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1.折线绳槽卷绕技术的发展阶段
折线绳槽技术的发展，按时间划分大体上可分为两个阶段，即1937~1949年为第一阶段，1950年以后为第二阶段。
1937年，Lebus先生在美国德克萨斯州东北部的郎维尤城(Longview)创建了Lebus国际有限公司。也就是在这一年，他发明了"Lebus绳槽"，并将世界上第一个带有"Lebus绳槽"的卷筒应用于油田的钻井设备，获得了成功。在此之后，随着世界各国特别是欧美和日本等国陆地和海上石油开采工业以及其它工业的快速发展，"Lebus绳槽"的应用也随之扩大。特别在1945年以后，这一技术在不同领域的卷扬机构上得到了大量应用。不过，这时的"Lebus绳槽"在一圈内只有一个斜旋段(相对于法兰)，即在多层缠时，上下层的钢丝绳在卷筒上仅有一个交叉过渡区。
与此同时，Lebus先生根据在不同领域实际使用的情况，对最初的绳槽形式也进行了不断的改进。至1950年，他又发明了带有两个斜线段的"Lebus绳槽"槽形(见图1)和"Lebus绳槽偏角补偿器"，使这种绳槽的卷绕性能更趋完善，而这种带有两个斜线段的绳槽槽形也一直保持至今。从此，Lebus绳槽不仅在石油钻井和采矿工业，而且在建筑施工、航空吊运、深海探测、起重工业等领域都得到更为广泛的应用。
至20世纪60年代以来，美国Lebus国际有限公司相继在日本、英国、德国、澳大利亚、挪威、南非和新加坡等国建立了下属的子公司或代理销售、服务公司。Lebus技术已享誉整个世界。目前，Lebus国际有限公司正在第三代继任人、现任首席执行官Charls Lebus(1978年继任)的带领下，继续着它的成功的故事和辉煌，这是在20世纪初还是个铁匠师傅的老Lebus先生始料不及的。
2. 国外折线绳槽的应用现状
2.1 绳槽槽形与卷筒法兰
如上所述，折线绳槽的槽形有两种形式，一种是单折线绳槽，一种是双折线绳槽。前者为最初的绳槽形式，后者为改进的绳槽形式，目前应用较多的是后一种形式。双折线绳槽的斜绳槽和直绳槽交替出现，这样在卷筒表面上就出现了两个斜绳槽区和两个直绳槽区。所谓斜绳槽，是指与卷筒母线斜交的绳槽，直绳槽是指与卷筒母线直交或与法兰平行的绳槽。斜绳槽约占圆周长的20%，直绳槽约占80%。
折线绳槽已被Lebus公司注册为一种产品。它既可以直接在卷筒上加工成型，也可以制成带有这种绳槽的套，并且做成分体式的。安装时包裹在光面卷筒上，通过螺栓或焊接与卷筒连接成一体。目前，国外以这种方式使用折线绳槽的卷筒居多。
绳槽套的材料可为碳钢、不锈钢、合金钢、铝或玻璃纤维等。
卷筒的法兰多为平板型，结构简单，便于加工制造。不论缠多少层，只需在卷筒的第一层加垫块，这样，每一层钢丝绳的圈数都相等。
2.2 缠绕层数、速度、钢丝绳直径、卷筒直径及容绳量
Lebus公司声称采用折线绳槽的钢丝绳直径可以从1mm到100mm，层数可以到50层，卷筒直径最大可以到5m，而钢丝绳的线速度则无限制。以下是根据现有资料整理的一些应用实例。
(1)钢丝绳直径
最大为94mm，用在日本[响声丸]号船的500t起重机上，卷筒的名义直径为2 094mm，卷筒法兰间距为1 953mm，共缠绕7层;其次是日本现代造船使用的[ODECO]型起重机，钢丝绳直径最大为88.9mm，卷筒的名义直径为1 511mm，卷筒法兰间距为2 096mm，共缠绕11层;还有三菱重工业株式会社下关造船所使用的[ODECO]和[SEDECO]起重机，钢丝绳直径分别为82.6mm和76.2mm。前者卷筒直径1 363mm，法兰间距1 487mm，共卷绕14层;后者卷筒直径1 422mm，法兰间距1 152mm，共卷绕16层。
(2)钢丝绳层数
最多为49层，用在日本[百凤丸]号海洋研究船的3号起重机上。钢丝绳直径6mm，卷筒直径450mm，法兰间距698mm;其次为英国的WDA.10.40型深海探测绞车，缠绕钢丝绳48层，线速度为172m/min，但钢丝绳较细，直径只有6.45mm。
(3)线速度
折线卷筒的最大线速度为190m/min，用于南非海军使用的水文勘察绞车，该绞车卷筒的容绳量达10 000m，但钢丝绳直径只有4mm;其次为英国的深海重型单卷筒钻探绞车，最后一层钢丝绳线速度为180m/min，折线绳槽卷筒容纳9 096m长的镀锌变截面钢丝绳，缠绕36层，钢丝绳直径从13mm变到11mm。还有英国的WDA.10.40型深海探测绞车，最后一层钢丝绳的线速度为172m/min。
(4)卷筒直径、容绳量
卷筒的容绳量最大为10 000m，用在南非海军水文勘察绞车上。另外，日本某设备的电缆卷取装置也达到了10 000m的容绳量，且电缆直径44mm，卷筒的名义直径4 525mm，法兰间距4 500mm，是已知的折线卷筒中卷筒尺寸最大的。
2.3 在水电工程上的应用
Lebus公司的折线绳槽卷绕技术虽然在诸多领域广泛应用，但在欧美诸国水工启闭机械领域内尚难觅其例。这同这些国家的水工布置特点和机械工程师在水工闸门启闭机的选型上大多宁可选用液压启闭机的选型指导思想有关。所以，在西方的水电站建设中很少见有采用大吨位高扬程卷扬启闭机的工程实例。在日本，则能找到一些应用实例，见表1(略)。
根据表1(略)可以看出，在日本的水工起重机械上，折线绳槽卷筒的钢丝绳最粗为60mm，卷筒直径最大到2 400mm，卷绕的层数最多达到了10层，而卷筒的长度普遍较短。
3. Lebus公司对折线绳槽使用条件的限制
Lebus公司对折线绳槽的使用条件做出了如下规定:
(1)卷筒的法兰必须在任何条件下都保持与卷筒壁垂直，即使在有荷载作用时也一样;
(2)为避免钢丝绳出现"跳槽"或"越轨"现象，钢丝绳必须保持足够的拉力，以使钢丝绳能始终紧贴绳槽表面。当不满足此条件时，应加设钢丝绳压辊。
在这方面， Lebus公司的一些分公司规定了具体数值，但稍有差异:Lebus德国分公司规定钢丝绳上的拉力应不小于钢丝绳破断荷载的2%(或工作荷载的10%)，而日本分公司则规定应不小于钢丝绳破断荷载的1.7%。
(3)绳索偏角最好保持在0.25°~1.25°内，最大不超过1.5°，如不能满足此条件，则必须使用Lebus钢丝绳偏角补偿器(Fleet angle compensator)来进行纠正。
关于绳索的最小偏角，Lebus公司的一些分公司之间稍有差异，如:美国和日本规定为不小于0.25°，而德国规定为不小于0.5°。
(4)从卷筒上放出的钢丝绳绕向定滑轮时，定滑轮的中心必须与卷筒法兰间的宽度对中。
(5)绳索必须保持它的不松散性和圆的形状，即使在最大荷载下也一样。
Lebus公司认为，当满足以上条件时，使用折线绳槽卷筒可安全地进行多层卷绕而不会出现任何问题。
"折线绳槽"也称为Lebus绳槽，该词汇流行于我国起重行业，是指从国外引进的一种适合钢丝绳多层卷绕的绳槽形式。由于这种绳槽在卷筒周向的大部分区段上保持与法兰端面平行，只在很小的区段上与法兰端面相交，因此绳槽必然出现拐折现象，故而得名"折线绳槽"。
由于其源于美国，是由美国Lebus国际有限公司(Lebus International Inc. )的创始人Frank.L.Lebus先生发明的，故国外一般称这种绳槽为"Lebus Grooves" ，即Lebus绳槽。
早在1900年，Lebus先生就已涉足美国的油田工业界，并通过为迅速发展的德克萨斯州西部油田提供钻探设备的专用工具和配件开始了他的创业史。那时，Lebus先生开办的企业还只是一家铁器作坊。后来，Lebus先生通过对石油钻探设备的观察，发现这些设备上的钢丝绳常常不能在卷筒上均匀缠绕，致使钢丝绳严重磨损并很快报废。这引起了他的浓厚兴趣，于是，他开始了对钢丝绳缠绕方式及绳槽形式的研究，终于发明了折线绳槽，并使之成为一种专门的绳索卷绕技术。
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水电站启闭机大型卷筒折线绳槽加工研究
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平行折线型卷筒在水电站启闭机械的应用越来越广泛,解决其加工问题亦越来越重要。介绍了一种平行折线绳槽加工方法及设备改装措施,在实际应用中起到很好的经济效益。
洛阳矿山机械厂下属研究院包含多个科研院所。
提升机械研究所
主要从事矿井提升设备的产品及提升工艺的设计研究，以及相关提升运输的工程工艺设计研究。产品设计具有自主知识产权。主要产品是单绳缠绕式矿井提升机、井塔式与落地式多绳摩擦式矿井提升机、凿井提升机、过坝提升机等。
洛矿开发的提升机技术特点是：
▲ 采用整体式、两瓣式、四瓣式多种型式卷筒；
▲ 卷筒绳槽采用加工螺旋绳槽、折线绳槽或木衬及塑衬压制的螺旋绳槽，绳间设置钢绳过度装置；
▲ 采用油缸后置式盘形制动器，电—液联合控制；液压站分中低压和中高压两种类型。中低压液压站有恒制动力电气延时和液压延时二级制动两种；中高压液压站有恒减速和恒制动力矩二级制动两种形式。液压站可配有压力传感器、压力继电器；
▲ 主轴与卷筒采用平面大扭矩摩擦连接；
▲ 由光电编码器、自整角机及低速智利测速发电机组成的信号监控装置，有超速、过卷、深度指示失效、闸瓦磨损、弹簧疲劳等完善的监测保护功能；
▲ 操纵台有整体式和分体式两种形式，全部采用集成信号灯、性能可靠的电气仪表以及新形整体式操作手柄，并有数字式深度指示器及数字式和丝杠式深度指示为一体的深度指示系统，均具备有工业电视或计算机、打印机等专用台面；
▲ 天轮装置采用整体式或两瓣式焊接结构，采用滚动轴承支撑和轮缘上装有聚氯乙烯或尼龙的摩擦衬垫；
▲ 可配有矿井提升机网络控制及诊断系统。
粉磨机械研究所
粉磨机械研究所主要从事各类粉磨机械和工艺研究、设计与开发，以及有关破碎、磨矿工程的工程工艺设计研究。主要产品包括：
▲ 矿用磨机 ，包括：溢流型球磨机（最大规格为Φ5.5×8.5m）、干（湿）式格子型球磨机、干（湿）式棒磨机及周边排料棒磨机、干（湿）式自（半）磨机（最大规格为Φ8.5×4m）、振动磨机 ；
▲ 水泥厂原料磨机（最大规格为Φ5.5×15.5m）和水泥磨机（最大规格为Φ4.6×10 3.5m）；
▲ 水泥厂煤磨机、电厂煤磨机；
▲ 煤化工用的水煤浆磨机系列；
▲ 冶金工业烧结球团工艺需要的润磨机；
▲ 已经具有了人工制砂、电厂脱硫制粉和制浆、钛白粉、石油焦等制粉系统的工程设计能力。
主要从事机械、建筑工程设计，以及建材、冶金、选煤选矿、化工化肥、市政工程等行业的工程设计、咨询以及相关技术服务，并具有环境工程、安全评价专项资质以及工程总承包资格。建院至今已完成机械、冶金、建材等行业200多项大中型项目。主要完成的国际、国内项目有：
▲ 国家重点项目黄河小浪底水利枢纽工程纲模版设计与制造、钢结构厂房设计、制造与安装；
▲ 印度尼西亚PBMD公司及武钢乌龙泉矿等600t/d旋窑活性石灰生产线；
▲ 菲律宾AC钢厂16万t/a及广州钢厂40万t/a更棒材生产线；
▲ 为美国卡博陶粒（中国）有限公司研制了20000t/a陶粒制备工程项目，用于石油钻井行业油气井压裂增产作业的井壁支撑剂，系根据美国技术要求设计的，成品粒度不大于1.0mm；
▲ 2006年院自主研发并知识产权的旋窑水泥生产双锅双压纯低温余热发电技术，成功地用于辽源金刚2x5000t/d水泥生产线。
工业窑炉机械研究所
主要从事建材、冶金、有色、化工等领域工业窑炉的产品开发和基础研究，可承担活性石灰系统、水泥厂、复合肥厂、陶粒等成套工程项目的咨询、设计及主机设备制造的交钥匙工程。
主要产品有：日产1000～10000吨水泥厂用回转窑、篦冷机、单筒冷却机、干燥机；化工、冶金焙烧窑；复合肥用干燥机、造粒机、冷却机；氧化球团，垃圾焚烧成套设备，烟气脱硫设备；炼铅、炼铜等有色冶金炉。
工业窑炉所在活性石灰领域的研发和应用取得了丰硕的成果，拥有设备先进的煅烧试验室和工业模拟试验室，活性石灰成套系统工艺及关键设备技术达到国际先进水平，取得了多项科技成果和技术专利，在钢铁、氧化铝、电厂脱硫等各个领域得到应用。
破碎筛分机械研究所
破碎筛分所主要从事破碎筛分设备、辊压机、各种起重设备的研发设计工作，至今产品已形成多种系列；以及各行业用于破碎筛分、辊压粉碎系统的工程工艺设计和成套设备供应。
▲ 破碎筛分产品 我所已具有10类76种破碎机和各类振动筛的设计能力，并可根据用户要求进行它们的改型、变型和非标准设计。即颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机、 锤式破碎机、反击式破碎机、选择性破碎机、环锤式破碎机、辊式破碎机、冲击式破碎机、移动、半移动和固定式砂石破碎站以及各类振动筛；
▲ 辊压机 在引进德国KHD公司的辊压机技术基础上。通过努力，已成功地开发了PA系列多个型号的水泥生产用辊压机，并具有自主知识产权。在此基础上，在国内首先开发了用于矿山、冶金等其它行业用GM系列高压辊磨机，填补了国内空白。
▲ 起重设备 包括5～300吨的的吊钩桥式起重机、双小车吊钩桥式起重机、吊钩电磁抓斗三用桥式起重机、抓斗桥式起重机、慢速桥式起重机、电磁桥式起重机、防爆桥式起 重机、单梁桥式起重机、加料桥式起重机、锻造桥式起重机、铸造桥式起重机、装卸桥式起重机、电动葫芦起重机、门式起重机，以及水电站坝上 630～8000KN卷扬式启闭机和铝行业用多功能天车等。
洗选机械研究所
洗选所主要从事选煤及选矿设备、钢渣处理设备和非标准产品的设计研究；以及选煤厂、选矿厂、钢渣处理生产线的工程工艺设计开发研究。洗选设备的产品设计研究是公司的专业方向之一，开发的浮选、重选、筛分和脱水设备可满足可用于选矿厂、洗煤厂以及有化学腐蚀的化工行业。洗选设备包括：洗矿机，过滤机，浮选机，分级机，磁选机，洗砂机，浓缩机，离心机，振动筛，给料机，输送机等。
▲ 立盘过滤机：应用于氧化铝行业的GPL、GLL系列高效立盘过滤机获得数项专利，已有百余多台在现场使用，达到国际先进水平，该产品正向有色、黑色、化工和煤炭等行业扩展，以取代GP、PG、GPY等老式过滤机和压滤机；同时开发的加压过滤机也将推向市场，以便满足高细度和低水分脱水的要求。
▲ 离心脱水机：开发的末煤或颗粒状物料脱水的TWZ系列卧式振动离心脱水机和LL系列立式螺旋刮刀卸料离心脱水机，在国内使用数百台，并出口到南朝鲜；开发的TC沉降和TCL沉降过滤系列离心脱水机用于处理煤泥和各种粉状物料的脱水，也在国内使用了数百台。
▲ 双端进气转筒干燥机：参考法国K－T公司技术，开发的具有专利技术的SZG系列双端进气转筒干燥机和涂层转鼓已应用于云南云峰、陕西兴化、广西柳州柳益等化肥厂的多孔粒状硝铵工程。
▲ 钢渣处理工程及主机设备：钢渣处理是钢厂废物综合利用、提高经济效益的重要措施。已完成杭钢、唐钢和巴基斯坦卡拉奇钢厂等近十条钢渣处理工程，其主机设备PEY系列液压颚破、PYY系列液压圆锥已服务于国内数家钢厂和炉料厂。
采掘机械研究所
采掘机械研究所主要从事具有自主知识产权的露 天矿用牙轮钻机、露天矿用破碎站工程及其成套设备、大型工程孔钻机及钻井机具的开发设计和基础研究工作；近年来，用于粉磨水泥原料、熟料和矿渣粉磨的立式 辊磨机开发研究已初见成效；2006年开始进行了盾构机的研究和开发设计工作。主要产品包括：
▲ 露天矿用牙轮钻机KY-系列产品：孔径范围Φ150-380mm，轴压范围160-550kN；
▲ 露天矿用破碎站工程及其成套设备：可根据露天煤矿（或其他矿山）半连续开采工艺要求，进行破碎站工程的系统工程工艺设计及成套设备的设计开发，其中包括新 型双齿辊初碎破碎机、双齿辊中碎破碎机、重型板式给料机、重型刮板输送机、皮带输送机。重型板式给料机和重型刮板输送机。已开发出最大入料粒度达 1.8m，产量达2500t/h的破碎站；
▲ 大型工程孔钻机及钻井机具：其中包括钻井法井筒施工的竖井钻机、桥基孔和桩基孔（可钻斜孔，如码头）施工的各类工程钻机，2005和2006年研制的 Φ12、Φ13m全液压动力头式或动力卡盘式竖井钻机已在施工中使用；钻井机具包括球齿、焊齿、铸齿破岩盘型滚刀系列、刀盘、双层钻杆等等；
▲ 立式辊磨机：已开发出的LGM50型原料立磨和LGMS4624型矿渣立磨可满足4000-5000t/d新型干法水泥生产线原料粉磨和年产50万吨矿渣粉磨生产线的要求。
冶金机械研究所
冶金机械研究所是集科研开发、设计、服务于一体的冶金轧钢设备及其工程工艺设计研究的专业所。
近年来，冶金所在冶金领域方面同德国SMS公司，DEMAD公司、意大利DANEL公司、MINO公司、POMINI公司、奥地利奥钢联，瑞典 SUNDS公司、日本IHI公司、韩国浦项等冶金技术先进国家的公司及国内各大钢铁设计研究院合作，形成了较强的自我设计冶金工艺产品的开发能力。现已具 有圆筒混料机、混铁炉、转炉、连铸设备、冷轧冷拔管机、高速线材和棒材轧机、板带材轧机，板管型材矫直机和冷热剪机等产品的设计开发能力及产品组织生产， 用户现场服务。
并具有炼钢连铸车间，高速线材与棒材车间，冷轧带钢机组，管棒材矫直机组工程项目的工程设计和设备成套能力。
大功率齿轮机械研究所
大功率齿轮研究所成立于1986年，中国机械工程学会失效分会重载齿轮失效分析与预防专业委员会秘书处所在单位。主要从事齿轮产品及技术的研发工作。曾 先后从美国BIRD、德国RENK公司、丹麦F.L.SMIDTH、法国COTROEN、意大利DANILIE等公司引进多种齿轮产品的设计制造技术。服 务领域包括冶金、有色、能源、电力、矿山、轻工、建材等。主要产品有20余类，2000多种规格，最大工作功率达18000kW，最大工作转矩达 20000KNm，齿轮箱最大重量达150余吨。代表产品有：
▲ 矿山、通用类ZZ、ZK系列大功率行星减速器
▲ 建材立磨锥行星齿轮箱、磨机中心驱动平行轴及行星减速器、多点啮合减速器、窑用减速器等
▲ 冶金、有色类轧制设备硬齿面齿轮箱及齿轮机座
▲ 电力、能源类ZZDT系列大功率行星增速器
▲ 轻工糖业类JGF新系列中心驱动平行轴及行星减速器
▲ 各种通用减速器、大小齿轮、齿轮备件等。
工程塑料研究所
工 程塑料研究所是市级工程技术研究中心。专门从事工程塑料的研制与开发，主持制定国家级行业标准，其研发的产品主要有多绳摩擦式提升机摩擦衬垫、单绳提升机 塑料衬板、提升机天轮/导向轮衬块、制动器闸瓦、过滤机扇形板等六大类200多个品种，拥有专利技术20余项。研究所拥有国内先进的矿山机械摩擦材料实验 室，精密检验设备十余台，保证了产品的稳定性。2002年主持的“新型高性能摩擦衬垫研究”项目，分别获河南省机械工业科技进步二等奖、中国机械科学技术 三等奖；2003年主持"WSM-3型矿井提升机盘形制动器新型环保无石棉闸瓦"项目，2005年获得河南省科技进步三等奖，2007年参与盘式制动器及 其制动性能智能检测系统开发与应用，2008年获中国煤炭工业科技奖一等奖；2008年参与项目"矿井提升机可靠制动关键技术研究"，在2009年获国家 教育部科技进步奖二等奖；2008年与徐州矿业大学合作项目"增大矿井提升装备提升能力关键技术与应用"，2009年获江苏省科学技术进步一等 奖；2010年参与"大型矿山提升装备关键技术及应用"项目，获国家科学技术进步二等奖。2008年主持编写行业标准JB/T10994-2010《缠绕 式矿井提升设备用塑料衬板》和JB/T10995-2010《矿井提升机天轮和导向轮用衬块》；2011年制定了《矿用架空索道摩擦衬垫》国家行业标准， 修订了《摩擦式提升机摩擦衬垫》和《矿井提升机盘形制动器闸瓦》国家行业标准。
耐磨材料研究所
耐磨材料研究所多年来致力于新型金属耐磨材料的科研工作，可从事新型金属耐磨材料及热处理工艺的研发，力学性能、耐磨性能检测以及产品优化设计的系列工作。
近年来由研究所研发的高韧性、高硬度马氏体系列耐磨材料，以优越的强韧性性能占领了广阔的高冲击工矿金属耐磨材料市场；新型珠光体金属耐磨材料热处理工 艺的研发，极大地提高了珠光体耐磨钢的耐磨性能；通过对大型半自磨机、自磨机衬板的优化设计改造，有效地提高了产品抗冲击断裂的能力，增加了产品的使用寿 命，受到了国内外客户的一致好评。
自动化研究所
自动化研究所主要从事各类工程成套DCS控制系统的研究和设 计；以及各类机械产品的电力拖动与自动化控制设计研究。主要业务范围涉及活性石灰工程、干法水泥生产线纯低温余热发电工程、日产5000吨以下水泥厂、以 及大型有色金属矿山选矿厂等领域；以及大型矿井提升机、矿用牙轮钻机、露天矿用大型破碎站、竖井钻机、辊压机、大型矿用磨机和水泥磨机、原料及钢渣立式辊 磨机、大型回转窑、各类大型脱水设备、以及高速线材轧机和热连轧机等重大关键产品。
自动化控制研究所简介
洛阳矿山机械工程设计研 究院自动化控制研究所现有技术人员30余名，其中65%具有中高级技术职称；主要业务范围包括：各类工程成套DCS控制系统的研究和设计；重型机械、矿 山、冶金、建材、轻工环保、工程机械等的电气自动化控制设备、电力电子产品及液压润滑设备、机电一体化产品、数控伺服系统的设计、制造及安装调试。主要产 品有：
* 活性石灰工程DCS控制系统；
* 干法水泥7.5MW纯低温余热发电DCS控制系统；
* 日产5000吨水泥厂DCS控制系统；
* 牙轮钻机全数字恒钻压电控装置；
* 半固定破碎站电控系统；
* 大型有色金属矿山选矿厂DCS控制系统；
* 跳汰机机电一体化电控装置；
* 各式过滤机电控装置；
* 大型球磨机电控系统；
* 棒磨机电控系统；
* 钢球磨煤机电控系统；
* 高速轧机控制系统；
* 热连轧机控制系统；
* 六辊~十二辊矫直机电控系统；
* 原料及钢渣立式辊磨机电控系统；
* 各种规格辊压机电控系统；
* 水泥窑电控系统；
* 水泥磨电控系统；
洛阳矿山机械厂科研机构