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“破壁者”通过评审!国内最大的盾构机有“中国核心”

科技日报记者 张晔。破壁者

9日,通过由中交天河机械设备制造有限公司与中国科学院联合开发的评审国内最大盾构机主轴承,通过钱七虎院士领导的国内构机国核专家组审核,标志着中国完全掌握了自主设计、有中精密加工、破壁者安装调试、通过寿命预测等大型重型盾构机主轴承的评审集成技术,开辟了国内超大直径盾构机国产化的国内构机国核“最后一公里”。

盾构机是有中基础设施建设的主要设备,被称为“世界工程机械之王”。破壁者超大直径盾构机更被称为“王中之王”,通过承担着穿越山脉、评审穿越河流和海洋的国内构机国核重要任务。近年来,有中我国自主研发的大量盾构机国产化率达到98%,但主轴承一直依赖于从国外进口。

主轴承被称为盾构机的“心脏”,是盾构机刀盘驱动系统的关键核心部件。在盾构机开挖过程中,主轴承“手持”刀盘旋转切割手掌表面,为刀盘提供旋转支撑。运行中直径8米的主轴承只承载10万千牛(相当于2500头亚洲象重量)的最大轴向力、径向力可达1万千牛,倾覆力矩可达10万千牛米。

进口盾构机主轴承不仅价格高,而且订货周期长,从10个月到12个月不等。特别是在地缘冲突、贸易摩擦、疫情等不利因素的影响下,甚至有随时停止供货的风险。

2020年,中国科学院启动“高端轴承自主可控制造”战略先导科技专项,聚集国家战略科技力量,开辟高端轴承自主可控制造的“最后一公里”。2021年,中交天河与中科院成立联合研究小组,共同开发盾构机主轴承,历时近千个日日夜夜,先后解决了主轴承材料制备、精密加工、成套设计等十多个关键核心技术问题,一举克服了大型盾构机主轴承国产化问题。

主轴承被命名为直径8.01米、重50吨的“破壁者”。它是中国开发的第一套直径最大、单体最重的盾构机主轴承,可用于直径16米的超大型盾构机。设计使用寿命超过1万小时,可持续挖掘长度超过10公里。其价格仅为70个进口主轴承%左右。

由钱七虎、李依依、陈湘生等9位院士、知名专家组成的专家组认为,国内主轴承指标已达到同类进口产品的先进水平,部分指标处于国际领先地位。

钱七虎院士。

“主轴承有许多指标,包括疲劳强度、冶金工艺、淬火工艺、装配精度等。应该说,在某些方面已经达到了领先水平,总体上已经达到了国际先进水平。中国工程院院士钱七虎指出,主轴承开发的成功标志着我国盾构工程和盾构设备制造达到了一个新的高度,这是一个里程碑。

(受访者供图)。

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