伴随着我国经济和生产力的发展，对环境的保护也越来越受到重视。国家“十二五规划”提出节能减排的目标。为了响应国家的政策，节约材料，减少环境污染，干熄焦在炼焦行业所占比例逐步增加，焦罐提升机在炼焦行业所占的比重日益加大。车架和吊钩作为焦罐提升机主工作装置，在很大程度上影响整个干熄焦生产的效率、成本、使用寿命、可靠性和安全性等方面性能。对焦罐提升机主工作装置（车架和吊钩）进行优化设计具有很高的应用价值。　　论文分析了焦罐提升机尤其是主工作装置（车架和吊钩）的工作原理，对车架和吊钩进行受力分析，研究了车架和吊钩现有结构形式。根据车架现有形式重量大的缺点，对车架进行三维建模并利用拓扑优化和神经网络系统相结合的方法对车架进行优化设计。使用拓扑优化得出车架腹板截面的优化方案，并根据优化结果提出车架设计变量；利用 BP神经网络模型模拟车架随机变量与最大应力值的关系作为优化函数的约束条件，并利用 MATLAB工具箱里面的 fmincon函数进行优化；把优化后的焦罐提升机车架三维几何模型导入到有限元软件里建立车架有限元模型，对其进行静力学分析，得出工作实况下的等效应力值；对优化后车架进行模态分析，避免焦罐提升机在工作过程中发生共振的情况。根据现有吊钩发生裂纹的情况进行分析研究，利用理论计算得出吊钩危险截面的安全系数和应力值；建立吊钩三维几何模并对其进行有限元分析，根据分析结果对其进行优化设计，通过改变吊钩结构提高其危险截面应力值，达到结构的合理性。　　在满足车架强度和刚度要求的前提下，通过优化，车架重量最终减少8.88％，车架提升能力提高了7.74%。吊钩危险截面经过修改后，受力分布得到明显改善，最大等效应力值降低了30%。