为了适应现代化矿井高产高效的发展，带式输送机目前正朝着高速度、大运量、大功率、长距离的方向发展…，而作为带式输送机关键技术之一的驱动技术，对整机的性能至关重要。尤其对于大型带式输送机，驱动装置应能使输送机平缓启动，尽可能减少启（制）动加速度，减少动张力，以延长整机和胶带寿命，并且稳定运行时效率高，能耗少。
软启动装置具有以上特性。常见的软启动系统分为机械类、机电类和电气类3种。
机械类软启动：调速型液力耦合器，液体粘性软启动装置，液压马达周转齿轮系统等；
机电类软启动：可变速直流启动、绕线转子电机驱动、CST装置等；
电气类软启动：SCR软启动器、变频器、PSI系列固态降压软启动等。
本文着重对大型带式输送机几种典型软启动装置（包括调速型液力耦合器，液体粘性软启动装置，CST装置，变频调速装置）的结构、工作原理以及优缺点等进行了详细的比较和分析，并根据现场应用情况，指出了各种软启动装置在使用中存在的问题，提出了各种软启动装置选型和使用建议，从而为用户合理选择和使用软启动装置提供参考依据。
2、调速型液力耦合器
调速型液力耦合器是通过调节工作腔液体的充满度来改变输出转速和转矩圆。
2.1工作原理
其主要由泵轮、涡轮、旋转外壳和导管等组成，结构原理如图l所示。
泵轮5通过输入轴3与电动机相连，涡轮4通过输出轴7与减速器相连；泵轮5和涡轮4均为具有径向直叶片的叶轮，由泵轮5和涡轮4叶片的凹腔部分所形成的空腔称为工作腔，导管6设在辅助腔l中，其开度及顶端与旋转外壳间距的百分值可调节。
工作时，耦合器工作腔内冲入定量的工作液，当输入轴带动泵轮旋转时，叶片带动工作液旋转，由于离心力的作用将会使工作液沿泵轮内侧流向外侧，形成高压高速环流冲击涡轮（即将机械能转换为液能），使涡轮随泵轮同向转动。而工作液在涡轮中由外侧流向内侧的过程中减压减速，又将液能转换成机械能，通过输出轴带动减速器工作。周而复始，实现了从电动机到减速器之间的能量传递。而通过调节辅助腔中导管的开度，可以改变工作腔中的充液量，从而可实现对输出力矩和转速的无级控制和调节。
2.2主要优点
(1)可以保证输送机起动加速度值在0.1-0.3m/s：范围内；(2)既能使电动机空载起动，又能实现满载启动；(3)用于多机驱动时，可以实现多机功率平衡，平衡精度为±5%; (4)易于实现输送机遥控和自动控制；(5)没有电控系统，故障率低；(6)能实现多机顺序起动，减少对外界电网的冲击；(7)操作简单，性价比高。
2.3主要缺点
(l)软启动性能较液粘方式稍差；(2)输入与输出轴不能同步运行；(3)安装精度高，电机，耦合器和减速器要求同心度非常高；(4)调速精度和传动效率不及变频调速和CST; (5)电机启动电流仍然较大（5～8倍额定电流）。
3、液体粘性软启动装置
液体粘性软启动装置是集机、电、液于一体的新型装置，其传动机理是基于牛顿内摩擦定律，利用粘性油膜原理，在动、静摩擦片之间传递动力，通过调节摩擦片的间隙改变传动力矩、输出转速。
3.1工作原理
其结构主体由主、从动轴，动、静摩擦片，控制油缸，壳体，弹簧及密封件等组成，结构示意图如图2所示。
输入轴l的一端与电动机相连，另一端与太阳轮9相连，静摩擦片4与壳体2相连，动摩擦片5与差动的内齿圈6相连，控制油缸2用于控制动、静摩擦片5和4之间的距离。
开始T作时，输入轴带动太阳轮旋转，太阳轮驱动行星轮，从而行星轮带动内齿圈自由旋转，由于动、静摩擦片之间存在较大的间隙，因此，动摩擦片将随内齿圈差动空转，而此时，输出轴保持静止。随后，通过控制油缸的作用使动、静摩擦片之间的间隙逐渐减小，由于两者之间润滑油膜粘性剪切力的存在，将使静摩擦片随着动摩擦片一同旋转。当改变控制油缸中油压大小时即可调节动、静摩擦片之间油膜的厚度，进而改变静摩擦片输出转速和转矩的大小，实现输送机的可控软启动。
3.2主要优点
(1)具有无级调速和验带功能；(2)输送机过载时，能够实现自动过载保护；(3)电动机可以空载启动，从而减少对机械和电器设备的冲击；(4)多电机驱动功率相互平衡，不平衡度不超过3%; (5)能够实现可控减速，减速时间可长于自然停车时间，降低胶带张力；(6)具有主、从动轴同步运行，传动比1的特点；(7)与电动机具有良好的匹配特性，可以充分利用电机的最大转矩实现负载的软启动。
3.3主要缺点
(1)摩擦片磨损严重，发热量大；(2)使用油液传动，易因漏油污染环境；(3)电液系统较复杂，维护要求较高；(4)制造和维护成本也较高。
4、CST装置
CST装置是由美国DODGE公司研制开发的一种新型机电一体化产品。
4.1工作原理
其主要由输入部分、输出部分和离合器组件三部分组成。输入部分由一对伞齿轮及一对斜齿轮组成。输出部分由太阳轮、行星轮及环形齿圈组成，行星齿轮架与输出轴相连。离合器组件由两组带槽的离合片组成，静摩擦片与机壳相连，动摩擦片与环形齿圈相连，其结构原理如图3所示。
电机启动后，带动输入轴1转动，经齿轮2、3传到行星轮系的太阳轮10后，由于输出轴6和行星架7相连，环形齿圈4与离合器的转动摩擦片5相连，静止摩擦片8与活塞相连，当连接离合器组件的液压缸不加压时，转动摩擦片和静止摩擦片之间有较大的间隙，转动摩擦片可以自由转动，行星轮只能白转，输出轴则保持静止状态。当电机达到额定转速后，通过液压缸向离合器组件加压，使离合器接合，从而带动负载启动。
需要指出的是：CST装置的传动原理与液体粘性软启动装置基本相同，只是后者的液粘离合器设置在减速器的高速轴上。
4.2主要优点
(1)可使电机的功率和尺寸减小到最小，减少初期投资；(2)启动平稳，传动效率高；(3)可以实现低速验带和多机功率平衡功能；(4)可精确控制输送机的运行状态；(5)具有过载保护功能；(6)在输送机短时停车时，可以不停电动机；(7)能够实现多台电机分时空载启动，大大减小启动电流对电网的冲击。
4.3主要缺点
(1)调速系统与减速器合为一体，体积大；(2)控制系统复杂，制造难度大；(3)对润滑油的质量要求高；(4)维护复杂，费用高。
5、变频调速装置
随着变频控制理论的不断发展，变频技术在国民经济中得到了越来越广泛的应用，被认为是一种最有前途的交流调速方式。
5.1工作原理
变频调速装置主要由智能控制电路、整流电路、滤波电路，逆变电路、CPU及附件等组成。其原理如图4所示。
整流器将工频交流电（50Hz或60Hz）变换成直流电，脉动的直流电压经平滑滤波后在智能控制电路的调控下，用逆变器将直流电再逆变为电压有效值和频率均可调的三相交流电源，输出到需要调速的电动机上。，为交流电源频率、p为电动机极数、s为转差率）可知：电动机转速与交流电源频率成正比关系。因此，只要控制频率变化范围和时间，即可使输送机按照设定的速度曲线平稳起动，实现软启动。
5.2主要优点
(1)真正实现带式输送机软启动，并且软启动、软制动性能好；(2)调速精度高；(3)不存在漏油问题；(4)能够实现多台电机驱动时的功率平衡；(5)可以变速运行，调速范围宽；(6)安装方便，维护量小且操作简单；(7)由于功率因数运行时高达0.99，节能效果明显，因此，列为国家节能减排措施之一。
5.3主要缺点
(1)对环境温度及清洁要求高；(2)变频器的输入、输出侧若不加电抗器或抗干扰装置，将对电网有所污染；(3)在矿井下使用时，散热及防爆问题较难解决；(4)价格昂贵，控制复杂，使用维护要求高。
6、结论
分析现场使用情况，调速型液力耦合器被选用的次数最多。但使用过程中存在运行油温偏高，以及漏油等问题。因此，建议在使用过程中，油箱内的油不要过多，并及时清理冷油器内的污垢，及时检查更换损坏元件。同时，建议在软启动性能要求不高的中型带式输送机上选用，而对于矿用带式输送机，最好单机功率在500kW以下。
液体粘性软启动装置应用并不十分普遍，且在使用中发热量非常大，经常出现溢流阀调节不灵活，以及油温过高等现象。因此，建议在使用过程中，选用能够适应更高温度的优质油种，并及时清洗油杂质和换热器。同时，建议应用于调速精度要求比较高的大型带式输送机上。
CST装置在煤矿井下得到了广泛的应用。但在使用过程中，故障率相当高，主要原因是此装置对日常维护要求非常严格，所以，维护费用非常高，而一般用户不会完全按照厂家的要求进行维护。因此，建议在使用过程中，根据自身情况进行现场分析，总结出实际经济的维护周期，以达到节省费用的前提下尽可能保证装置正常运行的目的。同时，建议资金充足，场地允许的用户选用，尤其是距离较长，线路复杂，单机功率大于500kW的带式输送机。
变频调速装置在使用过程中，存在噪声及发热等问题。因此，建议电抗器与变频器不共用同一个箱体，且要保持安装地点通风良好，选用性能良好的保护元件，合理设置各项参数。同时，建议地面上运距长、运量大、功率大的带式输送机选用。
总之，各种软启动装置各有特点，用户在选择时，应根据观场情况，除满足功能要求外，同时综合考虑经济实用、稳定可靠、安装方便等。
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