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接近总运量的70%以上。目前煤炭的高效生产方式均采用综采设备,在开采过程中需喷水降尘和控制设备高温；煤炭深加工过程用水洗选矿,在煤炭洗选的过程中,要使用大量水。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,由于煤炭中有水分,铁路部门在冬季运输煤炭时煤炭易冻结,如果不及时处理,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。为了对各类规格车厢有效地喷洒防冻液,要求喷洒装置能够适应各类规格车厢。本文根据现有的防冻液喷洒装置存在的不足之处,以改善防冻液喷洒装置的性能为目的,提出了一种能够升降和水平旋转的悬臂式运煤列车防冻液喷洒装置,并对其结构和性能进行了分析研究。主要研究工作如下：1、防冻液喷洒装置机构方案设计。借鉴现有的防冻液喷洒装置的结构,设计了一种新型的防冻液喷洒装置,并给出了主要技术性能指标。2、防冻液喷洒装置运动特性分析。根据运动学理论和动力学理论对喷洒装置进行了运动学分析和动力学分析。3、防冻液喷洒装置数字化设计。根据设计要求,计算了关键零部件的尺寸,基于UG软件对喷洒装置的结构进行了完整的数字样机建模,对模型进行了虚拟装配和干涉检查。4、防冻液喷洒装置运动仿真分析。基于虚拟样机软件ADAMS建立了防冻液喷洒装置的虚拟样机模型,并对防冻液喷洒装置进行了仿真与分析。5、防冻液喷洒装置结构分析。根据有限元理论,利用有限元软件ANSYS对喷洒装置的主要零部件—主轴、连接杆和支撑杆进行了静力分析。