圆锥破碎机腔型优化设计

摘要..................................................................................................................................I Abstract............................................................................................................................II 第一章绪论 (1)

1.1课题研究背景 (1)

1.2国内外破碎腔型的研究现状 (2)

1.2.1国外腔型研究现状 (2)

1.2.2国内腔型研究现状 (3)

1.2.3研究现状总结和存在的问题 (3)

1.3论文的研究意义和研究内容 (4)

1.3.1论文的研究意义 (4)

1.3.2论文主要研究内容 (4)

第二章破碎腔内散体物料运动特性研究 (6)

2.1破碎理论与圆锥破碎机类型 (6)

2.1.1破碎理论 (6)

2.1.2圆锥破碎机类型 (7)

2.2圆锥破碎机运动特性 (8)

2.2.1圆锥破碎机工作原理 (9)

2.2.2圆锥破碎机运动特性 (9)

2.3散体物料在破碎腔内的运动特性 (12)

2.3.1圆锥破碎机工作参数对物料运动特性的影响 (12)

2.3.2散体物料在工作腔内的运动特性 (15)

2.3.3圆锥破碎机工作性能与散体物料运动状态的关系 (19)

2.4本章小结 (19)

第三章圆锥破碎机破碎后产品质量研究 (21)

3.1总体平衡理论 (21)

3.2圆锥破碎机破碎过程模型研究 (22)

3.2.1散体物料破碎过程 (22)

3.2.2圆锥破碎机破碎过程模型 (23)

3.3圆锥破碎机破碎后产品质量研究 (24)

3.3.1圆锥破碎机破碎后产品粒度研究 (24)

3.3.2圆锥破碎机破碎后产品粒形研究 (28)

3.4本章小结 (30)

第四章圆锥破碎机生产能力研究 (31)

4.1圆锥破碎机生产能力的传统理论模型 (31)

4.2圆锥破碎机生产能力现代理论模型 (32)

4.2.1圆锥破碎机的生产能力计算 (36)

4.3影响圆锥破碎机生产能力的因素研究 (37)

4.4本章小结 (40)

第五章圆锥破碎机腔型结构参数优化 (40)

5.1优化数学模型的建立 (40)

5.1.1目标函数 (40)

5.1.2设计变量 (41)

5.1.3约束条件 (41)

5.1.4优化模型 (41)

5.2PYB900弹簧圆锥破碎机腔型结构参数优化 (41)

5.3腔型优化设计 (42)

5.3.1基础腔型的绘制 (42)

5.3.2考虑衬板磨损的设计优化 (43)

5.4本章小结 (45)

第六章总结与展望 (46)

6.1总结 (46)

6.2展望 (47)

致谢 (48)

参考文献 (49)

附录攻读硕士学位期间发表的学术论文 (52)

武汉科技大学硕士学位论文

第一章绪论

1.1课题研究背景

破碎机械主要用于物料的破碎，物料的破碎过程实际上就是物料形状、尺寸发生变化的一个过程，这个过程中物料只发生物理变化，将机械能转化为其它形式的能量。物料破碎的目的是为后续粉磨工序提供原材料，物料粉磨所使用的机械称为粉磨机械，粉磨机械的作用是使小颗粒物料变为粉末。破碎机械和粉磨机械是碎磨工艺主要设备，一般将其简称为破碎粉磨机械[1]。破碎粉磨机械作为一种重要的工程机械被广泛应用于各行各业，在国民经济中破碎粉磨作业占有重要的地位，据介绍每年我国需要碎磨处理的物料多达150亿吨，且逐年增加。同时，破碎过程中伴随着大量的钢耗和能耗[2]。因此，对圆锥破碎机的研究具体很高的理论意义和经济价值。

随着我国经济的高速发展和科学技术的不断提升，企业在追求高质量的破碎产品的同时希望尽可能地降低成本。据介绍[3]我国粉碎碎作业消耗的能耗占全国工业能耗的15%，而且随着国民经济的发展消耗量在不断增加，而磨碎作业消耗的电能又占到消耗总能量的85%以上，是破碎作业能量消耗的五倍之多。随着国际贫矿增多、建筑等行业的快速发展导致原材料需求量逐年不断增加、加之能源短缺，急需不断改善磨碎作业以降低能耗。随着“多碎少磨”和“以碎代磨”等新工艺的提出，引起了破碎粉磨领域学者的高度重视，相继对破碎粉磨机械展开研究，提出了一些卓有成效的理论和改进方法，极大的促进了破碎机械的发展，为我国破碎粉磨机械的发展奠定了坚实的理论和实践基础。

美国在19世纪末率先推出了世界上第一台圆锥破碎机，由于圆锥破碎机较其它种类的破碎机具有良好的工作性能和较高的产品质量等优点一经推出便得到了用户的认可，相继在各国工业生产中被广泛应用[4]，同时也引起了各国破碎机生产企业的仿制和研发。我国的圆锥破碎机起步较晚，第一台国产圆锥破碎机是在上世纪中叶仿制苏联的基础上生产制造的；经过大致60年的发展，国内外圆锥破碎机在结构上基本保持不变，但国产圆锥破碎机在质量和性能与国外发达国家同类破碎机相比还有一定差距，导致传统的国产圆锥破碎机已不能满足国内客户的需求，国内圆锥破碎机生产厂家纷纷开始进口国外的先进设备。然而，只靠引进国外高性能圆锥破碎机，并不能完全解决当前存在的技术问题，为赶上世界先进水平并有效解决这些问题，需要对圆锥破碎机进行深入研究，