针对沙漠地区铁路轨道积沙问题,课题组研发了一种可以提高清沙效率,减小劳动强度的新型轨道除沙车。本论文对轨道除沙车的关键部件进行了研究,对集排沙系统结构进行了设计与计算,对连接装置进行了有限元分析,通过EDEM-ADAMS耦合仿真,分析了集排沙过程中沙土的运动特性,研究结果应用于铁路轨道除沙车样机的研制,并进行了样机上线除沙测试。论文具体研究内容如下:1.通过对沙漠地区铁道线路的积沙情况进行实地调研,确定了设计技术指标,制定了料斗加推板集沙和输送带排沙的集排沙方案。2.建立了集排沙系统三维模型,并对一些重要部件进行设计与计算,选型与校核。确保集沙方式可靠,沙土能够顺利落到输送带上,且排沙量远远大于集沙量,输送带不会产生堆积情况。3.对连接装置进行结构设计,并对其进行有限元分析,保证除沙车在使用过程中,连接装置静力学强度足够,利用插件EA-addin对料斗进行EDEM-Workbench耦合仿真,获得料斗应力应变云图,确保料斗受力在材料的许用应力范围之内。4.对集沙装置开展建模工作。在EDEM中建立颗粒道床,进行颗粒仿真。在ADAMS中设置模型的运动参数,对集沙装置进行EDEM-ADAMS耦合仿真。获得了颗粒动态特性,分析了集排沙效果及料斗受力情况。5.试制了轨道除沙车,并进行了校内试验研究与上线测试,结果表明,研制的轨道除沙车集排沙效果较好,除沙性能超过设计技术指标。