國產(chǎn)圓錐破碎機自從20世紀(jì)中期仿制成功以來，未得到大的發(fā)展，其技術(shù)水平基本停留在國外的第一代和第二代水平上。而且，國產(chǎn)圓錐破碎機普遍存在著設(shè)計比較保守、機器笨重、效率比較低下、能耗高和破碎產(chǎn)品質(zhì)量不高等缺點。 圍繞著為改善國產(chǎn)圓錐破碎機工作性能的目標(biāo)，論文將研究課題定位于圓錐破碎機腔型結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計研究。

基于查默斯理工大學(xué)學(xué)者Evertsson對圓錐破碎機的一些基礎(chǔ)研究成果，論文從破碎機工作機理和工作性能的不同角度展開，在層壓破碎理論、圓錐破碎機生產(chǎn)能力Q的計算模型、層壓腔型模型、腔型設(shè)計方法、破碎產(chǎn)品粒度分布模型和腔型多目標(biāo)優(yōu)化模型等方面做了如下工作：

（1）分析了國內(nèi)外圓錐破碎機腔型研究的現(xiàn)狀，探討了圓錐破碎機腔型結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與改善圓錐破碎機工作性能的意義。

（2）對圓錐破碎機破碎腔內(nèi)散體物料的運動特性進行了深入研究，探討了三種不同形式的粒子流動狀態(tài),即滑動、自由落體、滑動與自由落體共存狀態(tài)。

分析了破碎腔內(nèi)散體物料運動狀態(tài)對破碎機工作性能的影響，建立了圓錐破碎機破碎腔內(nèi)散體物料運動軌跡模型，提出了圓錐破碎機分層破碎特性，為破碎腔進行分層研究和設(shè)計奠定基礎(chǔ)。