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冲击破岩掘进机（简称掘岩机）是一款集成了破岩、耙装、转运、支护、行走等功能的新型部分断面掘进机，比现有同类掘岩设备破碎效率高、破碎效果好、结构简单合理、工作状态稳定、使用寿命长、易于维护保养，尤其在硬岩掘进方面优势明显;同时，该机借鉴了隧道挖装机的反铲装载机构设计，使其具备单独完成土石渣耙装作业的能力，因此具有广阔的应用前景。本文以掘岩机的耙装工作机构为研究对象，运用计算机建模、仿真技术研究其力学特性，探求结构中尚存在的不足，最后运用粒子群算法对装载机构进行结构优化。 文中首先重点介绍掘岩机装载机构的组成、特点、工作原理，并建立了该机构的运动学、动力学模型。基于Adams软件建立了该机构的虚拟样机模型，对该机构进行动力学与运动学仿真，通过耙斗齿尖运动轨迹的包络图得到了最大耙装高度、最大耙装深度、最大耙装半径等关键参数;应用等效测力计原理得到了装载臂耙装、摇臂耙装两种工作方式下的最大理论耙装力;同时也对各铰点的受力情况做了仿真分析。应用ANSYS软件对装载机构摇臂耙装与装载臂耙装的正、偏载工况进行了有限元分析，得到了机构的应力、应变分布情况，确定了应力集中区域和危险截面位置。最后对装载机构进行多目标函数的优化设计，运用粒子群算法求得整体最优解，与优化前进行对比分析以证明优化的有效性、合理性。优化设计要兼顾多种耙装方式，选用多目标函数法进行优化是合理可行的。在算法选择上考虑其实现的难易程度、收敛速度、计算精度等因素，最终选用粒子群智能算法寻求全局最优解。本文所做工作及研究成果在掘岩机装载机构设计的改进、性能的提升等方面提供了可供参考的理论依据。