柱齒輪（或斜齒圓錐齒輪）和一套行星輪系（一個太陽輪、三個行星輪及一個環(huán)形內(nèi)齒輪）組成。減速器外殼為鋼板裝置式焊接結構，分上、下兩部分，外表平整光潔、質量良好。齒輪材料為CrMnNiMo（AISI標準，合金元素含量：Cr0.4%—0.6%；Mn0.75—1%；Ni0.4%—0.7%；Mo0.15—0.25%；C0.4%—0.45%），采用滲碳淬火熱處理工藝，齒面硬度在HRC64以上,精度等級為AGMA(美國齒輪制造協(xié)會)標準1