“破壁者”通过评审！国产最大盾构机有了“中国芯”

科技日报记者 张晔

9日，由中交天和机械设备制造有限公司与中国科学院联合研制的国产最大盾构机用主轴承通过钱七虎院士领衔的专家组评审，这标志着我国已完全掌握大型重载盾构机主轴承的自主设计、精密加工、安装调试、寿命预测等集成技术，打通了国产超大直径盾构机全国产化“最后一公里”。

盾构机是基础设施建设的重大装备，被称为“世界工程机械之王”，超大直径盾构机更被誉为“王中之王”，承担着穿山越岭、过江跨海的重任。近年来，我国自主研制的一大批盾构机国产化率已达98％，但主轴承一直依赖从国外进口。

(资料图片仅供参考)

主轴承素有盾构机“心脏”之称，是盾构机刀盘驱动系统的关键核心部件。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提供旋转支撑。运行中的直径8米的主轴承，仅承载的最大轴向力可达10万千牛（相当于2500头亚洲象重量）、径向力可达1万千牛、倾覆力矩可达10万千牛·米。

进口盾构机用主轴承不仅价格高，而且订货周期长，短则10个月，长则超过12个月，尤其在地缘冲突、贸易摩擦和疫情等不利因素影响下，甚至存在随时被停止供货的风险。

2020年，中国科学院启动“高端轴承自主可控制造”战略性先导科技专项，集聚国家战略科技力量，打通高端轴承自主可控制造的“最后一公里”。2021年，中交天和与中科院组建联合攻关团队，共同研制盾构机主轴承，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、成套设计中的十多项关键核心技术问题，一举攻克了大型盾构机主轴承国产化的难题。

该主轴承被命名为“破壁者”，直径8.01米，重达50吨，是我国研制的首台套直径最大、单体最重的盾构机用主轴承，可应用于直径16米级超大型盾构机。设计使用寿命超过1万小时，可持续挖掘长度将超过10公里。其价格仅为进口主轴承的70％左右。

由钱七虎、李依依、陈湘生等9名院士、知名专家组成的专家组认为，国产主轴承的各项指标达到了同类进口产品先进水平，部分指标处于国际领先。

钱七虎院士

“主轴承有很多指标，包括疲劳强度、冶金工艺、淬火工艺、组装精度等超过了国外，应当说某些方面达到了领先水平，总体上达到国际先进水平。”中国工程院钱七虎院士指出，主轴承研制的成功，标志着我国盾构工程和盾构装备制造达到了新的高度，是具有里程碑意义的成果。

（受访者供图）

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