随着铁路运输的不断发展,对铁路线路施工和维修提出了较高的要求。机动扳手已经成为必不可少的一种铁路养护机械。国内的轨道螺栓作业设备大多为手动方式,技术水平不高,作业的手段落后。目前线路维护作业中,大部分的铁路工务段使用半自动化的机械设备作为养路设备,但是仍存在作业效率低,劳动强度大等缺陷。在这样的背景下,自主作业式的轨道螺栓作业机的研究及设计应运而生,作业机自主定位轨道螺栓扣件,解决了人工操作不便、工作强度大等问题,同时提高作业效率。因此,可以预见实现轨道螺栓作业机的自主作业将成为未来线路养护的发展方向。本文以自主作业式轨道螺栓作业机为研究对象进行设计,对其工作原理、框架结构和工作流程进行分析,结合目前市场的实际需求,对开发的自主作业式轨道螺栓作业机的结构及传动系进行设计,本文的主要研究内容如下。首先,对铁路工务段进行前期调研,确定自主作业式的轨道螺栓作业机的总体研究方案,通过对整个系统的作业流程分析,确定具体的实现方案。在此基础上,对自主作业式轨道螺栓作业机的作业扳手的升降机构及松紧系统进行研究及设计。升降机构的设计包括电动机的选型与升降结构的设计;扳手松紧系统的设计包括系统的液压原理图的设计和分动箱的设计,并选择液压马达、液压泵及液压阀等,确定其输出动力。由于拧紧和旋松时,扳手所需的扭矩不同,因此,松紧系统中需要对分动箱及套筒扳手进行设计。其次,对自主作业式轨道螺栓作业机的行走系统进行研究及设计。介绍行走系统的总体布局,确定轨道螺栓作业机的传动方式以及传动系统的主要参数。根据行走系统采用电传动方式,对其进行驱动电机及蓄电池的设计及选型。最后,根据所述的整机设计,对自主作业式轨道螺栓作业机进行虚拟样机的建立,并主要零部件进行建模以及静力学分析,最终确保整机的高效可靠性。