目前,喷浆台车的应用越来越广,车身的平衡对台车作业的稳定性具有重要意义,现行的调平方法是人为观察水平仪手动调节支腿,这种方法效率低、调平精度低;而位于车身上部的作业臂为适应作业范围越做越长,但是这种大长臂架的台车不适用于分层掘进的工程。针对以上不足本文设计了一种能够实现车身自动调平的电液比例系统和一种移动式作业臂,在不增加臂架长度的情况下扩大作业范围并适用于分层掘进隧道支护。为喷浆台车的结构设计和性能改善提供了一定的理论基础。本文对混凝土喷浆台车车身的主要组成部分及各部分之间的关系进行了分析,选择了台车行走驱动方式,并确定了移动式作业臂的总体结构。设计了车身自动调平电液比例系统,分析计算了支腿液压缸的最大支反力和位移量,以此为依据对支腿液压缸进行了选型。根据作业臂的运动原理,对其进行了运动学和动力学分析,采用D-H法得出其运动学方程。通过几何关系进行数学建模,推导出液压缸伸缩量与各节臂摆角的函数关系式。确定采用负载敏感技术设计了作业臂的液压系统。对整个臂架处于最危险工况时进行受力分析,得出各节臂液压缸所需最大推拉力,以此确定关键元件的参数和型号,并对负载敏感系统建模仿真,得出变量泵出口压力和流量的变化曲线和系统的稳定性。运用ADAMS软件建立作业臂收拢过程的虚拟样机,得出各节臂质心加速度、位移变化曲线,以及臂架各铰接点的受力情况。最后选取臂架处于最危险状态时,对其中的大臂进行有限元分析,仿真得出大臂变形云图和应力云图以及其前六阶模态特性,为移动式作业臂的设计研究提供了理论依据。