收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

挤压类破碎机工作机理和工作性能优化研究

黄冬明  
【摘要】: 挤压类破碎机是散体物料破碎的主要设备,广泛应用在冶金矿山工业、建材工业、筑路工业、化学工业和硅酸盐工业中。然而,国产挤压类破碎机设计比较保守、机器笨重、效率比较低下、能耗高和破碎产品质量与国外产品相比差距还比较大。 自从20世纪中后叶开始,国外研制开发出集层压腔形、高摆频和合理摆动冲程于一身的现代高能挤压类破碎机,这些破碎机集机、电、液技术于一体,实现了远程自动监控、自动清腔、自动过载保护等先进功能,从而极大地提高了破碎机工作性能,改善了破碎产品质量,提高了破碎机厂家和用户的经济效益。 然而国产挤压类破碎机自从20世纪中叶仿制成功以来,未得到大的发展,其技术水平基本停留在国外先进水平的第一代和第二代水平上。因此,为改善国产挤压类破碎机工作性能,提高我国装备制造业技术水平,本文基于先进破碎理论—层压破碎,采用现代优化设计技术,以圆锥破碎机为研究对象,对挤压类破碎机工作机理和工作性能进行了深入研究,建立挤压类破碎机生产率、破碎产品粒度和腔型的多目标规划模型,为研制开发具有完全自主知识产权的新型、高效、节能和环保的现代高能挤压类破碎机奠定理论基础。 围绕如何实现这些目标,本文在上海市科委和某大型破碎机企业合作项目的支持下,将研究课题定位于挤压类破碎机工作机理和工作性能优化研究。全文从破碎机工作机理和工作性能的不同角度展开,在层压破碎理论、挤压类破碎机生产率模型、层压曲线腔型模型、腔形设计方法、破碎产品粒度分布模型和多目标规划模型等方面实现了突破。 本文主要包括下述主要工作和结论: (1)总结归纳了国内外层压破碎研究成果,探讨了在挤压类破碎机上实现层压破碎的优越性、基本前提和可行性,对挤压类层压破碎机关键使能技术进行了概述。 (2)对破碎机和破碎腔内散体物料的运动特性进行了深入研究,探讨了破碎机和散体物料运动状态对破碎机工作性能的影响,建立挤压类破碎机破碎腔内散体物料运动轨迹模型,提出挤压类破碎机分层破碎特性,为破碎腔进行分层研究和设计奠定基础。 基于破碎机和散体物料运动学和动力学特性,建立挤压类破碎机生产率模型。对影响破碎机生产率的关键结构参数和工作参数进行深入研究,建立生产率与各关键因素关系模型。以改进型国产PYB900圆锥破碎机为研究对象,对破碎机生产率进行了研究,对影响破碎机工作性能的各关键结构参数和工作参数(包括偏心套转速、动锥大小、动锥底角、进动角、排料口摆动行程、闭边排料口尺寸、平行区长度等)进行了定性和定量分析,从而验证了生产率模型的可行性和可靠性。 (3)利用RMT-150B岩石力学试验系统对石灰石散体物料层压破碎过程进行了试验研究,对试验数据进行统计回归分析,得到挤压类破碎机层压破碎过程选择函数模型和破碎函数模型,为对层压破碎产品粒度计算分析提供理论依据。 基于层压破碎原理、总体平衡模型和分层破碎特性,对挤压类破碎机破碎腔内散体物料破碎过程进行了深入研究,结合散体物料破碎矩阵模型,建立挤压类破碎机破碎腔内散体物料层压破碎过程操作模型,揭示了挤压类破碎机层压破碎过程的本质原因,为对破碎产品粒度分布研究和优化奠定基础。 以改进型国产PYB900圆锥破碎机为研究对象,对破碎机破碎产品粒度分布进行了深入研究,建立破碎产品粒度与影响破碎机工作性能的各关键因素关系模型,对各关键因素进行了定性和定量分析。 (4)基于分层破碎特性,结合挤压类破碎腔工作特性,提出适用于挤压类破碎机设计的固定质量原理,并应用于对挤压类破碎机曲线腔形的研究,有效减少或消除了挤压类破碎机破碎腔各破碎层的堵塞和待料。在挤压类破碎机破碎腔研究中,引入工态啮角概念,保证了破碎腔的咬入特性,提高了破碎机工作性能。 基于层压破碎原理、分层破碎特性、固定质量原理和工态啮角要求,建立挤压类破碎机层压曲线腔形模型,提出层压曲线腔形设计新方法。 (5)为研制开发高效挤压类层压破碎机,基于挤压类破碎机工作机理和工作性能研究,建立挤压类破碎机生产率、破碎产品粒度和腔型的多目标规划模型。 结合圆锥破碎机多目标规划问题,对挤压类破碎机多目标规划模型的求解方法进行了深入研究,采用基于K-T方程的系列二次规划算法对多目标规划模型进行求解。此外,还以日本神户制钢有限公司的AUTOFINE36圆锥破碎机为研究对象,利用多目标规划模型进行多目标优化研究,验证了模型的可行性和可靠性。 (6)基于挤压类破碎机工作性能模型和多目标规划模型,研制开发破碎机优化设计软件原型系统,可以对破碎机工作性能参数进行分析和优化。以系列国产圆锥破碎机PYB900、PYB1200、PYB1750和PYB2200等为研究算例,对破碎机进行了多目标优化研究。此外,还对国产PYB900圆锥破碎机的多设计方案进行了多目标规划研究,从而验证了挤压类破碎机工作性能模型和多目标规划模型的可行性和可靠性。 基于多目标规划结果,对国产PYB900圆锥破碎机进行改进设计,与破碎机生产厂家合作,制造相应物理样机一台,通过物理样机实验进一步验证了工作性能模型和多目标规划模型的可行性和可靠性。 基于挤压类破碎机工作机理和工作性能研究,研制开发圆锥破碎机参数优化设计系统,该系统成功应用于上海某破碎机生产厂家,效果良好,得到用户好评。 (7)为完善挤压类破碎机工作机理和工作性能研究,指出了下一步的研究目标、内容和方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 魏忠才;;三辊卷板机设计力学分析及主参数确定[J];中州煤炭;2006年05期
2 王番平;;浅析垫密封和填料密封在装配过程中容易忽视的几个问题[J];甘肃冶金;2007年03期
3 徐余伟;;橡胶工业螺旋输送机设计参数的选择和确定[J];橡塑技术与装备;2008年10期
4 周志刚;徐芳;王国荣;刘清友;周铭丽;;新型牙轮钻头浮动套轴承工作机理试验研究[J];轴承;2009年06期
5 李双祥;李坚;;节能设备——蒸汽喷射混合器特点及选用[J];应用能源技术;2010年03期
6 王建明;;一种提前预测孔内事故的新技术[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2010年08期
7 李田军;鄢泰宁;Р.К.波格丹诺夫;;复合片切削刃的工作机理[J];煤田地质与勘探;2011年02期
8 胡家璜;;多组份钼酸铋催化剂的工作机理[J];中国钼业;1990年04期
9 姜晨光;姜祖彬;李光;姜霞;李金洲;;基于引力场的挡土墙设计方法研究与初步实验[J];中国煤炭地质;2008年07期
10 黄显富;;液压制动器在桥式起重机上的应用[J];煤炭技术;2009年06期
11 程伟翔;宋卫国;石伟南;巩亮生;姜晨光;;挡土墙设计方法的改进[J];矿冶工程;2009年03期
12 卢春华;蒋国盛;鄢泰宁;陆洪智;;新型电磁式孔底冲击器工作机理研究[J];地质与勘探;2010年01期
13 肖冬梅;钟少贞;林冬;;双室煤气排水器的故障及处理方法[J];冶金动力;2010年S1期
14 ;热恒温条件对硅、氟橡胶性能的影响[J];橡胶参考资料;1971年Z2期
15 何玉鸿;;微波低温真空干燥设备的技术分析及研究[J];轻工机械;2006年03期
16 隆威;卫军刚;;柔性纠斜防斜钻具组合的应用研究[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2007年01期
17 李雯霞;;含浆量对再生混凝土性能及强度的影响[J];粉煤灰;2010年01期
18 李雯霞;;含浆量对再生混凝性能及强度影响的研究[J];铁道建筑技术;2010年12期
19 王有杰;;异形钢纤维与混凝土粘结机理及其增韧效应研究[J];黑龙江交通科技;2011年03期
20 蔡祖光;;陶瓷厂使用膨胀螺栓和化学锚栓时应注意的问题[J];佛山陶瓷;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑秀华;袁杰;葛勇;张宝生;;引气剂对页岩陶粒混凝土工作性和强度的影响[A];2004“第七届全国轻骨料混凝土学术讨论会”暨“第一届海峡两岸轻骨料混凝土产制与应用技术研讨会”论文集[C];2004年
2 丁庆军;彭艳周;王发洲;胡曙光;;利用硫铝酸盐水泥制备C50泵送钢管混凝土的研究[A];第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文汇编(上卷)[C];2005年
3 朱勇军;王怀英;;蒙皮支撑压弯构件性能的简化有限元分析方法[A];庆贺刘锡良教授执教五十周年暨第一届全国现代结构工程学术报告会论文集[C];2001年
4 向安乐;袁红星;;新型改性高效减水剂在管桩生产中的应用[A];“全国特种混凝土技术及工程应用”学术交流会暨2008年混凝土质量专业委员会年会论文集[C];2008年
5 向安乐;袁红星;;新型改性高效减水剂在管桩生产中的应用[A];预制混凝土桩——中国硅酸盐学会钢筋混凝土制品专业委员会、中国混凝土与水泥制品协会预制混凝土桩委员会2007-2008年年会论文集[C];2008年
6 邢国超;;提高XK闸刀端电压 改善DF4型机车蓄电池工作性能[A];第十届中国科协年会中部地区物流产业体系建设论坛专辑[C];2008年
7 唐自琴;鹿永久;;混凝土搅拌中二次添加减水剂的工艺试验研究与应用[A];第二届水电工程施工系统与工程装备技术交流会论文集(下)[C];2010年
8 胡冲;Loris Amathieu;;应用铝酸盐水泥的高性能干混砂浆[A];首届全国商品砂浆学术会议论文集[C];2005年
9 梅宽杰;李东旭;;钢渣在干粉砂浆中的应用研究[A];中国硅酸盐学会水泥分会首届学术年会论文集[C];2009年
10 白晓虎;李芳;张祖立;;秸秆膨化机输料装置研制及其工作性能试验研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄冬明;挤压类破碎机工作机理和工作性能优化研究[D];上海交通大学;2007年
2 林希强;基坑复合土钉支护全过程内力及变形研究[D];中国地质大学;2004年
3 尚新生;多元复合地基工作机理及优化设计研究[D];西安理工大学;2005年
4 饶为国;桩—网新工法加固软土路基理论与技术[D];中国地震局地球物理研究所;2005年
5 闫洪余;立辊式玉米收获机关键部件工作机理及试验研究[D];吉林大学;2009年
6 梁宗敏;连栋温室结构抗风可靠度设计理论研究[D];中国农业大学;2004年
7 张云国;自密实轻骨料混凝土性能研究[D];大连理工大学;2009年
8 陈惊天;法官证据评判研究[D];中国政法大学;2009年
9 李海深;复合型土钉支护工作性能的研究[D];湖南大学;2005年
10 李自然;脉冲等离子体推力器设计与性能的理论与实验研究[D];国防科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙珍茂;复合土钉支护机理及其设计研究[D];武汉大学;2004年
2 刘双菊;刚性桩复合地基在水平荷载作用下的工作性状研究[D];天津大学;2004年
3 郑坚;土钉支护工作性能及在软土地基基坑围护中应用[D];浙江大学;2002年
4 王海兰;井下封隔器工作行为仿真研究[D];西南石油学院;2004年
5 井岩;有机静电感应三极管工作机理解析及其结构参数优化[D];大连铁道学院;2002年
6 刘承超;自修复混凝土的工作机理及试验研究[D];福州大学;2005年
7 赵晓峰;黄土基坑土钉支护工作机理与有限元数值分析[D];西安理工大学;2007年
8 王略;客户服务的工作机理及支持系统研究[D];华中科技大学;2005年
9 侯庆;压力分散型锚杆工作机理与现场试验研究[D];重庆大学;2003年
10 林云腾;层间隔震结构工作机理研究[D];福州大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 董映璧;水替代氢成空间动力装置燃料[N];科技日报;2004年
2 福建 谢比豪 杨剑青;三星手机充电器故障检修与工作机理探究[N];电子报;2009年
3 王方;革命性的创新:源自工作机理的突破[N];国际商报;2004年
4 杨军;听质量状元“念经”[N];中国航天报;2000年
5 山东 谭景林 傅鹏;温度传感器的工作机理[N];电子报;2007年
6 夏军;实现维修加固旧有桥梁交通不中断[N];科技日报;2006年
7 刘富品;国华科技:创新服务器引商机[N];中国计算机报;2004年
8 包东智;UWB发展应关注的问题[N];计算机世界;2007年
9 李福昌;UWB技术发展展望[N];人民邮电;2007年
10 河北电信设计咨询有限公司 包东智;UWB挑战最后一公里[N];通信产业报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978