火车装载装置的效率直接影响火车机械化装载的速度。特别是对搬运成本的控制有着深远的影响。传统的棚车装载是依靠人力搬运、叉车装载。近几年出现了针对棚车装载袋装物品的一些专用机械,但是只是从棚车车厢外搬运至车厢内部的一些皮带运输机械,最终还是把码垛和装载分开进行。没有体现出高效率,装载方便的优点。因此本文的研究意义在于针对火车棚车袋装物品机械化装载装置的研究空白,提出了一种及搬运和装载一体化的机械装置,提高了装载效率,并达到了协同工作的目的,很好的解决了袋装物品棚车机械化快速装载的难题。本文以普通码垛装置和曲柄滑块伸缩原理为核心,采用理论推导结合实际情况分析的方法,研究火车棚车袋装物品一体化装载装置结构设计问题,完成了该装载机械的主要运动机构的设计和虚拟装配,对其进行了运动仿真和有限元分析。该装载装置的设计以提高装载效率和装载方便为目标。从研究棚车车厢一体化装载入手,采用虚拟设计方法建立了机构的装配模型。具体完成了以下工作：首先,根据传统叉车搬运袋装物品的效率问题,从提高搬运的袋装物品堆垛质量及装载方案出发,建立出了火车棚车装载袋状物品的装载装置。其次,针对火车棚车空间狭小的特点,设计出了自转型送料小车机构,解决了棚车左右车厢的装载难的问题。使装载装置的码垛机械手可以发挥更高的效率。考虑到自动送料小车的转向装载问题,设计出了可供小车换向的两级级液压伸缩转动装置,方便了棚车的全车厢装载。并选择ADAMS作为运动学分析软件,对机械手装载和小车的推卸堆垛的袋装物品推板装置进行了优化直到满足设计要求。最后使用有限元分析软件Solidworks Simulation对小车运输机构及机械手装置进行了静力学分析验证了其强度和刚度,并对小车推板机构进行了模态分析。本文通过普通叉车结构和袋装物品码垛机构的设计思想,创新性设计出了棚车袋装物品自动装载装置,它集合码垛和搬运为一体化的装载原理。对袋装物品棚车装载提高了效率,避免了装载过程中的空间利用不足的问题,同时也为棚车袋装物品一体化装载装置提供了理论依据。