挖装机是指集成挖掘工作装置、物料输送、静液压行走驱动的成套专用设备，主要适用于铁路、公路、矿山井巷、水电涵洞、斜井斜巷等隧道支护工程。尤其是在空间狭窄(2m×2m或以上)大型机械难以到位施工，成本工期进度要求高快的情况下，挖装机却能在这里用于各种矿石、泥渣、石土的挖掘输送装卸行走一次完成的快速小断面隧洞岩巷的掘进装运施工。目前国内生产的挖装机与国外相比存在很多不足之处，国内的市场完全被国外产品占领，然而国外生产的挖装机价格昂贵，配件周期长与维修困难，进而严重制约着工程施工的顺利进行。因此，开展挖装机成套设备的技术研发工作具有十分重要的意义。本课题研究目的主要是针对挖装机在实际应用中所出现的工作装置不够灵活轻便的问题进行动力学静力学分析与仿真研究，进而完成对挖装机工作装置的优化设计，以及挖装机高速档行走速度达不到设计要求的实际问题进行仿真分析与试验研究。基于以上目的，首先，本文结合挖装机的使用工况以及施工特点，以整车的稳定性与可靠性为目的，介绍了挖装机的整体结构的布局；以挖装机要实现的功能为出发点，设计计算了行走液压驱动系统、工作装置的液压系统以及其它辅助液压系统，并着重对行走液压驱动系统关键元件的设计选型及工作原理进行了论述。其次，针对挖装机在实际应用中所出现的工作装置在工作过程中不够灵活轻便的问题，提出了利用ProE三维建模，ProE/mechanism和mechanica模块进行动力学静力学分析与仿真研究的解决方法，最后利用mechanica中的优化设计单元完成对挖装机工作装置关键构件的优化。最后，针对挖装机高速档行走速度达不到设计要求的实际问题，设计了利用三通与单向阀代替梭阀的新液压系统控制方案，并对新液压系统进行了AMESim仿真分析。仿真结果表明：挖装机高速挡行走速度达到了设计要求。最终通过试验进一步验证了新液压系统方案的可行性与仿真模型的准确性。通过以上分析研究所得出的结论为挖装机的后续改进设计提供了理论依据，研究的结果具有良好的市场应用前景和社会、经济效益。