近年来,随着凿岩采石、隧道开挖等建设行业的兴起,国内涌现出大批应市场而生的凿岩台车生产厂家。其生产的设备大多以仿制欧美系产品为主,由于未掌握其核心技术,致使产品一直停留在初始阶段,整体水平受限。因此,对凿岩台车深入系统研究显得越来越重要,关系到生产施工、经济利益、行业发展。凿岩台车的核心为工作装置,对其优化设计的程度,直觉决定了最终产品的功耗、稳定性、强度和疲劳寿命等问题。为从根本上打破目前技术格局,本文就凿岩台车工作装置,采用了有限元技术、虚拟样机分析技术等现代设计手段,对其进行了优化设计,解决了目前凿岩台车设计中结构过重不合理、能耗过大不经济、稳定性和寿命较低的问题。主要工作和成果如下:(1)对凿岩台车工作装置进行机构优化设计,采用理论计算与ADAMS仿真优化相结合的方法,设计出了具有较低能耗和较高输出性能的工作机构。(2)在优化的机构上,进行了基于以UG和NX-NASTRAN相结合的有限元结构件优化设计。以刚强度计算为主,辅以拓扑结构优化方法,使得最终设计结构合理、重量轻、制造简单。(3)采用形状优化、几何优化、拓扑优化等三大优化手段,对推进梁进行深入系统的分析研究,成功规避国外铝梁专利产品,设计出了出具有自主知识产品的铝合金推进梁。同时,也开发出了焊接钢梁。整体流程上以理论为支撑,将机构优化、结构件优化等现代设计手段应用到开发中,属于系统性的复合分析,而非孤立研究某局部对象。这种设计思路和方法不仅在凿岩台车行业可广泛使用,对其余相类似产品,亦有很好的参考价值。另外,文中提到的两种推进梁已经成功制造应用,钻机也已完成初步测试,与其相关的调整装置正投产中。