大型帶式輸送機的啟動，應使啟動加速度保持在允許范圍內。運距越長、帶速越高、輸送量越大，啟動時間就越長。假如沒有足夠的啟動時間，就會使輸送帶與傳動滾筒之間不能保持正常傳動所需的張力比。隨著輸送機運距越來越長和運量越來越大，目前已經(jīng)普遍采用多點驅動。多臺電動機同時啟動方式，因而更需要對啟動時間加以控制。由于可控啟動時要求輸送帶張力波動極小，啟動平穩(wěn)。故必須采用合理的軟啟動技術，它可以降低輸送帶動張力、減小許用安全系數(shù)、降低對輸送帶的強度要求，并可提高系統(tǒng)的可靠性，延長輸送帶以及其他關鍵部件的使用壽命。
    目前常用的軟啟動技術主要是采用電動機軟啟動、液體粘性調速軟啟動和液力調速軟啟動技術三類。電機變頻軟啟動成本較高，主要設備仍需依賴進口，故較少使用。本文主要對液力偶合器、調速型液力偶合器、CST作一對比分析。
    納林廟二礦隸屬于內蒙古伊泰集團。是由煤科總院北京天地華泰采礦工程技術有限公司與伊泰煤炭股份有限公司合作運營的大型現(xiàn)代化礦井，綜采工作面采高5.3 m，2008年年產原煤580萬t。該工作面順槽選用SSJ-1200/3×315 +2×315型可伸縮帶式輸送機。目前開采的621-12工作面，順槽及主井輸送帶采用的是CST軟啟動裝置，大巷采用調速型液力偶合器。現(xiàn)分別針對其各自的結構特點，對其使用效果作一評述。
1、液力偶合器
    (1)結構及基本工作原理（見圖1）
    液力偶合器一般由泵輪、泵輪軸、渦輪、渦輪軸和旋轉外殼等主要部件組成。泵輪和渦輪對稱布置，兩輪間保持一定的間隙，兩葉輪的幾何形狀相同。其工作原理是：依靠工作液體在葉輪中的動能來傳遞動力，由液力元件的泵輪將輸入的機械能轉化為液體動能，渦輪則把液體動能還原為機械能。工作時通過導管向腔體內充油，當輸入軸帶動泵輪旋轉時，進入泵輪的工作油在葉片的帶動下，因離心力作用由泵輪內側流向外緣，形成高壓高速液流，沖擊渦輪葉片，使渦輪與泵輪同向旋轉，工作油在渦輪中由外緣流向內側，流動過程中減壓、減速、輸出機械能，從而完成功率的傳遞。
    (2)使用效果
    與機械聯(lián)軸裝置相比，液力偶合器傳動介質為液體，可以隔離振動，減緩沖擊，實現(xiàn)軟啟動，但使用中缺點比較明顯：
    1)易熔塞容易損壞。當油溫升高到一定值時，易熔塞會自動熔化以保護偶合器，在大運量的條件下，這種故障極易出現(xiàn)。
    2)危險性高。一旦易熔塞損壞時會發(fā)生熱油飛濺，對現(xiàn)場操作人員安全隱患大。
    3)易熔塞頻繁更換造成油品大量浪費，增加了成本。
    4)液力偶合器，沒有調速裝置，啟動速度快，安全性低，對電動機沖擊大，影響電動機使用壽命。
  故障統(tǒng)計：
  液力偶合器在納二礦使用過程中易熔塞故障率較高。
    故障頻率為1—2個月發(fā)生一次。621-03工作面，推進長度2 900 m，7個月回采完成，共發(fā)生4次易熔塞損壞故障，因更換不易，故障發(fā)生后更換時間長達6~8h，影響生產時間較長。
2、調速型液力偶合器（見圖2）
    (1)結構及基本工作原理
    納二礦使用的調速型液力偶合器型號為YOTcs650B。
    YOT系列調速型液力偶合器是一種以液體為介質傳遞功率并實現(xiàn)無級調速的液體聯(lián)軸裝置。通過改變液力偶合器工作腔內工作油的充滿度、就可在輸入軸轉速不變的情況下無級地改變輸出軸的轉速。工作油的充滿度是通過導流管來調節(jié)的，當導管伸人旋轉著的油環(huán)時就可把油從導管腔內引出，并把油液排入箱體底部，供循環(huán)使用；反之，導管縮回時，油環(huán)厚度增加，工作腔內就保持較多的油液。利用外部控制裝置使導管腔在“充滿”和“抽空”兩種狀態(tài)之間進行調節(jié)，即可實現(xiàn)輸出軸的無極調速。該系列偶合器是采用電動執(zhí)行器作為執(zhí)行元件來拉動導流管實現(xiàn)無級調速的。
  (2)使用效果
  優(yōu)點：
  1)結構簡單，性能穩(wěn)定，能滿足帶式輸送機軟啟動的要求。
    2)與液力偶合器相比，調速型液力偶合器可以在電動機轉速不變的情況下連續(xù)無級調節(jié)被驅動機械的轉速；具有過載保護的性能；能使電動機空載啟動，且不必選擇功率余量大的電動機等，電網(wǎng)負荷的波動小；啟動慢、安全、可靠性高。
    3)沒有電控系統(tǒng)，故障率低。
    4)結構整體性強，主要由箱體、旋轉組件、供油組件、排油組件、導管操縱機構、儀表裝置、冷卻器等大的結構件組成，對井下環(huán)境的適應性強，易于維護保養(yǎng)。
   5)換油頻率低，周期長。一般運轉3000 h，才須對工作油的油品進行檢查。平時維護只需要定期更換吸油過濾器（濾芯），并使油箱內油位保持在最高油位與最低油位之間即可。
    缺點：
    1)安裝精度高。電動機、偶合器、減速箱同心度精度要求嚴格，若三者之間找正不良，導致軸承損壞。在混凝土基礎上還需增設電動機、偶合器、減速箱整體剛架基礎，并進行二次澆注。
    2)由于整體結構都內置于箱體中，檢修不易。
    故障統(tǒng)計：
    調速型液力偶合器目前主要用于621-12工作面1#和2#主運大巷帶式輸送機上，生產4個月以來沒出過問題，可靠性較高。
3、軟啟動裝置
    (1)結構及基本工作原理
    可控起動傳輸裝置( CST)是一個由多級齒輪減速器加上濕式離合器及液壓控制組成的系統(tǒng)。CST是利用油膜的動力黏性，通過調節(jié)離合片之間的油壓來調節(jié)輸出軸的轉速，達到輸送機的軟啟動。CST的輸出扭矩是由液壓控制系統(tǒng)控制的，它隨著離合器上所加的液壓壓力而變化。
    CST的特點：軟連接、可控軟起動（停車）、無級調速；完善的多點驅動功率平衡解決方案；可實現(xiàn)主電動機空載起動，能有效地降低起動電流；集機電控于一體，具有完善的智能故障自診斷功能；輸送帶機使用壽命長，運行效率高；控制系統(tǒng)開放，易于實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和網(wǎng)絡化，便于整體礦山自動化系統(tǒng)的集成。
    CST的主要結構包括齒輪減速器、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和基于可編程控制器（PLC）的控制裝置。基于PLC的控制系統(tǒng)可對每臺CST裝置進行監(jiān)視、控制和操作，并提供用戶接口。
    (2)使用效果
    優(yōu)點：
    1)智能化較高、有漢化顯示屏，檢測齊全，保護齊全，并且能顯示說明故障點，可以使維修人員迅速找到故障位置。
    2)啟動安全，對設備損耗小，啟動速度慢，安全性高，并且速度可調，可以設置，有效延長了電動機的使用壽命。
    3)采用外部冷卻系統(tǒng)（循環(huán)泵，冷卻風扇），并采用溫度傳感器自動檢測，冷卻效果好。
    缺點：
    1)對環(huán)境要求苛刻，一旦液壓油中進入塵粒、贓物或其他固體顆粒，堵塞過濾器在過濾器兩端產生壓差，會造成冷卻流量低而停機。當過濾器上的指示器游標指向紅色時必須更換過濾器，以防止軸承磨損、控制系統(tǒng)泵或閥的損壞，降低控制閥的壓力范圍。電氣控制部件應盡量不要在帶有灰塵、油污、潮濕和腐蝕性空氣的環(huán)境中工作。控制器外殼應保持干凈，門蓋必須嚴密關閉，門蓋的襯墊和卡子必須擰緊防止水和臟物進入。
    2)設備占用空間大，每臺CST都需配置獨立的冷卻系統(tǒng)，維護量大。
    3)安裝精度要求較高，驅動電動機、聯(lián)軸器和CST的同軸度以及CST和滾筒的同軸度都必須保證精度，要求安裝基礎必須平整，井下環(huán)境差、空間小，不適合采用CST啟動裝置。
故障統(tǒng)計：
   納二礦621-12工作面順槽帶式輸送機采用CST驅動，故障率約為半個月發(fā)生一次，影響時間平均為2h，主要故障為過濾器堵塞，造成停機。
    井下使用過程中，由于同軸度差造成冷卻泵電動機損壞，4個月壞了兩次，每次更換影響生產2—4h。地面使用效果較好。
4、結語
    CST對環(huán)境要求比較高，適用于在地面使用；液力偶合器安全性差；調速型液力偶合器對環(huán)境適應性較強，性能穩(wěn)定，啟動安全。從使用角度和經(jīng)濟角度綜合分析，建議井下帶式輸送機軟啟動裝置采用調速型液力偶合器，不僅技術可行，而且經(jīng)濟合理、操作維護簡便。