2015年度国家科技进步奖推荐项目公示-武汉理工大学科学技术发展.DOC

2016年度国家科技进步奖推荐项目公示一、项目名称 《高速铁路500m长焊接钢轨生产系统集成创新与应用》 二、推荐单位意见 三、项目简介 我国高铁建设快速发展，在国内，中国高铁“合纵连横”，人口50万以上城市基本上被高铁网络覆盖，至2015年底，高铁运营里程达1.9万公里，居世界第一位，设计时速达350km以上；在海外，中国铁路“步履坚实”地走出国门，先后与俄罗斯、美国、印尼、老挝、泰国等国签订合作协议，设计时速达400公里以上，响应我国“一带一路”的战略思想。 为减少钢轨焊接头，提高高速列车运行的平稳性和安全性，高铁线路采用高平顺性、高可靠性的无缝线路，在我国，高铁无缝线路由500m长焊接钢轨铺设而成。500m长钢轨的生产效率、生产质量决定了无缝线路的建设速度及质量，直接影响到无缝线路的使用寿命，甚至影响到列车行车以及人民财产的安全。 既有的焊轨生产设备主要依赖进口，成本高；生产布局无法满足500m长钢轨的生产需求；生产方式为手工作业的方式，效率低、精度和质量均无法满足国家高铁建设战略的需求。迫切需要对500m长钢轨生产的技术进行自主研发。 项目组在国家重大战略的支持下，开展了高铁500m长焊接钢轨生产的基础理论、工艺机理、控制技术以及高端装备与系统集成的研发，主要创新成果如下： （1）首次提出并设计了500m长焊接钢轨新型生产工艺流程，增加时效处理工艺，并根据流水生产的需要，首创焊轨生产U型工艺布局形式，缩短了焊轨基地的长度、显著的节省了资源，消除焊后热应力的影响、提高钢轨生产合格率及质量。 （2）研发了高可靠性的超长钢轨同步吊装控制工艺及系统，可对32台门吊进行同步控制，同步定位精度可达±10mm，响应速度小于0.05ms，单套设备节省人力达28人以上，提高了钢轨吊装速度，在与施耐德、西门子等公司竞争中胜出，获得7项自主知识产权。 （3）首次研发了全断面钢轨焊缝数控铣削技术，能根据钢轨形状自动进刀对焊缝一次性加工成型，加工后焊缝的平直度偏差为0~0.2mm/m，优于日本、德国钢轨平直度标准（0.3mm），提高生产效率达2倍以上，成果纳入了由铁四院主编的高速铁路与城际铁路设计规范，获得4项自主知识产权。 （4）研发了具有自主知识产权的500m长焊接钢轨生产的成套设备，单线焊轨生产能力高达1100km，而设备价格及运行成本约为进口设备的1/2。 （5）开发了基于工业互联网的焊轨基地生产综合管理系统和基于物联网技术的钢轨状态监测系统，实现了贯穿需求分析、生产规划、焊轨生产、铺设使用、维护保养等的焊轨全寿命周期管理体系。 项目具有自主知识产权，主编设计规范2本、授权国际专利3项、国家发明专利1项、实用新型专利11项、软件著作权3项以及中国企业新纪录2项；研发多种具有国际领先水平的焊轨生产设备，填补国际空白。成果在武汉、上海、南昌、郑州、广州等焊轨基地得到了应用，节省建设投资约2.7亿元以上，焊轨基地单线年生产能力可达1100km以上，为世界之最，为京沪、京广等高铁的建设提供了足量优质的长钢轨，保证高铁建设的顺利进行和运营的安全性，产生了巨大的社会、经济效益；近三年新增产值110576.8万元，新增税收17245.1万元，新增利润19280.4万元。 由中国工程院院士段正澄任主任及国内著名专家组成的鉴定委员会一致认为该项目整体技术达国际领先水平。 四、客观评价 1．查新报告 本项目委托湖北省科技信息研究院查新检索中心（国家一级科技查新咨询单位 国家发明奖项目查新单位）对本项目研究成果进行了查新工作，结论如下： 综合所检文献，委托课题提出的格雷母线用于长钢轨群吊集控系统中的应用，国内有文献报道，但发表文献的时间较委托课题晚，国外未见相同文献报道；委托课题提出的以铣代磨的工艺，国内外未见相同文献报道；委托课题提出的焊轨基地每条生产线年作业能力1100km以上的指标，国内文献中作业能力小于委托课题，国外文献中未涉及。 2. 鉴定意见 由中国工程院士段正澄任主任委员及国内其他知名学者组成的委员会对本成果的鉴定意见如下： 项目组对高速铁路500m长焊接钢轨生产关键技术进行了系统深入的研究，主要创新点如下： 1）研发了钢轨焊缝数控铣床、百米定尺轨平移上轨系统等成套关键设备，实现了焊轨生产设备的国产化，提高了长钢轨的生产效率和生产质量，降低了生产成本，满足高速铁路对钢轨高平顺性、高可靠性和高产量的需求。 2）研发了基于格雷母线的500m长钢轨同步吊装方法，解决了32台门吊同步吊装定位精确要求高的难题，提高了生产效率，保证了质量。 3）开发了基于工业互联网的集钢轨制造、施工以及维护于一体的焊轨基地生产综合管理系统，对各焊接生产工位进行全自动实时数据采集和监控。 4）提出并设计了500m钢轨焊轨基地的U型、L型工艺布局，节约了土地，节省了投资。 项