圆锥破碎机的摹拟革新

　1 细碎偏心圆锥式破碎机的技术潜能

　　1 1 结构和操作特性

　　细碎偏心圆锥式破碎机在所有破碎单元中是最常用的。它是在二十世纪初发展起来， 至今没有大的改变。同其它碎磨设备相比， 它的占用空间小、使用简便、能耗低和运转率高（ 效率可达 90% ） .因此， 这种破碎机在工业上得到广范应用。

　　偏心圆锥式破碎机主机架 是一个圆筒形的铸件， 它的下法兰固定在基础上； 调整环4 用弹簧螺栓固定在主机架上法兰上。上部的定锥3 的外螺纹与调整环的内螺纹相旋合， 定锥内表面是倒置的圆锥形状， 它复盖有锰钢内衬。有内衬的给料漏斗固定在圆罩上面， 偏心套 5 插在主机架中心套筒 9 中， 偏心套和主机架之间是外偏心轴衬， 偏心轴衬又作为偏心套的轴承使用。偏心套垂直作用于止推轴承片 8 上。破碎机的主要工作部件是动锥主轴的轴线被描述为绕顶点 O 的圆锥表面。

　　动锥周期性的接近和离开定锥内表面， 当它接近时，物料被破碎， 当它离开时， 物料被排出， 并进入一个特殊的溜槽， 动锥装有锰钢衬板。物料通过溜槽给到破碎机的分料盘 1 上， 物料被均匀分布在主轴盖上， 在破碎腔平行带每个矿块受到二次或三次撞击。

　　中碎圆锥式破碎机破碎腔的平行带长度是动锥直径的 1/ 10 1/ 12， 细碎圆锥式破碎机破碎腔的平行带长度是动锥直径的 1/ 6.

　　动锥与定锥之间的最短距离决定了破碎机产品的最小尺寸。定锥安装时要注意， 使圆锥最上端位置处动锥衬板和定锥衬板间的距离小于最终破碎产品粒度。产品粒度可以借助旋转机构转动调整环中的定锥来改变。具有弹簧 12 的弹簧螺栓能使定锥在机器运转时处于正确的位置上， 如果有金属或不能破碎的其它物料进入破碎腔中， 弹簧压缩， 允许定锥和调整套增大排料间隙。因此， 金属块通过破碎机， 而不会对破碎机造成损坏。

　　圆锥式破碎机的主要技术条件是啮角、旋转速度和产量， 啮角必须小于摩擦角的 1/ 2， 并且多数破碎开路圆锥式破碎机的破碎比不超过 4- 6.

　　这种破碎机的主要优点是在处理硬的和磨蚀性强的矿石时技术性能变化较小。一台俄罗斯 KM D- 2200T 破碎机可以做为一个闭路的例子。在哈萨克斯坦的杰兹卡兹干矿床处理硫化铜矿石， 在从开路变为闭路破碎时 ， 破碎机产量从 250 t/ h 减小到 160 t/ h， 产品粒度从 35 mm 减小至 16 mm.尽管必须增加工作区表面积和安装一些附加设备， 但这种闭路流程是合理的， 因此， 球磨机的产量增加了22%.

　　Nordberg 的旋盘破碎机、液压细碎机和艾利斯圆锥式破碎机可用在更细的破碎场合， 它们安装在第四段破碎代替棒磨机， 使产品粒度从 40 mm 降至 6 mm.

　　圆锥式破碎机的主要缺点是： 圆锥衬板的椭圆和非同心度； 偏心机构的径向间隙增大； 对不均匀破碎物料的敏感性； 限定了动锥摆频； 因为使用偏心套做驱动部件， 所以偏心破碎机的破碎比小。破碎机的摆幅取决于偏心套的偏心距， 即使相对较软的物料，变形量也不能大于定锥衬板和动锥衬板之间的固定位移。所以无限的减小衬板间的距离是不可能的。

　　因为动锥衬板和定锥衬板是椭圆和不同心的， 它们不能超过动锥直径的 0 05% 和 0 1%， 如果公差重合一致， 对 1 个直径 2200 mm 的动锥， 总偏差为 6 4 mm.因此， 在空负荷条件下， 如果要想动锥衬板和定锥衬板不发生碰撞， 排矿口必须不小于 6 4 mm，因为这种巧合是不可能的， 在实际中， 排矿矿口可以减小到 5 mm.

　　排矿口尺寸在空载时被测定和调整。动锥轴由离心力作用偏向定锥衬板， 并且使主轴移到偏心套的薄边， 在使用时， 由于物料的阻力， 主轴移到偏心套的厚边。KMDT- 2200 内外偏心衬套总间隙为4 5 mm， 空载时排矿口间隙为 5 mm， 但是在有载荷时物料层的厚度为 9 5 mm.随着动锥衬板和定锥衬板的磨损， 这个料层的厚度增加， 并且不可避免的增加了最终产品的粒度。因此， 在有载荷时排矿间隙与无载荷时间隙的差值大约为 3 8 mm.

　　圆锥式破碎机对于给矿量或者给料粒度组成的不均匀性尤为敏感。物料在破碎腔内均匀分布， 对于圆锥式破碎机是非常必要的。安装在动锥顶部的给料板不能保证给料的均匀性， 因为供应物料与给料板中心线不可能一致。此外， 粘性物料将粘在给料板的表面， 在这种条件下， 破碎机不可能均匀地工作， 并且局部过载将会发生， 尤其在设备驱动时。

　　由于大块物料落下， 衬板的磨损是不均匀的。在衬板表面产生许多空穴， 为了防止这种情况， 在设备服务年限内， 衬板一般翻转一次或二次。这些方法增加了加工的成本， 但是可使球磨机产量显著地增加。

　　低破碎比的另一个重要的原因是动锥的低摆频。通过增加锥体和破碎物料之间相互作用的频率， 产品的粒度可以被减小。但是， 动锥的离心力与摆频的平方成正比， 因此， 动锥的不平衡量也要增加。偏心套和动锥在它们立式止推轴承空载时工作极其不可靠。冲击吸收装置被用于防止破碎机基座免于破坏， 但是当摆频增加时， 动锥楔死在偏心套中的危险还存在。现在， 摆频的范围为 224 - 242次/ min， 因此， 一块矿石在完全落入破碎腔中约被压缩 7 次。但是， 在低产量时， 矿石极快通过破碎腔， 并只受到 2- 3 次挤压。

　　另一个原因是主轴在偏心套中的振动和设备处于半干摩擦操作时摩擦表面油层的可能破裂。这种状态不但引起破碎比的降低， 而且也缩短了破碎机的寿命。

　　1 2 改善破碎机性能的可能性

　　1 2 1 增加动锥的摆频

　　传动轴套偏心距的变化在两个方面改变破碎机技术性能， 偏心距减小导致产品粒度的减小和产量的降低， 相反地， 偏心距增加引起产量和粒度的增加。在不改变结构和破碎腔形状下是可以做这些变化的。通过增加动锥的摆频， 使矿石颗粒受压的次数增加， 可同时改进产量和破碎粒度等性能。同时，在衬板之间的粒子运动增快了， 而有利于从平行带中排出矿粒。

　　当摆频在 224 次/ min， KMD- 2200 型破碎机的处理量为 140 - 150 m3/ h， 当摆频增加到 338次/ min时， 处理量为 150- 180 m 3/ h.当动锥摆频为 224 次/ min（ 排矿口尺寸为 6 1 mm） ， 排料中+ 20 mm 含量占 9 5- 11% .但是当摆频为 338 次/ min（ 排矿口为 6 3mm） ， 排料中+ 20 mm 含量小于 1%.

　　以上数字证明， 通过增大摆频来增大破碎比是可行的。但是试验也证明， 在产量和破碎比固定情况下。破碎过程的单位功耗随着摆频的增加而增大。此外， 在这种激烈环境下破碎机基础会严重损害， 固定螺栓会拉断， 动锥在球面轴承（ 套筒衬板） 内移动， 主轴从偏心套支架上部分滑动出， 主轴被支架夹紧。最糟的是， 轴承摩擦装置局部裂开， 尤其发生在应力集中的地方。为了消除这些不利的结果， 通过增加给料板的重量， 使动锥重心接近于旋转的中心； 它减小了离心力， 且产生了一个作用动锥顶部的反作用力。此外， 主轴底是筒形联接（ 8） ， 它能减小偏心套的间隙， 并且可减小产生边界效应的可能性。这样做可使它能以 242 次/ min 摆频安全地工作。

　　1 2 2 破碎机的平衡

欢迎光临环球破碎机网　　破碎机通过完全平衡， 可消除破碎机在高摆频下对基础的破坏。为此， 必须给破碎机主轴加上一个平衡负载。这个负载应安装在与动锥倾斜相反的方向， 且与偏心套同步旋转。平衡破碎机的总图见。与普通偏心圆锥式破碎机唯一的不同是， 重新装配了偏心套的轴承支座。

　　偏心套（ 1） 的基础修改一下， 即添加平衡块（ 7） ， 而（ 7） 借助球形联接（ 8） 安装在动锥（ 3） 的主轴（ 2） 上， 它们之间并且通过手柄齿轮（ 6） 与偏心套联接。平衡块和偏心套有共同的止推轴承板（ 9） .平衡块与偏心套同步旋转， 并且产生一个离心力。离心力均等地作用于偏心套、平衡重（ 5） 和给料板（ 4）上， 但是与动锥（ 3） 的离心力相反。

　　平衡块有以下几个功能： （ 1） 平衡破碎机的基础； （ 2） 它使动锥在空载时保持球形联接； （ 3） 空载时， 它能决定排矿口的真实尺寸， 这个尺寸与实际工作时排矿口尺寸相等。同时， 在偏心套壁上的平衡负载主要作用于厚料层带的下部， 它一般具有比上部小的负载。作用于偏心套不同高度上的均匀负载能使旋转轴处于一个更为固定的位置上。

　　如果物料的阻力被忽略， 以恒定速度且在稳定的工作状况下， 作用于偏心套和动锥上的所有的惯性力可以被看作是作用在一个竖直平面上的一对力和力矩。重力也作用于同一个平面上。所有力和力矩的值是恒定的。这个平面围绕着破碎机的垂直轴空间上均匀旋转。这种处理方法使破碎机平衡的问题变成了一个二维空间上的问题。所有作用在破碎机上的力系见。当所有力被重新定义到动锥旋转的中心， 主力矩和主矢量的水平分力被设置为 0，等式的值可使传递给基础的不平衡力得以消除。偏心套沿破碎机的轴线平稳的旋转， 因此， 所有的力可产生一个作用在偏心套的重心上的合力 偏心套旋转的角速度。

　　与偏心套不同， 动锥的旋转可理解为一个对称体的规则运动。因此， 所有影响动锥的力可以被产生为一个作用在摆动中心的力 F 和力矩 L动锥惯性力的等值力矩； 动锥的章动角，由力 F 和力矩 L 组成的力的系统可以产生一个合力。这个合力等于且平行于 F， 它作用在距摆动中心距离为 l = L/ F 的点上。在运转中变量值可决定合力的位置。

　　1 2 3 破碎机的均匀给料

　　目前， 破碎机使用带有侧面排料的旋转给料漏斗已经标准化， 这个漏斗安装在动锥之上。矿石从侧排料溜槽被均匀地分布在破碎腔中， 它可以防止矿石在破碎腔中的聚集。杰兹卡兹干选厂的分析表明， 使用这样的给料分配器能使衬板均匀地磨损， 并且产品粒度降低 12%.

　　最均匀的衬板磨损一般是在这样的选厂中所获得， 在这些厂中都安装了可靠的金属除去器和借助可靠的调整环。另一种方法是， 在不能被破碎的物料通过后， 调整环在径向沿着螺纹移动 3- 4 mm.

　　由于衬板磨损， 这种非同心度可以在一天之内得到自我调整， 但是同时产品的粒度增大了。安装有给料分配器的破碎机的排料口尺寸在排料器 4 个点处的尺寸偏差不超过 2 mm， 但是未安装给料分配器的破碎机的排矿口尺寸偏差高 2- 5 倍。

　　这种给料方法增加了破碎机的产量 25- 30% ，减小以重量计的物料粒度 15- 20%， 并且产品的粒度从 35 mm 减至 25 mm， 可使磨矿能力增加 11% .

　　使用均匀的圆锥给料， 尤其是用自动给矿质量监视，可在不改变设计的前提下使破碎指标大大的提高。

　　1 3 具有新的运动学和动力学特性的偏心圆锥式破碎机

　　1 3 1 双曲线运动

　　为了克服一些先前提到的复杂圆锥运动的缺点， 可以通过给主轴特殊驱动获得双曲线运动来解决。现已用直径 100 mm 的动锥的偏心破碎机进行试验， 动锥上每一个点可当作位于在竖直平面的椭圆上。椭园的形状、轴的方向和尺寸可以事先定义好， 所选择的参数和母线为主轴轴线的双曲线的面积决定它们椭园参数。这种运动能使矿石压出破碎腔， 并且同时产生切向破碎分力。

　　为了获得对比结果， 将这些不同方式的驱动轴安装在破碎机中， 在摆频为 700 次/ min 它能提供普通圆锥运动和双曲线运动。这两种轴的章动角度和动锥底部旋转也相同。在所有试验中使用平均粒度12 mm 的原矿。在每种情况中排矿口尺寸固定以获得最终粒度为 3mm 的产品。表1 为 80 个试验的平均结果。

　　可以得出结论： 1） 主轴双曲线运动的破碎机产量是标准运动的破碎机的两倍， 并且单位能耗低。2） 破碎机可以处理水分超过 4% 的矿石。将矿石压出破碎腔的作用为显著提高旋盘破碎机的性能提供了机会， 而旋盘破碎机对于给料的均匀性和给料的水分尤为敏感。

　　1 3 2 惯性圆锥式破碎机

　　应用偏心破碎机的传统旋转方法设计的惯性偏心圆锥式破碎机。这种破碎机在空载时可以在排矿口为 0 情况下工作， 而对于其它偏心圆锥式破碎机是不可能的。

　　破碎机架 3 与基础轴承法兰和安装在驱动装置 6 的底 1 是分离的， 这两个分离系统是通过弹簧元件 2 来联接的。偏心套 5 带动动锥 4 回转象普通破碎机一样。在工作时， 锥的衬板始终与矿层接触，因此动锥转动传给定锥， 但仅在空载和停车时， 排矿口等于或接近于 0.旋转调整环， 调整小于 0 的间隙是可能的。为此， 需要借助于千斤顶将驱动装置箱向动锥倾斜方向相反的方向移动， 然后千斤顶卸载， 这样在两个锥之间产生作用力。可通过改变两个衬板间隙或它们接触时的应力来调整破碎力、破碎比和产量。选择最佳作用锥体的惯性质量和惯性矩以及联接弹簧元件的刚度， 可以进一步改善破碎机的性能。

　　1 3 偏心圆锥式破碎机应用的限制

　　偏心圆锥式破碎机技术分析表明， 它可生产100%- 25 mm 的产品。若均匀自动给料， 它可在开路中破碎硬矿石， 其破碎比大约为 6.若破碎机运动平衡， 且均匀地自动给料和最佳的破碎腔型， 那么增加动锥的摆频（ 300- 350 次/ min） 能获得 100%的- 18 mm 粒度产品。此时， 破碎比可达到 7.

　　由于它们的运动匹配的刚性， 对现有的圆锥式破碎机设计的进一步改进实际上是不可能。因此， 在不增加新的破碎段（ 如使用旋盘破碎机） 和闭路操作情况下用这些破碎机代替磨机是不可能的。此外，因为它们的制造、操作和维修费用高， 在矿山中采用惯性圆锥式破碎机是有限的。尽管圆锥式破碎机被广泛地应用在工业上， 仍还有限制它们应用的缺点， 主要缺点如下：

　　破碎只有在物料经过特定的变形才会实现， 而物料的形变不能够合理地由它的强度特性所决定。

　　动锥的运动驱动不能在破碎腔中产生巨大的应力，并且摆频不能超过300 次/ min.通过粒间磨蚀作用的粒间破碎的机理是不能实现的， 因为破碎腔是按照物料对衬板破碎的原理而设计的。因为衬板不可避免地存在椭园度和非同心度的问题， 所以不允许将衬板之间排矿口设置得很小， 是因为在空转时锥体之间会发生碰撞； 这主要由于刚性的运动学设计会破坏驱动机构。在主轴和驱动偏心轴衬之间间隙的太大不能保证排矿口真正的大小。在空载时动锥的摆频受到固定球面轴承不稳定性的限制。此外，这些破碎机对给料的不均匀性或给料颗粒组成尤为敏感， 因此向破碎腔周围均匀给料是非常必要的。

　　最近， 对偏心圆锥式破碎机的设计进行修改， 但是只对上述破碎机优化的原理起较大的作用。

　　破碎设备制造商诺德博格（ Nordberg） 已经得出结论， 在厚料层中使物料自碎是所寻求的最有希望的过程。这个过程在旋盘破碎机中很容易实现。与常规圆锥式破碎机不同， 在这些破碎机中物料的破碎发生在挤压层中。但是， 在这些机理中， 在最接近衬板处的料层厚度大于最终产品粒度， 颗粒在料层受挤压时互相移动， 这种运动迅速地使颗粒的边角破碎， 并且最终使晶体碎裂。破碎应变是难以确定的，并且它与被破碎的物料强度、破碎腔的填充程度（ 随着腔型的周长和高度而不同） 和一些其它的综合因素有关。因此， 沿矿物晶体裂缝处破碎物料或选择性破碎物料是不可能的。与圆锥式破碎机比较， 旋盘破碎机的破碎比可减小一半， 但是旋盘破碎机只可安装在生产细粒级的闭路中。

　　2 破碎腔型分析

　　2 1 已有的细碎和超细碎腔型

　　现在， 短头圆锥式破碎机用于细碎， 旋盘破碎机用于超细碎。这些破碎机生产细粒产品或沙子， 有时可代替磨机。短头圆锥式破碎机和旋盘破碎机的区别在于破碎腔的设计。破碎腔的性能由下列因素决定： 破碎腔表面的形状、顶角、偏心摆幅、支点的位置和转速。

　　短头圆锥式破碎机的破碎过程。假定物料在位置（ 1） 被夹住， 但未被破碎， 随着表面旋转， 破碎表面间隙增大， 物料自由向下落到下一冲击点， 在通过破碎腔前， 又到达下一夹住位置（ 2） 并被破碎。物料主要受到二个主要的力- 重力和摩擦力作用， 摩擦力是正交于动锥衬板的作用力。摩擦力减缓物料向下运动， 其大小取决于衬板的斜度和摩擦系数， 而摩擦系数由物料和物料含水量所决定。因为物料在运动时自由落下， 其状况是复杂的， 并且不易被数学模型描述。

　　旋盘破碎机的破碎原理与其它圆锥式破碎机不同。旋盘破碎机通过冲击和研磨产生细颗粒。它的衬板比传统圆锥式破碎机衬板短且倾角小。当顶角小于物料安息角时， 在重力作用下物料流动受阻， 依靠动锥运动将物料推出。产生高百分比细粒级产品归因于旋摆次数和腔型设计。腔型设计采用料层粉碎机理， 且保证高效的破碎过程， 在破碎过程中， 大的表面摩擦使物料产生大的研磨力。破碎机的排矿口不是唯一的控制产品粒度的方式， 在厚物料层中也发生破碎。这个过程克服了常规破碎机的缺陷，常规破碎机为了获得高质量的产品不得不将破碎产品重新返回给破碎机。

　　2 2 圆锥式破碎机的衬板磨损

　　圆锥式破碎机的主要磨损过程是磨蚀性磨损， 它是工业上造成材料损失最主要原因之一。当两个表面直接接触， 而且一个表面比另一个表面更硬的时候， 发生了磨蚀。硬的表面压入软的表面， 在压入严重的周围发生塑性变形。当有切向运动时， 硬表面刨软表面， 将软碎屑刮出。圆锥式破碎机的磨损可以通过开式三体磨蚀来表示。在这个磨损状态下， 微粒可以相互移动并且沿着研磨表面旋转或滑动的磨损微粒引起一个或二个中等间隙表面磨蚀， 闭式三体磨蚀是可以通过预防手段消除， 开式三体磨蚀是破碎过程固有的特征， 它是不能完全避免的。开式三体磨蚀可以有三种类型： 刨削、高压应力和低压应力。

　　在高压力开式三体磨蚀中， 合力是相当大的， 足以破碎磨蚀粒子， 并且可能包括一些冲击成份。但是在低应力开式三体磨蚀中， 合力是很小的， 不能引起大的粉碎作用。在圆锥式破碎机中， 磨蚀状况为沿着顶角从低压力磨蚀过渡到高应力磨蚀， 包括冲击力分力的破碎力增大， 破碎机衬板距离的减小。磨蚀区域加剧了， 最大的磨损与主破碎带发生损坏是一致的。

　　磨蚀磨损是一个复杂的过程， 并且磨损率随很多操作变量和环境的变量而改变。在一个圆锥式破碎机的实例中， 已经确认了一些有效的变量： 衬板的耐磨特性； 岩石类型和性质； 给料尺寸和形状； 操作参数（ 如排料间隙、速度、负荷和功率） ； 摩擦引起的温度； 物料湿度和粘度； 外来金属块的混入。在批量生产中， 其中一些参数有稳定性和合理性， 比如上面引出的前三个参数； 相反， 包括湿度和温度的环境参数是不可控制的。

　　破碎部件衬上非常硬的锰钢， 它有很高的磨损强度。一台 KM D- 2200T 圆锥式破碎机， 在开始工作时锰钢衬板的厚度是 100 mm（ 俄罗斯锰钢 110 为G13L） ， 它以磨损平均速度 0 2 0 4 mm/ h 减小为10 20 mm.如果破碎机破碎非常硬的物料， 磨损速度还会加快。更换衬板不仅耗费时间和费用， 而且持续的磨损改变了破碎腔的外形， 在两个破碎元件之间的顶角和间隙恶化了， 导致排矿口增大， 产品粒度变粗， 粒级分布发生偏移。因此， 最大给料粒度和处理量均要减小了。

　　下面所报道的新衬板研制工作的目的是， 增加衬板的寿命和防止由于磨损而引起的破碎机性能恶化， 普通的方法是不可行的和效率低的。考虑到冶金行业（ 铸造） 的因素和破碎机的规格， 衬板厚度超过 100 mm 是不可取的， 厚衬板减小持久性， 平行带的长度影响破碎机能力。

　　3 新破碎腔型

　　3 1 前期研究

　　在前苏联已经进行了很多研究， 得出以下结论。

　　1） 摆频的提高会增加能耗， 降低运动部件寿命。

　　1- 224 次/m in； 2- 270 次/ min； 3- 338 次/ min 2） 使用给料分配器可以取得良好效果 .

　　3） 因为圆锥式破碎机的破碎空间矿粒充填不均匀， 能量分配有周期特征。频率与破碎机的偏心套旋转速度一致。因此， 细碎机驱动载荷可以由周期的最大转矩、周期等效转矩和计算扭矩的频率而计算出。转矩由下面公式得到次达到的最大周期转矩； N 加载周期数； m%（ = m/ ） 是一个减小系数，m 物料 S/ n 疲劳曲线梯度在双对数坐标所定义的系数， 与压力相关的系数。等效疲劳值或平均值由圆锥式破碎机的产量决定。

　　4） 细碎圆锥式破碎机效率由如下参数决定： 破碎机产量、排矿口尺寸、破碎产品的粒度和调整环的弹簧压力。破碎机产量与每吨破碎产品的能耗、平均破碎能量及破碎过程动力学有关。

　　破碎过程的平均单位能耗与破碎机产量成正比， 破碎过程的单位能耗由驱动能耗、破碎产量和破碎比决定式中： Na某种状态下所需平均能量； Q 圆锥式破碎机的产量； S 破碎比。选择某一破碎比 S， 关系式由试验确定， 代入式（ 12） .函数曲线见。

　　曲线表明： 产量为 200 260 t/ h 单位能耗最小。

　　这种情况是 KM D- 2200 破碎机的最佳产量。

　　生产应用的 KMD- 2200 细碎圆锥式破碎机的功率参数3 2 新设计

　　新的破碎腔包括两种破碎模式： 单颗粒粉碎和料层粉碎。如上文所述， 这些模式各有其优点， 将其结合在一个破碎腔中可获得更好的性能。改进的设计（ 0） 的主要目的是生产更细的物料及减少衬板重量， 新腔型可替代细碎圆锥式破碎机的普通衬板。

　　与普通圆锥式破碎机一样， 它的破碎腔也由动锥衬板 1 和定锥衬板 2 构成， 破碎腔包括均匀给料的预备区 A 和破碎平行区 B.

　　平行区表面上的小破碎区 3 形成空腔， 这些空腔沿锥面呈多环状分布， 形成蜂窝状结构。这些空腔有截棱锥， 但也可以制成截圆锥， 或截六角形。用大量的经验试验方法对蜂窝状结构进行最佳设计。

　　空腔的总面积应为平行带面积的 25- 40%， 若面积小于 25% ， 则空腔不起作用， 若超过 40% ， 则衬板寿命会缩短（ 空腔之间的衬板破裂） .空腔的深度（ h）为平行带衬板厚度（ a） 的 50- 70% .就衬板磨损而言， 若空腔深度小于 50% 空腔不起作用（ 除衬板使用初期） ， 若空腔深度超过截面厚度 70%， 衬板强度减弱， 寿命缩短。

　　当圆锥式破碎机工作时， 有衬动锥在有衬定锥内回转。物料的破碎是靠动锥将它压向定锥完成的。

　　被破碎的物料在上面物料压力和重力的作用下排出。

　　破碎过程分为两个阶段： 第一阶段物料进入预备区， 矿石在上部矿石压力和重力作用下均匀地移动到下一阶段； 第二阶段在平行带中完成， 此处物料破碎是一个复杂过程。发生在空腔内的破碎是由空腔内部的压力产生的压缩过程引起的， 缓慢压缩过程比冲击或其它单块破碎方法效率高（ 单位能耗获得更大的破碎比） .由于能量缓慢施加， 作者认为，在物料破裂之前， 极限应变能量不可能超过冲击破碎所需能量。也可在研磨和剪切的作用下， 物料在空腔和衬板上表面之间地带破碎。

　　在这种腔型设计中， 能量利用更充分， 细粒产品产量提高 5 10%.此外， 空腔中被破碎的物料相当于一个保护层， 可减少衬板费用 20% .

　　4 结论

　　新设计腔型的应用可带来可观的效益。明显的改善有： 细粒级产品含量增加了 10% 以上； 通过被破碎的物料充填到破碎腔中可减少衬板的磨损； 衬板铸造原材料减少了 20% .上述发明应用在矿山和建筑工业中将会全面改善圆锥式破碎机的性能， 并且降低生产成本。