1、设计目的及意义（含国内外的研究现状分析）

破碎机一般应用于冶金、化工以及矿山建筑等行业，其实际运行机制和管理效果对行业发展具有非常重要的作用。近几年，我国破碎机行业呈现出较快的发展趋势，其中，常见的破碎机主要包括旋回式破碎机、冲击式破碎机、对辊式破碎机以及圆锥破碎机等（见图1）。现在正使用的破碎机，其实在一百多年前就已经出现，经过多次的改良成为我们现在使用的模式。在以后的时间里，破碎机随着人们的要求还会进一步改变。

图1 常见破碎机的种类

就我国破碎机的发展整体现状而言，上世纪 70 年代，由于世界科学技术的不断发展以及我国大规模经济建设发展的需求，促使了我国破碎机得以迅速发展，而且随着改革开放，我国与世界的交流力度也不断加大，这样通过对国外发达国家先进设备的引进，消化、吸收，催生了我国破碎机设备的发展。通观我国破碎机市场，总体对基本设备都能够生产，基本上满足了我国小规模的需求。但是对于较大型破碎机的发展，与国外先进技术仍然产生一定差距，不能完全满足需要。

以三大粉碎功耗学说为代表的传统破碎理论在粉碎领域中起着重要的指导作用，促进了物料破碎技术的发展。然而，三大粉碎功耗理论都有各自的适用范围，具有一定的片而性，随着科技的发展，三大粉碎功耗学说所代表的传统破碎理论已不能满足破碎工业的发展。粉碎过程是一个十分复杂的物理化学过程。因此，需要在多学科支持下建立完整的、系统的粉碎功耗理论，全而揭示物料粉碎的机理。对于我国许多中小矿山矿主而言，由于资金有限，多集中在小型破碎机的研究上，而业内大士一致公认国际上的破碎设备正在向大型化、高产、高效及竹能降耗等方向发展。因此，大型破碎设备，如大型旋转破碎机、圆锥破碎机市场基本被国外公司占领。

目前国内外破碎机仍然存在一些问题需要解决发展。第一是对于新型耐磨材料的应用较少。目前，破碎机常选用常规的高铬铸铁、超高锰钢等。实际上破碎机中一些易磨损件应采用较好的新型耐磨材料，可有助于提高破碎机的使用寿命。因此，对破碎机中关键部件，采用新型的耐磨材料应该是破碎机发展中的一个方向。第二是计算机辅助设计水平较低。采用现代设计方法，如计算机辅助设计，可以提高产品的性能和可靠性，缩短产品开发周期，提高产品竞争力。目前，利用计算机进行三维设计已经十分普及，然而，利用三维绘图软件，如Pro/E进行设计的较少，对破碎机的关键部件采用有限元软件 ANS节S进行分析的较少，利用运动学软件ADAMS对整机进行动力学分析的也较少。因此，利用计算机对破碎机进行优化设计的研究应该进一步加强。第三由于破碎机的制造水平是研发先进破碎机的基础条件，而目前矿石机械中，多为粗放式的加工工艺，且缺少先进的加工设备，这将难以保证破碎机的加工精度，破碎机的使用寿命和运行的稳定性也将难以保障。因此，提高破碎机制造工艺水平也需提高（工艺流程图见图2）。

图2 砂石生产线流程图

对于今后破碎机的研究方向而言，设计的基本点是：大摆程、高摆频、大底锥角并且三者必须达到最优匹配以及采用优化型层压破碎的破碎腔，再输入高能量，向着高能层压破碎方向发展。

破碎机是物料破碎的主要设备。从国内破碎机的现状及发展前景来看，国内破碎机还有很大的发展空间，要加强破碎基础理论的研究，提高耐磨材料性能，提高制造工艺水平，利用计算机对破碎机进行优化设计的研究，借以提高产品性能和可靠性，并扩大使用范围，内筛分双转子破碎机（见图3）的结构合理、设计新颖，在提高物料的破碎效果、与设备的台时产量、特别是在控制产品力度和降低能耗方面，均有优异的表现，是一种新型节能高效的破碎设备，非常具有设计研究价值。

图3 内筛分双转子立轴破碎机结构以及模型图