我国迄今最大盾构机主轴承研制成功 打通自主可控“最终一公里”
中新网北京12月15日电 (记者 孙自法)被网友戏称为“基建狂魔”的我国根底建设职业，在凿山开路、过江跨海工程项目中常常运用的大型盾构机已完结国产化，但其要害中心部件主轴承，长期以来依靠进口，因而成为盾构机亟需打通自主可操控作的“最终一公里”而备受重视。\n\n 我国科学院金属研讨所(中科院金属所)12月15日对外宣告，由该所李殿中研讨员、李依依院士团队牵头攻关的超大型盾构机用直径8米主轴承近期已研发成功，大型盾构机全国产化和自主可控的“最终一公里”由此顺畅打通。这项研讨团队形象比喻为盾构机“掌心”的主轴承中心要害技能，也总算被我国牢牢握在自己手中。\n\n 研宣布我国迄今最大盾构机用主轴承\n\n 李殿中研讨员近来在线上媒体团体采访时介绍说，最新研发成功的直径8米主轴承重达41吨，是现在我国制作的首套直径最大、单重最大的盾构机用主轴承，它将装置在直径16米级的超大型盾构机上，用于地道工程发掘。\n\n\n\n我国自主研发成功的直径8米级主轴承检验会(2022年9月30日举行)。 中科院金属所 供图\n\n 盾构机掘进过程中，主轴承“手持”刀盘旋转切削掌子面并为刀盘供给旋转支撑。直径8米主轴承在运转过程中承载的最大轴向力到达10万千牛(1千牛约等于0.1吨物体的重力，一头成年亚洲象的体重按4吨算的话，这适当于轴向遭到2500头亚洲象重力的效果)、径向力达1万千牛、倾覆力矩达10万千牛·米。\n\n 他指出，大型盾构机在掘进过程中，只能行进，不能后退，主轴承一旦失效，会形成严重损失。因而，主轴承是盾构机刀盘驱动体系的中心要害部件。盾构机又是国民经济建设的严重配备，为确保主轴承的高承载才能和高可靠性，特别要求制作主轴承的轴承钢要高纯洁、高均质、高强韧、高耐磨，一起对主轴承成套规划、加工精度、光滑脂油等都提出很高要求。\n\n\n\n用于沈阳地铁一号线东延线中的3米轴承。 中科院金属所 供图\n\n 直径8米主轴承的研发成功，标志着我国已把握盾构机主轴承的自主规划、资料制备、精细加工、装置调试和检测点评等集成技能。经国家轴承质量检验检测中心检测和专家组评定，以为该主轴承各项技能功能指标与进口同类主轴承适当，满意超大型盾构机装机使用需求。\n\n 打破“低氧稀土钢”等12项要害技能\n\n 为助力处理大型盾构机主轴承研发“最终一公里”难题，中科院2020年发动“高端轴承自主可操控作”战略性先导科技专项(高端轴承专项)，由中科院金属所、中科院兰州化学物理研讨所等7家科研院所组成建制化团队，并联合中交天和机械设备制作有限公司、洛阳新强联反转支承股份有限公司等20余家职业企业进行协同攻关，先后处理主轴承资料制备、精细加工、成套规划中12项中心要害技能问题，成功开宣布直径3米到8米级的盾构机主轴承共10套。此前，在沈阳市政府的大力推进与支撑下，直径3米主轴承已在沈阳地铁工程中成功使用。\n\n\n\n刘维民院士、李殿中研讨员、李依依院士、胡小强研讨员(左一至左四)在检验活动上沟通。 中科院金属所 供图\n\n 俗话说“好钢用在刀刃上”，但首先要找到好钢。高端轴承专项负责人李殿中研讨员以为，在12项中心要害技能问题傍边，中科院金属所团队成功研讨开宣布“低氧稀土钢”是要害技能中的要害。\n\n 他说，为发挥我国稀土资源优势，处理轴承范畴的严重需求，中科院金属所团队历经十多年研讨，发现稀土钢功能动摇、浇口阻塞等问题的本源在于氧含量。随后，经过很多的试验、核算和表征，他们提醒出稀土在钢中的首要效果机制，并开宣布“低氧稀土钢”要害技能。在此根底上，研讨团队经过操控氧含量，制备出功能优越、稳定性好的低氧稀土钢，成功研宣布的稀土轴承钢拉压疲惫寿数进步40多倍，翻滚触摸疲惫寿数提高40%。现在，由相关协作企业出产的稀土轴承钢归纳力学功能优异，好于进口产品。\n\n 一起，“低氧稀土钢”相关根底研讨成果本年也在世界专业学术期刊《天然-资料》(Nature Materials)宣布。该根底研讨成果不只有用处理了稀土轴承钢工业出产时遭受的阻塞、功能不稳定等问题，还推进中科院金属所牵头制定多项稀土钢规范。\n\n 在高端轴承专项参谋李依依院士看来，“低氧稀土钢”要害技能研发成功，是中科院金属所团队秉持“祖国需求什么就做什么”理念，并经过“政产学研用”有用协作完结的一项重要根底研讨打破。她期望未来有更多经费支撑这种“使命带学科”形式，继续促进根底研讨开展。\n\n 科技自立自强耐久支撑保证职业开展\n\n 中科院金属所团队在直径8米主轴承研发攻关过程中，高端轴承专项盾构机主轴承技能总师胡小强研讨员带队深化协作企业出产一线，联合骨干企业成功霸占主轴承高精度加工和精度坚持性难题。他们在协作研发过程中发现，我国进口设备因为受国外技能约束，大型滚子加工精度只能到达二级，尚不能完结一级精度加工。\n\n 有了稀土轴承钢的功能杰出资料，加工精度不合格依然是主轴承研发的“绊脚石”。胡小强称，为此，研讨团队联合相关企业集智攻关，研宣布直径100毫米以上的一级滚子，使我国轴承职业打破了一级大型滚子精细加工技能。他们还与相关企业密切协作，完结盾构机主轴承加工制作、安装调试、检测点评等全流程自主可控，一起带动相关国产加工配备的研发。\n\n\n\n李依依院士(左五)、刘维民院士(左六)和李殿中(左七)、胡小强研讨员(左四)与攻关团队代表合影。 中科院金属所 供图\n\n 李殿中总结表明，研讨团队另辟蹊径从资料源头动身，发挥稀土轴承钢与精细加工优势，打破职业壁垒，贯穿技能链、打造立异链、对接产业链，完结大型盾构机主轴承的自主研发与使用，这是我国科技自立自强、耐久支撑保证职业全生命周期开展的成功实践，也为我国高端根底零部件攻关、项目交融职业协同立异供给了杰出的范式。\n\n 他泄漏，这次研发成功的超大型盾构机用直径8米主轴承运用寿数超越1万小时，继续发掘长度将超越10公里，研讨团队的下一步方针，便是要完结寿数超越3万小时、长度超越30公里，并依据基建市场需求研发不同直径的盾构机主轴承。(完)【修改:邵婉云】