煤炭采样机发展的必然趋势是机械化、智能化，在工作过程中的稳定、高效，是各煤炭采样设备竞争的核心指标。物料传输方式决定着其工作效率。为了提升其稳定性和采样的高效率，本文在整机物料传输系统分析的基础上，对各环节的传输方式进行优化改进。在实际项目背景下，针对物料传输方式、用户的新要求及实验过程中存在的问题提出改进方案。论文做了以下几个方面工作：为了提高采样装置部分物料的传输效率，在对煤炭采样机采样装置中物料传输的特点进行理论分析的基础上，一方面，对现有采样头部分的结构进行分析，结合实验过程中的一些问题提出了结构改进方案；另一方面，在物料输送机理研究的基础上，进行了螺旋传输部分的优化设计，综合考虑了输送效率、结构尺寸及能耗的关系。对现应用的样品收集设备进行分析，结合用户需求提出了一种更加合理的样品收集装置。实现了集集样、封装和编码为一体的功能，从而能提高了整机的自动化程度，节省了人力资源，同时避免了人为因素对煤炭采集样本的干扰。针对弃料回送环节出现的效率较低的问题，设计了折臂式弃料回送机构来解决了上述问题。应用动量矩定理对折臂式弃料回送机构进行了理论分析，从运动过程中关键驱动位置所需动力的角度进行了动态分析。通过对各工作部件的运动动作顺序进行合理的分配，应用ADAMS软件对实际工况进行仿真分析，验证了该机构在带载情况下工作的可靠性。本文根据实际项目需求，理论分析及设计方案均从实际工况出发。针对实际工况中出现的问题，提出了相应的解决方案，提升了整机的自动化和智能化水平。对以后类似问题的分析处理提供了借鉴参考作用，具有较强的工程实用价值。