煤炭是我国重要的不可再生矿产资源,其应用范围十分广泛,是我国主要的消耗性资源,且在较长时间内不可替代。随着煤炭行业的不断发展和国家对环保力度的加大,实施近零损伤开采、绿色开采、全采全充的开采方式是煤矿重要的发展方向。近年来,膏体充填技术受到广泛关注,取得了长足发展。然而,膏体充填制备系统也存在物料称重斗粘料、堵塞的现象,影响系统工作的连续性;同时,不同充填能力的膏体充填制备系统存在设计难度高且多为重复性设计等问题。本文针对膏体充填制备系统存在的问题,做出如下工作:首先,对膏体充填制备系统中粉料称重斗的功能适应性优化设计和结构强度优化设计两部分内容进行研究,对称重斗的功能参数及结构强度做出优化设计,保证称重斗落料时不会发生堵塞和粘料,更利于充填物料的滑落,同时增加了称重斗的刚度、强度,保证整个膏体充填制备系统生产加工的连续性。并进一步对称重斗支撑架进行拓扑优化,在保证其刚度、强度的前提下,减轻材料用量,节约成本。其次,在膏体充填制备系统的设计过程中引入参数化设计的理念,分析了参数化设计的基本理论、设计原则及设计思路,并对膏体充填系统的参数化设计思路及各零件、组件模块约束配合关系进行分析,为进行整个膏体充填制备系统的参数化设计,奠定了理论基础和设计基础。再次,基于Pro/Program(程序)参数化设计功能,以尺寸驱动法为设计理论,编写零件的参数化设计程序,建立零件驱动参数与零件其它参数的尺寸驱动链接,完成膏体充填制备系统的各零件的参数化设计,实现零件模型的快速创建。最后,在完成零件参数化设计的基础上,采用自底而上的设计方法,以装配约束和尺寸约束为条件,对系统子组件及整个系统进行参数化设计。建立系统总驱动参数与零件及组件参数驱动链接,由特征参数变化驱动模型特征变化,完成子组件及系统参数化程序的编写,实现膏体充填制备系统的参数化设计。可快速构建不同充填能力的膏体充填制备系统的三维模型,减少了设计工作量,提高了设计效率。