钻装锚一体机系统中包含着掘进钻车、扒装机、锚杆机的作用,解决了传统凿岩设施需要多个装备的配套使用,进而增加现场作业各工序的衔接时间,造成施工时间长的问题,提高精细化爆破作业水平和掘进速度。扒斗系统作为钻装锚一体机的关键部分,其性能的好坏直接影响钻装锚一体机的整体性能和工作效率,随着钻装锚一体机掘进速度的提高,扒斗系统的效率也应该得到相应的提高,如何提高扒斗系统的扒渣效率,长期以来一直备受业内人士关注,因此扒斗系统的研究具有重要的理论意义和经济价值。本课题以某型号钻装锚一体机为例进行相关研制工作,重点以钻装锚一体机的扒斗系统为研究对象,运用有关资料重新设计了一种双扒斗结构,该双扒斗结构拥有了更高的扒渣利用率,并结合实际情况建立扒斗系统的三维模型。其次,通过在扒斗结构三种危险工况下对钻装锚一体机进行力学分析,得出在不同危险情况下扒斗机构的最大变形和应力,为扒斗机构的强度分析提供设计参考。最后对扒斗机构做有限元静力学分析,得到扒斗机构整体和局部的分析结果,经过分析,对大臂位置进行拓扑优化,使得改进后的结构满足相应的强度需求的同时节省了结构材料,使设计的扒斗机构能够达到良好的性能和最低的生产成本。