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圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)能力是圓錐破碎機(jī)的重要性能參數(shù)之一，也是目前制約圓錐破碎機(jī)廣泛運(yùn)用的瓶頸。圓錐破碎機(jī)的破碎產(chǎn)品粒徑好，但生產(chǎn)率低，成本較高。因此，提高圓錐破碎機(jī)生產(chǎn)能力，從而降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本是非常必要的。

圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)能力和各相關(guān)參數(shù)的合理取值是緊密相連的，因此優(yōu)化圓錐破碎機(jī)的各相關(guān)參數(shù)對(duì)于設(shè)計(jì)高產(chǎn)的圓錐破至關(guān)重要。

制約圓錐破生產(chǎn)能力的因素主要包括破碎腔型，動(dòng)錐的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，破碎錐的底角，破碎腔體的平區(qū)長(zhǎng)度，進(jìn)動(dòng)角，物料的其他物理特性（濕度、強(qiáng)度等)，破碎機(jī)喂料情況(作業(yè)人員的技術(shù)水平)，給料情況等。

提高圓錐破碎機(jī)工作性能的方法之一是應(yīng)用合理的破碎腔型。圓錐破腔體的形狀由動(dòng)錐襯板外表面和定錐襯板內(nèi)表面的空間所構(gòu)成。破碎腔形狀、襯板表面的形狀對(duì)破碎機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(能耗、生產(chǎn)率、破碎產(chǎn)品粒形、粒度以及破碎機(jī)襯板磨損情況等)有較大影響。使用性能較好的破碎機(jī)腔形能夠提高圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)能力，提高成品料的粒形與粒度，減小破碎機(jī)械耗能，進(jìn)而顯著地增大圓錐破的經(jīng)濟(jì)效益。

一、基于固定質(zhì)量原則和工態(tài)嚙角的曲線腔形研究

基于分層破碎特性，我們提出了固定質(zhì)量原理。所謂固定質(zhì)量原理，是指基于破碎機(jī)和物料在破碎腔的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，對(duì)破碎腔進(jìn)行破碎分層劃分研究，規(guī)定所能流過破碎腔每一破碎層的極限當(dāng)量石塊的質(zhì)量相等，顯著的降低破碎工作腔各劃分帶的待料和堵料，進(jìn)而保證圓錐破的破碎特性。

二、基于工態(tài)嚙角的破碎腔形設(shè)計(jì)

工態(tài)嚙角被定義為顎破機(jī)腔體里動(dòng)顎著力處破碎的方向和相應(yīng)定鄂著力處法線方向所夾的角。但是，目前還沒有搜集到考慮工作時(shí)實(shí)際嚙角的腔型設(shè)計(jì)相關(guān)信息。圓錐破的形狀優(yōu)化中使用了工作時(shí)的嚙角的概念和分層破碎的原理，顯著的改善了圓錐破的破碎特性，得到更好的滿足使用特性的成品料。

（1）工態(tài)嚙角在圓錐破中的應(yīng)用

在圓錐破的形狀設(shè)計(jì)規(guī)劃階段，通常僅需要考慮腔體進(jìn)料口的大小符合使用需要，破碎腔嚙角的設(shè)計(jì)大小能夠很好的夾住石塊，而缺乏對(duì)應(yīng)的依據(jù)來指導(dǎo)腔體形狀的設(shè)計(jì)。但是，從圓錐破破碎錐的錐體固定點(diǎn)的擺動(dòng)規(guī)律，可知圓錐破的工作時(shí)的嚙角一般比腔體形狀嚙角設(shè)計(jì)的大，這樣就會(huì)出現(xiàn)對(duì)圓錐破成品料品質(zhì)與機(jī)器破碎正常運(yùn)轉(zhuǎn)特性產(chǎn)生制約的現(xiàn)象。

（2）腔體設(shè)計(jì)時(shí)工態(tài)嚙角的運(yùn)用

為提高圓錐破腔體的破碎運(yùn)轉(zhuǎn)特性，從工作時(shí)嚙角實(shí)際大小的角度出發(fā)，將圓錐破的腔型進(jìn)行優(yōu)化。另外，可以通過改進(jìn)軋臼壁曲線，進(jìn)而提高圓錐破的破碎性能。

（3）基于固定質(zhì)量原則和工態(tài)嚙角的圓錐破腔形設(shè)計(jì)

圓錐破腔體曲線的選用應(yīng)該符合有關(guān)的行業(yè)手冊(cè)與技術(shù)規(guī)范，所以并不能真正意義上按照質(zhì)量不變?cè)韺?duì)腔體的劃分破碎帶進(jìn)行優(yōu)化。為了改善圓錐破腔體里石塊的擠壓破碎特性，應(yīng)該盡可能的縮小腔形大小和符合質(zhì)量不變?cè)瓌t和工態(tài)嚙角的腔形之間的差距。

三、圓錐破碎機(jī)腔形優(yōu)化

為了使圓錐破碎機(jī)腔形在設(shè)計(jì)時(shí)盡量滿足工態(tài)嚙角和固定質(zhì)量原則的需要，我們構(gòu)建圓錐破腔體曲線的優(yōu)化模型。