国内首台套高原环焊机器人问世,破解高海拔铁路桥梁焊接难题

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核心摘要

2026年3月7日,重庆交通大学周建庭教授领衔的全国高校黄大年式教师团队,研发出国内首台套高海拔大跨拱桥拱肋节段自动环焊机器人,其配套的《高原铁路拱桥智能环焊技术规程》顺利通过中国铁道学会专家评审。该装备和规程填补了我国铁路拱桥智能焊接领域技术标准与重大装备的双重空白,有效解决了高海拔铁路桥梁焊接的核心难题,助力西部铁路基础设施建设。

详细正文

西部山区高海拔地区地形复杂、气候恶劣,铁路桥梁建设面临诸多技术难题,其中高海拔大跨拱桥的拱肋焊接的难度尤为突出。大跨钢管混凝土拱桥凭借受力合理、刚度大、耐久性好等优势,成为跨越山区峡谷的优选桥型,但在高海拔环境下,人工焊接面临效率低、质量不稳定、安全风险高的困境,长期制约着高原铁路桥梁建设的推进。而2026年3月7日,重庆交通大学传来的喜讯,彻底破解了这一行业痛点。
此次问世的高海拔大跨拱桥拱肋节段自动环焊机器人,由重庆交通大学周建庭教授领衔的全国高校黄大年式教师团队研发,被认定为国内首台套装备。与此同时,其配套的《高原铁路拱桥智能环焊技术规程》也顺利通过中国铁道学会专家评审,这一成果一举填补了我国铁路拱桥智能焊接领域技术标准与重大装备的双重空白,为西部山区高海拔铁路桥梁建设提供了全套智能焊接解决方案。
据了解,高海拔环境下的焊接作业面临三大核心痛点:一是高海拔缺氧,会导致人工焊接效率大幅降低,且焊接人员易出现高原反应,影响作业安全;二是强风与温差剧变,易导致焊接接头出现裂纹、气孔等缺陷,影响焊接质量;三是高空作业,焊接人员需在高空进行长时间作业,安全风险极高。针对这些问题,崔晓璐教授核心负责的研发团队,经过长期攻关,实现了三大核心技术突破。
第一个突破是亚毫米级精度控制,团队通过焊接-避障协同路径规划技术,让机器人的轨迹偏移误差小于1mm,确保焊接接头的精准对接,有效提升焊接质量;第二个突破是全天候智能作业,依托曝光自适应焊缝识别与跟踪技术,堆叠预测精度达98%,能够适应高海拔地区强风、温差剧变等复杂气候条件,无需人工干预即可完成焊接作业;第三个突破是全过程质量保障,构建了焊前-焊时-焊后全链条调控体系,对焊接材料、焊接工艺、焊接过程进行全方位管控,让焊接内部质量稳定达到一级焊缝标准。
在实际应用中,该机器人的优势十分明显,能让单根拱肋焊接工时效率提升20%以上,同时彻底改变了人工高空焊接的作业模式,显著降低了高空作业的安全风险,减少了高原反应对焊接人员的影响。此次研发的技术装备与技术规程,全面覆盖焊接装备、工序、工艺、质量控制等全流程,不仅解决了高海拔铁路桥梁焊接的核心难题,还为我国高海拔、大跨度铁路拱桥建设提供了可复制、可推广的智能焊接方案,助力西部铁路基础设施建设高质量发展。

编辑点评

国内首台套高原环焊机器人的问世,是我国铁路建设领域智能化升级的重要成果,更是破解高海拔铁路桥梁建设难题的关键突破。高海拔地区的焊接作业一直是行业公认的“硬骨头”,人工焊接不仅效率低、质量难保障,还存在极高的安全风险,而这台机器人的出现,彻底改变了这一现状。三大核心技术突破,既解决了精度、环境适应性等技术难题,又实现了焊接质量的全程可控,充分体现了我国在智能装备研发领域的实力。配套技术规程的出台,更是让这一技术装备能够规范落地、广泛应用,填补了行业标准的空白。该成果不仅助力西部铁路基础设施建设,还为我国其他高海拔地区的工程建设提供了技术借鉴,推动了我国智能焊接技术的产业化发展,具有重要的经济和社会效益。

总结

重庆交通大学周建庭教授团队研发的国内首台套高原环焊机器人,及配套的《高原铁路拱桥智能环焊技术规程》,填补了我国铁路拱桥智能焊接领域的双重空白。该机器人通过亚毫米级精度控制、全天候智能作业、全过程质量保障三大核心技术突破,有效解决了高海拔地区焊接效率低、质量差、安全风险高的痛点,可使单根拱肋焊接工时效率提升20%以上。该成果为高海拔、大跨度铁路拱桥建设提供了全套智能焊接解决方案,助力西部铁路基础设施建设高质量发展,同时推动了我国智能焊接技术的进步与产业化应用。