应用微纳结构技术的高精度白光共聚焦式机车轮对测量系统的研制

2021-05-10 11:21:21

机车轮对作为机车在钢轨上运行的重要部件，对于机车的安全行驶有着非常重要的影响。为了提升轮对检测水平，解决轮对检测精度低、鲁棒性差的问题。本成果针对所研制的检测装置中举升机构表面材质，提出激光干涉纳米制造技术在其表面制造跨尺度复合微纳结构，增加表面的抗磨损能力；此外，针对机车轮对产品在线检测中精度低、可靠性差、人为测量误差源多、效率低和检测成本高等诸多问题，从白光共聚焦传感器测头系统设计、装置机械结构有限元分析、软件设计标准化、智能化和人性化等方面进行深入研究，研制白光共聚焦式机车轮对智能测量系统。通过新装置的研制，可实现机车轮对在线高精度、高效率、智能化和低成本检测，从而解决国内外现有检测设备实用化低、可靠性差等问题，填补该领域的技术空白。

本成果具有在线检测高精度、高效率、智能化和低成本的特点。系统所能达到的技术指标：X轴测量范围：(0～2500)mm，Y轴测量范围：(0～700)mm.Z轴（白光共聚焦传感器测头）测量量程：12 mm；白光共聚焦式机车轮对智能测量系统X轴测量误差MPE:±（0.01+L/150）mm， Z轴轴径测量误差MPE:±0.01 mm，重复定位精度：0.01 mm；在 (0～2000)mm测量范围内，实现对各种大型机械加工部件进行端面尺寸测量、轮廓测量及粗糙度测量，测量精度可达（0.01+L/150）mm,L单位为m.

目前，包括中车长客股份和长春中车装备轮对生产线等企业对本成果有着很大的需求，初期，总体市场规模可达20余台。结合本成果功能拓展性的特点，如能产品化，则有很大的市场空间，产生可观的经济效益。