技术改造是保证企业持续稳定发展的动力,是实现经济增长方式转变的重要途径。利用技术改造,可以扩大生产规模,优化生产技术结构,整合生产工艺,提高装备水平,提高产品质量和改善品种结构,从根本上提高企业的生存能力和市场竞争能力。因此,对设备技术改造方法的探索和研究对企业的生存和发展具有重要的现实意义!本文以研究企业现有设备改造的创新方法和途径为主要内容。论文主要分为两部分：第一部分主要是构建设备技术改造的新方法、途径及过程,提出了基于约束空间的机构创新设计方法；第二部分以基于约束空间的机构创新设计方法对煤炭焦化工业生产中平煤装置进行技术改造和创新研究。基于约束空间的机构创新设计方法部分主要论述了对于设备技术改造这一特殊的机构创新设计的方法、途径及采用的手段。主要步骤为：(1)首先调研现场、生产工艺及设备状况,收集相关资料、认识问题的本质；主要进行两方面的工作：第一根据现场状况和收集的资料,形成各种约束条件,包括空间尺寸、重量、方位布置等参数的限制条件、工作机的工况条件、工作环境限制条件、经济条件、操作和控制方式的限制条件、其他要求(如国家的产业政策、现场的技术条件、环境保护等)的约束条件,把这些约束条件组合起来成为约束空间集合。第二根据问题出现的原因,找出最基本层面上的实现功能的所有原理方案,组成原理方案集合。(2)以约束空间集对原理方案集进行初步的分析评价,选择合理的原理方案。(3)利用机构创新理论把所有的原理方案转化为各种不同结构原理图,然后以约束空间集对不同结构原理图进一步分析评价,从而优选机构原理方案。(4)采用计算机辅助技术,对结构进行参数优化,建立三维实体模型,利用Pro/E仿真运动模块对模型进行机构的运动仿真分析,从而为创新设计方案的正确性提供依据。对焦化炉平煤装置的技术改造,主要进行了以下工作：(1)对顶装式焦炉平煤装置的功能进行了现场调研,并对平煤装置在生产中存在的问题进行了分析。(2)以提高焦化炉内顶层煤的堆密度为目标,构建了平煤机构技术改造的约束空间集合,创建了以平煤杆为载体的实现目标的各种原理方案,并进行评价优选,将优选后的原理方案转化为对应的结构方案,并对其进一步优选,最终选定气缸—滚压的连杆结构为最后设计方案。(3)利用MATLAB优化工具箱对滚压装置的四连杆机构进行优化设计,并利用优化所得参数建立三维模型,应用Pro/E对其进行运动仿真分析。为评价滚压装置对原有平煤装置的影响,利用ABAQUS对技术改造后平煤杆进行了有限元分析。(4)分别从对顶层堆密度和平均堆密度的影响两个方面对改造后的平煤效果进行了分析,结果表明滚压装置能够使顶层煤的堆密度提高到0.82t/m3以上,与此同时装煤量能增加4t以上。