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我国首套盾构机用超大直径主轴承研制成功

科技焦点 2022-12-20 22:25:34175181CCTVYehua

  新华社北京12月15日电(记者张泉、王莹)记者15日从中国科学院获悉,我国首套盾构机用超大直径主轴承研制成功,该主轴承直径8米、重达41吨,是目前我国制造的直径最大、单重最大的盾构机用主轴承,将安装在直径16米级的超大型盾构机上,用于隧道工程挖掘。

  该主轴承由中科院金属研究所李殿中研究员、李依依院士团队牵头研制,标志着我国已掌握盾构机主轴承的自主设计、材料制备、精密加工、安装调试和检测评价等集成技术。

  盾构机是基础建设的重大装备,承载着穿山越岭、过江跨海的重任。此前,我国已实现了盾构机的国产化,但主轴承却依赖进口。“主轴承是盾构机刀盘驱动系统的核心关键部件。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。”李殿中说。

  李殿中介绍,直径8米的主轴承在运转过程中承载的最大轴向力达10万千牛(相当于2500头亚洲象的重力)、径向力达1万千牛、倾覆力矩达10万千牛·米,并且大型盾构机在掘进过程中只能前进,不能倒退,对主轴承的承载力和可靠性提出了极高要求。

  2020年,中科院启动了“高端轴承自主可控制造”战略性先导科技专项,金属研究所、兰州化学物理研究所等7家院内单位组成建制化团队,联合中交天和机械设备制造有限公司、洛阳新强联回转支承股份有限公司等20余家单位进行协同攻关,先后解决了12项核心关键技术问题,开发出直径3米级到8米级的盾构机主轴承共10套。

  为制备高纯净、高均质、高强韧、高耐磨的轴承钢材料,研究团队经过十多年持续攻关,开发出“低氧稀土钢”关键技术,研制出的稀土轴承钢拉压疲劳寿命提高40多倍,滚动接触疲劳寿命提升40%,由相关合作企业生产的稀土轴承钢综合力学性能优异。

  “盾构机用超大直径主轴承的研制成功,为我国高端基础零部件攻关提供了良好的范式,是发挥新型举国体制优势,开展政、产、学、研、用协同创新的生动体现。”李依依说。


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