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[摘 要]提升机是矿山大型固定设备之一，是联系井下与地面的上的主要运输工具，在矿山生产建设中起着重要的作用。在地面室内安装的提升机，进入室内的钢丝绳，需要在墙面上开孔。北方，寒冷的冬天，使室内温度降低。严重时，会影响提升机液压站和润滑系统的性能，甚至导致无法开机。该设计主要是改造提升机钢丝绳的出绳口，使冬季机房内保持一定的室温，同时防止和杜绝杂物、飞鸟、老鼠等进入机房损坏设备和线路，达到安全提升和节能的目的。
[关键词]机房；设计；应用
中图分类号：S765 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）02-0175-01
一、地理环境影响
常村煤矿位于河南省义马市东南边，属于暖温带半干旱大陆性气候，四季分明。1月最冷，平均气温-0.3℃，最低气温为-13℃；七月最热，平均气温26.4℃，曾出现过的极端最高气温达40℃。大风是义马气象灾害之一。统计的801次大风中，有631次风力有8级以上（17米/秒），占79%。风力一般可达9～10级，最大可达11级，这种阵风虽较少，持续时间较短，但危害很大。特别是冬季风力大，时间长，乱跑表土，这对我矿地面的生产机械和人员安全都存在很多隐患。
二、设计背景
我矿地面主要有两个副井提升机房，一个副井材料车房，一个副井排矸车房。两个机房均为双滚筒绞车，因此钢丝绳与墙面的交汇处有上下两个出绳口。以材料车房为例：机房两个出绳口为大小为1.5m×0.6m，为敞开式，在车房北墙面上，导致机房密封性不好，特别是冬季西、北风比较多，且风力大，这就相当于两个风口直接对着绞车，造车液压油和润滑油的温度偏低，严重时候甚至开不了车。而下出绳口于离地面较低，人员都可以钻入，飞鸟、杂物也可通过出绳口进入到机房内，且冬季保温防冻效果也不好，给安全生产带来一定隐患。该项目的实施，不仅可以有效解决上述问题，同时也响应了节支降耗的提倡。
三、改造方案
我队根据材料车房出绳口位置，结合钢丝绳运行特点和运行轨迹的分析，并对提升机绳窗尺寸进行测量，提出设计思路。考虑到日常的工作需要，设计出来的绳窗必须要实现以下几个功能：
1.绳窗的大小要能完全覆盖住墙体上原有的出绳口，这样才能达到防风保温的目的，这也是我们设计的初衷。
2.钢丝绳要定期换绳，所以绳窗要便于拆装。
3.要尽量减少对钢丝绳的磨损。
4.要实现绳窗的自动移动，这样才能不影响钢丝绳的自体游动。
5.绳窗的总体要结实固定在绞车房墙上，同时又要作为绳窗移动的跑道。
有了大体的设计思路，接下来就是选料的问题。我们经过多方面的考虑、对比，要做到绳窗的结实耐用，又要做到经济实惠。
1.绳窗的护板使用绞车的废旧绳板切割处理而成。
2.旋转轴使用Φ25的钢筋，和2个6204的开放式深沟球轴承拼接而成（内径：20mm；外径：47mm；厚度：14mm，如图5）
3.绳窗的外部框架使用∟45的角钢。
4.跑道用[40的槽钢最合适，可是现用材料中没有合适的，只有[50的槽钢。但[50的槽钢太宽，窗体安装后晃动比较厉害。只有想其他的办法进行替代。最后，用∟45的角铁和？50×5的扁铁焊接起来，（效果图：图6）作为跑道和整个窗体的承重刚好合适。
5.窗體要实现移动，下面就要安装上滑动装置。原本考虑使用常用的凹槽滑轮（如图9），不过这种滑轮需卡到轨道上，一旦窗体倾斜或者晃动，很有可能会掉下来，非常不安全。最后综合考虑仍使用6204的开放式深沟球轴承代替。
四、影响绳窗大小的因素
影响绳窗整体大小（特别是轨道的长度）的主要因素有：
1.护板的大小有出绳口的的大小和钢丝绳的游动跨度计算。
2.出绳口宽度A=150cm
3.钢丝绳的游动跨度B=90cm
4.钢丝绳游动到最左端离墙体距离C=20cm
5.那么，钢丝绳游动到最右端离墙体距离D=A-B-C=40cm，当钢丝绳游动到最左端时，右端护板必须把右边的出绳口覆盖完，所以右护板的宽度为：B+D=130cm。同理，当钢丝绳游动到最右端时，左护板必须把左边的出绳口覆盖完，所以左护板的宽度为：B+C=110cm。
6.轨道的长度是由护板上的滑轮滑动到最边缘的距离决定。
7.左右护板上的两个滑轮位置都分别位于距离护板边缘30cm处，
8.那么，当钢丝绳游动到最左端a点时，左护板上的外端滑轮落在c点，E=左护板的宽度-左护板外端滑轮距左护板左边缘的距离-C
9.=110cm-30cm-20cm=60cm
10.同理，当钢丝绳游动到最右端b点时，右护板上的外端滑轮落在d点，
11.F=右护板的宽度-右护板外端滑轮距右护板右边缘的距离-D
12.=130cm-30cm-40cm=60cm
13.那么，理论上轨道的长度至少为：
14.M=A+E+F=150cm+60cm+60cm=270cm
15.又因为：两块护板连接处距离为10cm，在滑动时也要算入轨道长度，并且向左向右滑动时都要计算上，因此实际轨道的总长度
16.M1=270cm+3*10cm=3000cm
17.但在实际应用中，受各方面因素的影响，钢丝绳的游动不一定每次都会到c、d点。所以，我们在制作绳窗时，会让跑道的长度略微长一点点，以防滑轮掉道。
绳窗整体是通过螺丝紧固在墙上的，由于机房的墙体属于泡沫砖填充，无法很好的咬紧螺丝，所以只单纯的通过一般的紧固方法是不行的，长时间的使用会导致螺丝松动，绳窗掉落。我们使用穿墙的方法，将钢筋加工成加长螺丝，直接紧固在室内，并在螺帽处垫上一小块钢板，增加承受力，延长使用期。安装效果图：如图
五、设计效果
安装封闭式自动绳窗后，测试窗口处平均温度，与未安装绳窗后的温度比较（如表1），7、8、9三个月取高温值比较，10、11、12月取低温值比较，发现整体温差竟达到4℃左右，这对整个室温的保持有很大的影响。只要室温保持在一个理想合理的范围内，不仅对液压站、润滑站的电子元件和油品有一定的影响，同时还可以节约很多资源。
六、主要创新点
1、绳窗可自动移动，即满足了密闭作用，起到防风保温的效果，又可以满足钢丝滚动的需要；
2、与钢丝绳接触部位可以旋转，最大的减少了对钢丝绳的磨擦；
3、支架即可固定又可做为跑道，结构简单实用。
七、完成时间及经济效益分析
2016年7月18日完成改造，现场应用效果非常好。该项目是通过现场研究分析，自主研制出能够自动移动的提升机房钢丝绳出绳窗，提高机房密闭性能。安装后能有效防止室外飞鸟、杂物等进入到提升机房内，同时冬季可以起到防风保温防冻的作用，节约一定的能源。制作的原料几乎都是使用废旧钢板、角铁等，是提高旧物再利用、节支降耗的的好措施。
八、推广应用情况
该改造项目推广利用比较好实施，凡矿井地面提升机房均可根据各自出绳窗尺寸，灵活设计，进行制作安装使用。
[关键词]机房；设计；应用
中图分类号：S765 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）02-0175-01
一、地理环境影响
常村煤矿位于河南省义马市东南边，属于暖温带半干旱大陆性气候，四季分明。1月最冷，平均气温-0.3℃，最低气温为-13℃；七月最热，平均气温26.4℃，曾出现过的极端最高气温达40℃。大风是义马气象灾害之一。统计的801次大风中，有631次风力有8级以上（17米/秒），占79%。风力一般可达9～10级，最大可达11级，这种阵风虽较少，持续时间较短，但危害很大。特别是冬季风力大，时间长，乱跑表土，这对我矿地面的生产机械和人员安全都存在很多隐患。
二、设计背景
我矿地面主要有两个副井提升机房，一个副井材料车房，一个副井排矸车房。两个机房均为双滚筒绞车，因此钢丝绳与墙面的交汇处有上下两个出绳口。以材料车房为例：机房两个出绳口为大小为1.5m×0.6m，为敞开式，在车房北墙面上，导致机房密封性不好，特别是冬季西、北风比较多，且风力大，这就相当于两个风口直接对着绞车，造车液压油和润滑油的温度偏低，严重时候甚至开不了车。而下出绳口于离地面较低，人员都可以钻入，飞鸟、杂物也可通过出绳口进入到机房内，且冬季保温防冻效果也不好，给安全生产带来一定隐患。该项目的实施，不仅可以有效解决上述问题，同时也响应了节支降耗的提倡。
三、改造方案
我队根据材料车房出绳口位置，结合钢丝绳运行特点和运行轨迹的分析，并对提升机绳窗尺寸进行测量，提出设计思路。考虑到日常的工作需要，设计出来的绳窗必须要实现以下几个功能：
1.绳窗的大小要能完全覆盖住墙体上原有的出绳口，这样才能达到防风保温的目的，这也是我们设计的初衷。
2.钢丝绳要定期换绳，所以绳窗要便于拆装。
3.要尽量减少对钢丝绳的磨损。
4.要实现绳窗的自动移动，这样才能不影响钢丝绳的自体游动。
5.绳窗的总体要结实固定在绞车房墙上，同时又要作为绳窗移动的跑道。
有了大体的设计思路，接下来就是选料的问题。我们经过多方面的考虑、对比，要做到绳窗的结实耐用，又要做到经济实惠。
1.绳窗的护板使用绞车的废旧绳板切割处理而成。
2.旋转轴使用Φ25的钢筋，和2个6204的开放式深沟球轴承拼接而成（内径：20mm；外径：47mm；厚度：14mm，如图5）
3.绳窗的外部框架使用∟45的角钢。
4.跑道用[40的槽钢最合适，可是现用材料中没有合适的，只有[50的槽钢。但[50的槽钢太宽，窗体安装后晃动比较厉害。只有想其他的办法进行替代。最后，用∟45的角铁和？50×5的扁铁焊接起来，（效果图：图6）作为跑道和整个窗体的承重刚好合适。
5.窗體要实现移动，下面就要安装上滑动装置。原本考虑使用常用的凹槽滑轮（如图9），不过这种滑轮需卡到轨道上，一旦窗体倾斜或者晃动，很有可能会掉下来，非常不安全。最后综合考虑仍使用6204的开放式深沟球轴承代替。
四、影响绳窗大小的因素
影响绳窗整体大小（特别是轨道的长度）的主要因素有：
1.护板的大小有出绳口的的大小和钢丝绳的游动跨度计算。
2.出绳口宽度A=150cm
3.钢丝绳的游动跨度B=90cm
4.钢丝绳游动到最左端离墙体距离C=20cm
5.那么，钢丝绳游动到最右端离墙体距离D=A-B-C=40cm，当钢丝绳游动到最左端时，右端护板必须把右边的出绳口覆盖完，所以右护板的宽度为：B+D=130cm。同理，当钢丝绳游动到最右端时，左护板必须把左边的出绳口覆盖完，所以左护板的宽度为：B+C=110cm。
6.轨道的长度是由护板上的滑轮滑动到最边缘的距离决定。
7.左右护板上的两个滑轮位置都分别位于距离护板边缘30cm处，
8.那么，当钢丝绳游动到最左端a点时，左护板上的外端滑轮落在c点，E=左护板的宽度-左护板外端滑轮距左护板左边缘的距离-C
9.=110cm-30cm-20cm=60cm
10.同理，当钢丝绳游动到最右端b点时，右护板上的外端滑轮落在d点，
11.F=右护板的宽度-右护板外端滑轮距右护板右边缘的距离-D
12.=130cm-30cm-40cm=60cm
13.那么，理论上轨道的长度至少为：
14.M=A+E+F=150cm+60cm+60cm=270cm
15.又因为：两块护板连接处距离为10cm，在滑动时也要算入轨道长度，并且向左向右滑动时都要计算上，因此实际轨道的总长度
16.M1=270cm+3*10cm=3000cm
17.但在实际应用中，受各方面因素的影响，钢丝绳的游动不一定每次都会到c、d点。所以，我们在制作绳窗时，会让跑道的长度略微长一点点，以防滑轮掉道。
绳窗整体是通过螺丝紧固在墙上的，由于机房的墙体属于泡沫砖填充，无法很好的咬紧螺丝，所以只单纯的通过一般的紧固方法是不行的，长时间的使用会导致螺丝松动，绳窗掉落。我们使用穿墙的方法，将钢筋加工成加长螺丝，直接紧固在室内，并在螺帽处垫上一小块钢板，增加承受力，延长使用期。安装效果图：如图
五、设计效果
安装封闭式自动绳窗后，测试窗口处平均温度，与未安装绳窗后的温度比较（如表1），7、8、9三个月取高温值比较，10、11、12月取低温值比较，发现整体温差竟达到4℃左右，这对整个室温的保持有很大的影响。只要室温保持在一个理想合理的范围内，不仅对液压站、润滑站的电子元件和油品有一定的影响，同时还可以节约很多资源。
六、主要创新点
1、绳窗可自动移动，即满足了密闭作用，起到防风保温的效果，又可以满足钢丝滚动的需要；
2、与钢丝绳接触部位可以旋转，最大的减少了对钢丝绳的磨擦；
3、支架即可固定又可做为跑道，结构简单实用。
七、完成时间及经济效益分析
2016年7月18日完成改造，现场应用效果非常好。该项目是通过现场研究分析，自主研制出能够自动移动的提升机房钢丝绳出绳窗，提高机房密闭性能。安装后能有效防止室外飞鸟、杂物等进入到提升机房内，同时冬季可以起到防风保温防冻的作用，节约一定的能源。制作的原料几乎都是使用废旧钢板、角铁等，是提高旧物再利用、节支降耗的的好措施。
八、推广应用情况
该改造项目推广利用比较好实施，凡矿井地面提升机房均可根据各自出绳窗尺寸，灵活设计，进行制作安装使用。