1、波状挡边
带式输送机发展概况
普通带式输送机由于受到物料与输送带摩擦系数的限制，其输送物料的倾角不能过大，一般最大倾角只能达到18~20°。提高输送机倾角的方法有采用深槽的托辊组、圆管输送机、压带式带式输送机和花纹输送带式输送机。波状挡边带式输送机(见图1)是实现大倾角输送物料的重要形式。
20世纪60年代德国的Svedala Flexowell公司就开始研制这种带式输送机，其注册名称为FLEXWELL。同时该公司与汉诺威大学合作，建立了波状挡边带式输送机的试验台，使之得到不断地完善和发展。20世纪80年代末开始向大型化方向发展，其产品已有55 000余台，分布于90多个国家和地区，应用于煤炭、冶金、建材、化工、水电、矿山和港口等部门。它的技术专利己被英国Dowty公司、日本Bando等购买并获准生产，现己形成遍布全球的挡边输送机系列产品制造销售网。
当“FLEXWELL”的波状挡边带式输送机输送能力在2 000 t/h以下和带速在5 m/s以下时，提升高度可达500 m。当提升高度为50 m时，输送能力可达10 000 t/h。当提升高度200 m.带宽2 400 mm、带速3.75 m/s.挡边高630 mm时，输送能力为6 000 t／h，输送物料块度可达400 mm，可用于露天矿大倾角运输，也可以用于井深500 m的竖井提升。
1969年此技术被引进美国和加拿大，但当时在北美洲由于土地不那么昂贵，因此并没有引起重视而没有得到推广。直到1989年世界最大的输送带生产厂——美国胶带服务公司创建了挡边输送带部，才使波状挡边带式输送机在北美洲得到发展。
美国的Lake Shore Ming公司、英国的DowtyMeco. Namec.法国的Bandabor等公司均生产这种大倾角带式输送机。
波状挡边带式输送机技术在连续卸船机上的应用迅速发展，芬兰Kone公司、德国Koch公司、瑞士Buhler公司生产的连续卸船机均成功应用了其提升与输送技术，特别是日本的日立公司、石川岛公司及三菱公司等生产的散粮连续卸船机，其垂直提升机和水平输送采用同一条输送带完成，更加展现了波状挡边输送机技术的巨大优势。
我国从20世纪80年代中期开始从国外引进了一些挡边输送机，如湛江港为了适应港口散装化肥进口业务繁忙的需要，从德国Thyseen公司引进了9套散装化肥灌包设备，其中有9台倾角为350的移动式挡边输送机。这些引进设备大部分运行情况良好，在一定程度上为完善挡边输送机的技术和研制开发大型挡边输送机提供了有益的借鉴。
同时，我国从20世纪80年代初开始研制波状挡边带式输送机，1990年北京起重运输机械研究所开发出DJ型波状挡边带式输送机系列图纸，并开始推广使用。经过10余a的生产和使用实践，波状挡边带式输送机技术不断地完善和改进。1998年，北京起重运输机械研究所、青岛运输设备厂等作为主要起草单位，制定了《波状挡边带式输送机》行业标准(JB/T8908-1999)，推广了我国波状挡边带式输送机的发展。目前已经有50多个主机厂生产了5 000多台波状挡边输送机。据调查，国内每年波状挡边带式输送机的需求量为1 500~2 000台。
我国自贡运输机械总厂于1999年12月为四川省投资公司电冶有限公司生产了1台提升高度104.5 m.带宽800 mm、输送量140 t/h的波状挡边带式输送机，该机的提升高度是亚洲之最。目前国内波状挡边带式输送机系列参数为：带宽1600 mm、挡边高400 mm.带速25 m/s.倾角900、输送量300 t/h。
相比之下，国内目前能够生产的波状挡边输送机，运输能力、提升高度、运行带速都较低，缺乏必要的理论和实验研究，同时扩大应用范围也是输送机械行业需要重点研究的课题。对输送带本身应进一步研究基带的刚度、挡边及隔板的结构形式以及二者与基带粘结的新工艺，这样才能更好地满足国内各行业对波状挡边带式输送机的需求。
2、波状挡边带式输送机的应用
(1)在竖井中的应用
自1979年以来，挡边输送机逐步在地下采矿工程和地下建筑工程的竖井中投入使用，与传统的箕斗、罐笼等矿井提升机械相比，具有成本低、竖井开拓费用低、效率高等优点。在美国芝加哥一期卫生工程的隧道工程竖井中，挡边输送机以2.3 m/s的速度将物料从井底提升到地面，其输送量为998t/h，提升高度为80 m。1989年美国芝加哥市二期卫生工程的隧道工程竖井中采用的挡边输送机，其输送量高达1 200 t/h，是世界上竖井中使用的输送量最大的挡边输送机。1992年6月，1台世界上提升高度最大的挡边输送机在巴布亚新几内亚的地下金矿的竖井中投入了使用。其提升高度达203 m，输送量为350 t/h，带宽为1 600 mm，带速为2 m/s，挡边高为300 mm。投产后效果明显，生产成本下降了15%。美国Lake Shore Ming公司和德国Svedala Flex-owell公司正在合作为2个矿山设计竖井用挡边输送机，一台用于400 m深的竖井中，其输送量为1 360t/h；另一台用于243 m深的竖井中，输送量为2 720t/h。据资料介绍，目前在竖井中使用的挡边输送机的最大输送量和最大提升高度分别可达4000 t/h和500 m。
(2)在自卸船上的应用
自1982年以来，挡边输送机开始用在自卸船上。作为自卸船自卸系统的提升设备，与链斗式提升机、倾斜带式输送机及压带式输送机等提升设备相比，具有占用空间小、效率高等优点。投资低及可多港口卸货等特点，在世界许多国家的沿海和内河航运中被广泛采用，并且正在向高效、大吨位方向发展。加拿大船舶公司的“CSL革新者号”散货船1986年被改装成自卸船，其自卸系统的提升设备采用了垂直挡边输送机，卸料能力高达4 500 t/h，即每天的卸料量达10万t。该挡边输送机带宽为2 000 mm，挡边高为500 mm,提升高度为31 m，带速为3 m/s。
1991年，日本三菱造船厂为英国钢铁公司建造的2艘远洋自卸船投入使用，它是目前世界上最大的自卸船。这2艘自卸船均采用垂直挡边输送机作为其自卸系统的提升设备。该挡边输送机最大输送量高达6 000 t/h，远远超过了世界上其他传统卸料系统的卸料率。它的带宽为2 400 mm，挡边高为630mm，带速为3.75 m/s。
(3)在连续卸船机上的应用
世界上第1台挡边带式卸船机由瑞士Buhler公司研制并于1982年4月开始在西班牙塔拉格纳港投入运转，用于卸煤炭、散粮和磷酸盐。其卸煤能力为850 t/h，卸粮能力为1 000 t/h，带宽为1 250 mm，挡边高为200 mm,带速为3 m/s，提升高度为40 m。
1983年，由芬兰Kone公司研制的第1台挡边带式卸船机安装在丹麦奥本罗的煤炭中转码头并投入运转，其卸煤能力1500 t/h，带宽1400 mm,挡边高400 mm,带速3.3 m/s。德国PWH公司曾为荷兰研制了1台卸铁矿石和煤的挡边带式卸船机，卸货能力为3 000 t/h，是目前世界上卸货能力最大的挡边带式卸船机。此外，德国Svedala Flexowell公司正在研制卸货能力为4 000 t/h的挡边带式卸船机。
波形挡边带是卸船机的主要工作构件，它具有良好的弯折性能和一定的轴向扭转特性。而且同链斗式提升机和输送带斗提升机相比，波形挡边带的自重轻，工作速度可高达2~3.5 m/s，而链斗式提升机工作速度一般在1.4 m/s左右。
日立公司采用无覆盖带的波形挡边带，隔板为T形，结构简单，但是垂直臂在向后摆动过大（小于00提升）时，输送带的填充率将明显降低，影响卸船机的作业效率。因此，与石川岛公司、三菱公司带有覆盖带的卸船机相比，其垂直臂向后摆动角度要小一些。但是，不带覆盖带的卸船机结构简单，且不存在主带与覆盖带之间的相对摩擦，降低了维护成本。另外，采用单输送带而不用覆盖带，重量较轻、输送带的驱动和张紧装置形式简单、布置方便。石川岛公司、三菱公司的波形挡边带均有覆盖带。由于带有覆盖带，所以物料的填充率较高，对于同样生产率的卸船机，其波形挡边带的有效宽度尺寸要小一些。但是，波形挡边带和覆盖带的托辊布置形式、张紧装置等比不带覆盖带时要复杂得多。
图2为日本3家公司的波形挡边带式输送机的示意图。现有波形挡边带式卸船机的1个最大特点，是垂直提升和水平输送由同一条输送带完成。但是在垂直臂摆动和水平臂俯仰时，输送带要产生很大的伸缩量，因此输送带的张紧是1个复杂的问题。有无覆盖带，张紧方式也大不一样，但大体可分为2种类型。三菱公司和石川岛公司的卸船机除有波形挡边带外，还有覆盖带，张紧装置比较复杂，但原理一致。以三菱公司为例，覆盖带在水平段的尾部（卸料点）采用液压油缸拖动小滑车张紧，行程为2 100 mm。波形挡边带由于垂直段下端（取料头部）为接料区段，水平段尾部为卸料区段，空间尺寸有限，所以都不宜有过长的伸缩量，因此在两端都设有张紧装置。其中头部采用液压缸张紧，行程为300mm;尾部采用螺栓张紧，行程为400 mm。由于卸料点处滚筒既是张紧滚筒，又是驱动滚筒，所以既要满足张紧要求，同时又要保证波形挡边带和覆盖带之间没有相对运动，这为驱动装置的设计与布置增加了难度。
华能福州电厂煤码头引进了日本三菱公司制造的机械式连续卸船机，其垂直提升设备采用了带宽为2 000 mm，挡边高为400 mm,最大输送量为1 500t/h的挡边输送机。
青岛港务局前湾港矿石码头的机械式连续卸船机是由国内自行研制的，其垂直提升设备采用了挡边输送机，但输送带是由美国提供的。该机带宽为1 600mm.挡边高为400 mm,最大输送量为1 600 t/h。自1994年泊位建成投产后，到1997年底累计接卸矿石约180万t。在维修时发现波状挡边带基带表面橡胶己基本磨光，局部带芯裸露并损坏；带边磨损脱层；基带拉伸残余变形大，运行时跑偏严重，已到了必须更换新带的程度。后由青岛华夏胶带公司成功地进行了国产化。
3、袋式带式输送机
20世纪90年代中期，德国Svedala公司利用波状挡边输送带和高效斗式提升机技术开发出袋式带式输送机，其商品名称为Pocket Lift。这种输送机可以内袋或外袋的形式垂直提升物料，可用于地下采矿、采石厂、隧道挖掘、水泥厂、装卸船，甚至可以用来垂直提升温度高的、粘性的、大块的和粉状的物料。这种输送机的输送带横向刚度比波状挡边带式输送机的大，因此它能有效地避免掉带，从而可大大地提高提升高度。图3为袋式输送带结构形式。这种输送机可实现高输送能力和大提升高度，如用ST5400型窄钢芯带垂直提升150 m，输送量可超过3 000 t/h，甚至垂直提升300 m时输送量仍能达到1 000 t/h。输送量可高达6 000m3／h的系统正在设计�？诖渚辔�500 mm的口袋式带式输送机系列的主要技术参数如表1所示。
4、波状挡边带式输送机的发展趋势
原理上，各种结构的带式输送机都可以采用波状挡边输送带构成新型的波状挡边带式输送机。因而，波状挡边带式输送机除向大运量、大带宽、高提升高度的发展方向发展外，今后的发展应该主要体现在下面几个方面：
(1)支撑方式的改变输送机的稳定运行，输送带的支撑方式起着重要的作用，波状挡边输送带的单位长度质量大于通用输送带，从而使其支撑与导向变得更加灵活。现在存在采用环状吊挂、索道和轨道的波状挡边输送机和口袋式带式输送机的构想[1]。特别是索道波状挡边输送机已经在工程实际中应用，理论上，单机长度可达25 km。
(2)灵活的布置方式 波状挡边带式输送机可以如同通用带式输送机一样，成为移动或移置输送机，即可以移动、也可以移置，从而适应矿山开采的需要。波状挡边带式输送机适用于大倾角输送物料的特点与平面转弯技术的结合可以充分适应矿山开采和企业内部空间的限制，给其带来更加广泛的应用领域。
(3)应用范围广 由于波状挡边带式输送机的大倾角输送物料能力，使同一条输送机可以适应在不同工作要求的不同倾角范围远远地优于通用带式输送机，目前已经应用改变倾角进行卸船，这种“变形金刚”的特点今后将在各种不同的领域中应用，例如大坝的堆积、地铁工程的挖掘等。
