隧道挖掘,是现代基础设施工程中耗时多、难度高、劳动条件恶劣的一环。我国一直是基建大国,尤其是自2008年,加快公路、机场及铁路等各重特大基础设施建设这一加快经济增长、扩大国内需求的刺激政策实施以来,我国高速铁路、地下铁路工程的开建规模都是史无前例的。然而面对国内相对落后的隧道挖掘技术,尤其是隧道挖掘设备国产化的落后,使得国内隧道挖掘工程难以取得较快的速度。论文分析了小松PC200-8型液压挖掘机的整车结构和液压系统,在此基础之上,确立了凿岩台车的设计方向。建立凿岩台车坐标系,使得凿岩台车各部件尺寸和运动可以转化为数学模型进行精确计算。对钻孔过程进行了受力分析,并得到钻杆受力的解析公式。通过响应面分析,确立了动臂结构中特定尺寸与动臂最大应力之间的拟合经验公式,以此为基础采用粒子群算法,对动臂的机械结构进行了优化设计,并对优化设计后的结果进行了仿真试验验证。将挖掘机原有液压系统经过改进之后,使用AMESim软件建立了电传动凿岩台车的液压系统并进行了仿真试验,在试验成功的基础之上,通过响应面优化法对液压系统中的蓄能器进行了结构优化设计,从而达到了凿岩台车动力系统匹配的要求,并对优化后的结果进行仿真验证,证明优化之后效果突出,凿岩台车动力系统的稳定性得到了显著提升。至此,电传动凿岩台车的优化设计和动力系统匹配得到解决。使用Arduino语言设计了电动机性能监测系统,凿岩台车使用者可以时时观察台车的工作状况,并在出现危险信号时提醒使用者,保证了凿岩台车的正常运转和使用者的安全。