铁路是我国运输煤炭的主要渠道,据统计,铁路对煤炭的发运量已占总运量的70%以上。目前,煤炭在开采过程中需喷水降尘和控制设备温度,选煤时需要用大量的水分对煤炭进行冲洗,这些原因导致煤炭中含有大量的水分。我国北方冬季天气寒冷,由于煤炭中含有水分,在运输时煤炭容易与车厢冻结在一起,给卸车带来了极大的困难,影响了车辆周转和煤炭运输的效率,同时也直接影响到货主和铁路部门的经济效益。喷洒防冻液与其他防冻解冻方法相比,具有投资小、见效快、节能等特点,一套性能优越、能适应运煤列车防冻液喷洒要求的装备的研发便显得格外重要。本文在综合分析现有防冻液喷洒设备各自特点和不足的基础上,根据运煤列车的防冻液喷洒要求,设计了一种能够实现升降和水平旋转的摆臂式运煤列车防冻液喷洒装置,满足了升降和旋转两种工作需要。利用Pro/E软件建立数字样机模型,直观的展现了各零部件之间的空间位置和运动关系,通过干涉检查,完善了模型,利用ANSYS软件对结构主要零部件进行应力和应变分析,保证了结构静态强度的安全,对主要部件进行模态分析,获得了结构动态特性。在ADAMS环境中建立虚拟样机,利用ADAMS/View模块对虚拟样机进行运动学仿真分析,获得结构在升降和旋转过程中速度、加速度和位移以及电机负载扭矩的变化规律。建立刚柔耦合模型,利用ADAMS/vibration模块对结构进受迫振动分析,得到结构整体在高低两种工作位时的固有频率和振型,以及主要零部件的频率响应特性,并且对摆臂和旋转喷洒轴在工作载荷的作用下进行了时域响应分析。通过以上对防冻液喷洒装置结构和性能的分析研究,为物理样机的制造和进一步优化结构参数提供了参考。