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记者从中国科学院获悉,我国超大型盾构机用直径8米主轴承研制成功。该主轴承重达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。
当前,我国虽已实现了盾构机的国产化,但核心关键部件——主轴承却仍依赖进口。盾构机掘进过程中,主轴承“手持”刀盘,旋转切削开挖工作面并为刀盘提供旋转支撑。期间,直径8米的主轴承运转时的最大轴向力将达10万千牛。
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。“如果一头成年亚洲象重4吨,那主轴承的轴向最大会受到相当于2500头亚洲象体重的作用力。”李殿中比喻道,8米直径的主轴承是最大的直径等级,并且,盾构机一旦开始挖掘就不能“开倒车”,“只能前进,不能后退,一旦轴承失效,损失将是巨大的。”
这样的高承载能力和高可靠性标准,要求制造主轴承的轴承钢要高纯净、高均质、高强韧、高耐磨,同时对主轴承成套设计、加工精度、润滑脂等都提出了很高的要求。但此前,我国在轴承研制上一直面临着两个主要问题:制造轴承的材料和大型滚子的加工精度不过关,全流程技术链条不贯通。
8米级主轴承是我国首台套直径最大、单重最大的盾构机用主轴承,其多项指标优于国外同类产品。国家轴承质量检验检测中心检测和专家组评审认为,该主轴承各项技术性能指标与进口同类主轴承相当,满足超大型盾构机装机应用需求。该主轴承的研制成功,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。