针对无烟草木灰炉内土壤—秸秆堆积不平整问题,构建基于离散元的铲装混合堆积优化模型,通过铲装作业方式研究土壤—碎秸秆在无烟草木灰炉中的装填堆积过程。以铲斗高度、铲斗姿态角和铲尖速度为试验因素,堆积轮廓平整度为试验指标,设计三因素三水平正交试验,建立堆积轮廓平整度回归模型得出试验因素对试验指标的影响情况。结果表明,铲尖速度、铲斗姿态角、铲斗高度对堆积轮廓平整度的影响分别为极显著(P<0.01)、显著(0.010.05)。对3个试验因素进行优化设计,得到最优参数组合:铲斗高度为0.549 m,铲斗姿态角为122.1°,铲尖速度为0.598 m/s,最优堆积轮廓平整度为236.742 mm。利用EDEM对最优参数组合进行验证,得出在最优参数组合时实际堆积轮廓平整度为223.859 mm,与预测值相对误差为5.442%。为连杆式铲装机构的优化设计提供参考。