目前,主要的布料器形式为无料钟炉顶布料器,常用的型号有PW型、PW改进型、BT型和BG型等。这些布料器大多采用齿轮传动实现各种形式的布料,结构复杂且占用空间大。本文所研究的布料器采用空间连杆机构实现布料,与常规布料器相比具有结构简单,占用空间少的优势。布料器是高炉的核心部件,保证其安全可靠的运作是实现高炉炼铁的基本前提。布料器实现均匀布料需满足以下三个条件：一是结构满足最优化条件,不存在运动死点且各主要关节处受力最小；二是强度满足无限疲劳寿命要求；三是可实现特定轨迹下的均匀布料,易于控制。本文在布料器结构优化的前提下主要完成后两部分的工作。本文所研究的新型高炉布料器采用空间连杆机构实现布料功能,由于涉及复杂的数学运算及三维变换,使得其研究较为困难。目前对其研究主要采用三种方法：利用对偶理论,通过坐标转换矩阵,列出非线性方程组求解；软件仿真得到输入输出的数值解；优化法求解近似轨迹,涉及到初值选取,目标函数性态及寻优方法。本文采用动力学仿真软件ADAMS对布料器连杆机构进行运动仿真,得出特定布料轨迹下的输入输出数值,联合MATLAB软件对所得数据进行非线性拟合,求出特定布料轨迹下的控制方程。为了实现参数化控制,在前期工作的基础之上建立了布料器查询数据库,输入特定的布料轨迹参数即可得到驱动液压缸的活塞位移方程,从而实现对布料器的实时控制。本文所研究的布料器工作环境温度为200-600℃且长期承受循环冲击载荷作用,最常见的失效形式是疲劳失效。基于有限元分析软件ANSYS对布料器的承载零部件进行强度计算,分析最危险工况下的结构应力云图,并根据分析结果对危险结构进行改进和完善,以保证工作的可靠性。