圆锥破碎机的生产能力是圆锥破碎机的重要性能参数之一，也是目前制约圆锥破碎机广泛运用的瓶颈。圆锥破碎机的破碎产品粒径好，但生产率低，成本较高。因此，提高圆锥破碎机生产能力，从而降低产品生产成本是非常必要的。

圆锥破碎机的生产能力和各相关参数的合理取值是紧密相连的，因此优化圆锥破碎机的各相关参数对于设计高产的圆锥破至关重要。

制约圆锥破生产能力的因素主要包括破碎腔型，动锥的转动速度，破碎锥的底角，破碎腔体的平区长度，进动角，物料的其他物理特性（湿度、强度等)，破碎机喂料情况(作业人员的技术水平)，给料情况等。

提高圆锥破碎机工作性能的方法之一是应用合理的破碎腔型。圆锥破腔体的形状由动锥衬板外表面和定锥衬板内表面的空间所构成。破碎腔形状、衬板表面的形状对破碎机的技术经济指标(能耗、生产率、破碎产品粒形、粒度以及破碎机衬板磨损情况等)有较大影响。使用性能较好的破碎机腔形能够提高圆锥破碎机的生产能力，提高成品料的粒形与粒度，减小破碎机械耗能，进而显著地增大圆锥破的经济效益。

一、基于固定质量原则和工态啮角的曲线腔形研究

基于分层破碎特性，我们提出了固定质量原理。所谓固定质量原理，是指基于破碎机和物料在破碎腔的运动学特性，对破碎腔进行破碎分层划分研究，规定所能流过破碎腔每一破碎层的极限当量石块的质量相等，显著的降低破碎工作腔各划分带的待料和堵料，进而保证圆锥破的破碎特性。

二、基于工态啮角的破碎腔形设计

工态啮角被定义为颚破机腔体里动颚着力处破碎的方向和相应定鄂着力处法线方向所夹的角。但是，目前还没有搜集到考虑工作时实际啮角的腔型设计相关信息。圆锥破的形状优化中使用了工作时的啮角的概念和分层破碎的原理，显著的改善了圆锥破的破碎特性，得到更好的满足使用特性的成品料。

（1）工态啮角在圆锥破中的应用

在圆锥破的形状设计规划阶段，通常仅需要考虑腔体进料口的大小符合使用需要，破碎腔啮角的设计大小能够很好的夹住石块，而缺乏对应的依据来指导腔体形状的设计。但是，从圆锥破破碎锥的锥体固定点的摆动规律，可知圆锥破的工作时的啮角一般比腔体形状啮角设计的大，这样就会出现对圆锥破成品料品质与机器破碎正常运转特性产生制约的现象。

（2）腔体设计时工态啮角的运用

为提高圆锥破腔体的破碎运转特性，从工作时啮角实际大小的角度出发，将圆锥破的腔型进行优化。另外，可以通过改进轧臼壁曲线，进而提高圆锥破的破碎性能。

（3）基于固定质量原则和工态啮角的圆锥破腔形设计

圆锥破腔体曲线的选用应该符合有关的行业手册与技术规范，所以并不能真正意义上按照质量不变原理对腔体的划分破碎带进行优化。为了改善圆锥破腔体里石块的挤压破碎特性，应该尽可能的缩小腔形大小和符合质量不变原则和工态啮角的腔形之间的差距。

三、圆锥破碎机腔形优化

为了使圆锥破碎机腔形在设计时尽量满足工态啮角和固定质量原则的需要，我们构建圆锥破腔体曲线的优化模型。