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期期稳包单双中特一:自主創新有底氣!岳首筑機「移動自密實混凝土攪拌站」助力高鐵CRTSⅢ型軌道板技術新突破


今天,經智能機器人檢測合格的第15000塊高鐵CRTSⅢ型軌道板,在中鐵二十二局集團京沈客專京冀段9標北京密云巨各莊制板場下線。就在前不久,由中國工程院院士劉經南、郭仁忠領銜的國內知名專家組,對中鐵二十二局集團等聯合科研攻關的“集成智能機器人和三維成像儀的高速鐵路CRTSⅢ型軌道板自動檢測方法及應用研究”技術成果進行了評審,認定其達到國際先進水平!

智能機器人對軌道板進行檢測

專家組組長劉經南表示,該技術提高了我國高速鐵路CRTSⅢ型軌道板智能化水平,推動了中國高鐵零部件檢測向“智能檢測”和“智能測量”方向的高端進化,為我國高鐵技術領先世界又增添新優勢。

中鐵二十二局集團有限公司、中鐵二十二局集團第二工程有限公司、西南交通大學、高速鐵路安全運營空間信息技術國家地方聯合工程實驗室等有關專家和技術人員,以中鐵二十二局集團北京巨各莊制板場為課題研發基地,歷經兩年多,成功研發出集成智能機器人和三維成像儀的高速鐵路CRTSⅢ型軌道板自動化檢測系統,將每塊軌道板的檢測時間由45分鐘縮短至6分鐘,檢測精度正負0.15毫米,完全滿足高鐵建設的要求。

由中國工程院院士、武漢大學教授劉經南,中國工程院院士、深圳大學智慧城市研究院院士郭仁忠,及武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室、清華大學、中國石油大學教授和中鐵第一、第四勘察設計院等11位國內測繪、鐵路等領域知名專家組成的專家組,充分肯定了中鐵二十二局集團等研發的“集成智能機器人和三維成像儀的高速鐵路CRTSⅢ型軌道板自動檢測方法及應用”技術成果,認為,其在解決高精度機器人和三維成像儀集成與協同控制技術難題上的重要成果,特別是在點云數據分塊獲取條件下承軌臺位置和姿態精確確定的難題上取得了重要突破。

專家組一致認為,該技術成果提出了基于標準件的系統性能評定方法,建立了軌道板外形尺寸檢測系統性能分析和精度評定體系,另外,自主研發的成品板外形尺寸檢測數據庫在線管理系統,實現了檢測成果的規范化和信息化管理。

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岳首筑機與中鐵二十二局集團第二工程有限公司聯合研發“CN207954307U_成品輸送自密實混凝土攪拌車”專利證書

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岳首筑機與中鐵二十二局集團第二工程有限公司聯合研發“CN207954308U_一種自密實混凝土攪拌車用低位液體輸送系統”專利證書


CRTSⅢ型軌道板是我國自主研發、具有完全自主知識產權的一項重大科技成果,是我國高鐵無砟軌道技術國產化的重要標志。作為無砟軌道的重要組成部分,軌道板若不合格并被鋪設于線路中,將影響列車行車安全。

課題組組長、中鐵二十二局集團二公司副總經理兼京沈客專京冀段項目經理秦飛介紹,CRTSⅢ型軌道板所采用的WJ-8型扣件對“同一承軌臺兩相鄰套管中心距”的精度要求非常高,允許偏差為正負0.5毫米,精度要求高于CRTSⅠ型軌道板暫行技術條件中的正負1毫米。此前,CRTSⅢ型軌道板外形尺寸偏差的檢測方法,主要采用智能型全站儀+檢測工裝進行逐點測量。該方法檢測效率低下,檢測一塊軌道板的時間四十分鐘以上,同時,檢測工裝受重復安裝誤差等因素影響,檢測質量難以保證,部分檢測項目為人工輔助檢測,對人員操作要求高且人為操作誤差大,不能很好地滿足檢測高精度要求。

中鐵二十二局集團聯合西南交通大學等組成科研小組,以中鐵二十二局集團北京巨各莊制板場先張法預應力CRTSⅢ型軌道板預制生產任務為依托,開展了基于智能機器人和三維成像儀的高鐵CRTSⅢ型軌道板自動檢測方法及應用研究。巨各莊制板場生產任務有43460塊軌道板,包括P5600型36364塊、P4925型4474塊、P4856型2404塊等。

上圖:中鐵二十二局集團與岳首筑機聯合研制的移動自密實攪拌站(車)

課題組收集了軌道板各種檢測手段和方法,分析了國內外研究現狀,包括目前國內CRTSⅢ型軌道板的生產、施工、精調配置、質量評估的研究資料,并現場調研各大軌道板場所使用的軌道板檢測系統。

經大量研究總結,課題組完成軌道板檢測系統機器人最佳運動路徑的規劃設計,分析檢測系統機器人和軌道板外形數據獲取設備等,最終實現了對庫卡機器人和法如三維成像儀的自動控制及協同控制,從軌道板外形數據中高效精準提取軌道板外形尺寸檢測的實際測量值。技術人員還研究出提高測量精度地方法,做到了檢測報表的自動化輸出和軌道板檢測成果的信息化管理,另外,他們創新了自動化檢測系統的作業方法,完成使用說明撰寫。

中國工程院院士、武漢大學教授劉經南說,高鐵CRTSⅢ型軌道板外形尺寸偏差自動化檢測系統屬于非接觸式測量系統,檢測項目一次性獲取、一次性計算、一次性輸出,無需人工干預,具有檢測速度快、全自動化、精度高、穩定性好、安全可靠等特點,特別是,檢測技術人員和檢測設備投入少,現場設備安裝簡單,權限管理分明,性價比高?!?CRTSⅢ型軌道板自動化檢測系統大幅提高了檢測效率,有效縮短了軌道板檢測工期,帶來較大的經濟效益,同時,此項新技術的研發推動了中國高速鐵路軌道板檢測的技術進步,具有較高的社會效益?!?劉經南說。

CRTSⅢ型軌道板自動化檢測系統在巨各莊板場投入試運行以來,課題組在檢測試驗中不斷創新完善,先后提出基于標準件的系統性能評定方法,建立了軌道板外形尺寸檢測系統性能分析和精度評定體系,確保了檢測系統能夠滿足相關規范要求。

課題組先后就CRTSⅢ型軌道板自動化檢測系統研發申請專利12項,申請軟件著作權1項,并撰寫相關論文9篇。(文字:孔祥文、葉昌堯、孟凡瑞、高利紅/圖片:高利紅、侯欽佩)