超大型盾构机有了“中国心”
超大型盾构机有了“中国心”！近日，记者从中国科学院获悉，我国成功研制超大型盾构机用直径8米主轴承。该主轴承重达41吨，是目前我国制造的首台套直径最大、单重最大的盾构机用主轴承。
自研超大型盾构机用直径8米主轴承，图片来源：上观新闻
更重要的是，该主轴承顺利通过国家轴承质量检验检测中心检测和专家组评审。专家组评审意见认为，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。
主轴承是“最后一公里”
盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械。一般情况下，我们不会经常看到这个“大国重器”，毕竟它常年在地下工作。
它是基础设施建设的重大装备，承载着穿山越岭、过江跨海的重任。“虽然我国已实现了盾构机的国产化，但其核心部件——主轴承却依赖进口，亟须打通自主可控制造的‘最后一公里’。”中国科学院金属研究所研究员李殿中坦言。
主轴承有盾构机“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。
“直径8米的主轴承在运转过程中承载的最大轴向力可达10^5千牛，相当于2500头成年亚洲象的重力。”李殿中说，为保证主轴承的高承载能力和高可靠性，制造主轴承的轴承钢必须要高纯净、高均质、高强韧、高耐磨。这对主轴承成套设计、加工精度、润滑油脂等提出了很高的要求。
李殿中表示，此前，我国盾构机用超大直径主轴承一直未能攻克的主要原因在于：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。
氧含量是关键
攻关团队认为，要制造高纯净、高均质、高强韧、高耐磨的轴承钢材料，一定要从源头解决材料制造的问题，他们将目光瞄准了稀土轴承钢。
已有大量研究表明，钢中添加微量稀土能够显著提高钢的韧塑性、耐磨性、耐热性、耐蚀性等性能。
然而，“稀土钢在工业化生产时遭遇两大难题：一是工艺不顺行，浇铸时经常出现浇口堵塞的问题；二是稀土在钢中添加后，钢的性能剧烈波动，存在稳定性不好的问题。”李殿中指出。
通过长达十余年的机理研究和工业实验，中科院金属所研究团队发现，稀土钢性能波动、铸造时浇口堵塞问题的根源在于氧含量。
“我们发现，不仅钢液中的氧含量影响稀土钢的性能，更为重要的是，长期被学界和产业界忽视的稀土金属中的氧含量，对稀土钢的性能也具有十分重要的影响。”李殿中解释道。
“通过控制氧含量，我们制备出性能优越、稳定性好的低氧稀土钢。”李殿中说，与不加稀土的轴承钢相比，该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%，有效解决了稀土钢工业应用中的瓶颈问题。
滚子也是一道坎
除了轴承钢，要想制造超大直径主轴承，大型滚子加工技术也是一道迈不过去的坎。
滚子是轴承运转时承受负荷的元件，是滚子轴承中最薄弱的零件，它的制造质量对轴承工作性能有很大的影响，是影响轴承使用寿命的主要因素。
“在主轴承研制过程中，我们发现，由于受到国外的技术限制，我国大型滚子加工精度只能达到二级，还不能实现一级精度加工。”中科院金属所研究员胡小强直言。
为此，胡小强带领研究团队深入生产一线，联合企业集智攻关，最终研制出直径100毫米以上的一级滚子，使我国轴承行业突破了一级大型滚子精密加工技术。
自研超大型盾构机用直径8米主轴承验收会，图片来源：上观新闻
“通过与洛阳新强联股份有限公司等企业密切合作，我们实现了盾构机主轴承加工制造、装配调试、检测评价等全流程自主可控，同时带动了相关国产装备的研制。”胡小强说。
未来，新研制的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。”李殿中说。
大家都在看
-
全省唯一！“洛阳制造”再添世界之最 河南日报客户端记者 肖遥 范坤鹏12月16日，记者从中信重工获悉，其自主研发的直径6.96米、长度52米的球团回转窑，被中国重型机械工业协会认定为“2024年重型机械世界之最科技成果”，标志着该项目成果已达到国际领先 ... 机械之最12-24
-
经开快讯丨中国重型院项目荣获2024年重型机械世界之最科技成果 日前，经开区企业中国重型机械研究院股份公司研制的Φ13.5m圆筒形炼钢烟气电除尘器，喜获2024年重型机械世界之最科技创新成果认定。据了解，“重型机械世界之最科技成果”是指经中国重型机械工业协会认定的，通过自 ... 机械之最12-14
-
经开区企业快讯丨中国重型院项目荣获2024年重型机械世界之最科技成果 【来源：西安网】日前，经开区企业中国重型机械研究院股份公司研制的Φ13.5m圆筒形炼钢烟气电除尘器，喜获2024年重型机械世界之最科技创新成果认定。据了解，“重型机械世界之最科技成果”是指经中国重型机械工业协 ... 机械之最12-14
-
中信再添一“世界之最”中国造“世界最大球团回转窑”获官方认定 近日，由中信重工独立自主研制的Φ6.96×52m（内径×筒长）超重载特大型球团回转窑，被中国重型机械工业协会专家委员会认定为“2024年重型机械世界之最科技成果”，成为“世界最大球团回转窑”，项目成果整体技术达 ... 机械之最12-09
-
英国工程师：中国最让我“心塞”的，就是把顶尖机械卖成白菜价！ 在全球制造业的版图上，中国始终是一个无法忽视的存在。尤其是近年来，随着中国科技与工业的飞速发展，中国在诸多领域已经取得了举世瞩目的成就。然而，当英国工程师提起中国机械产业时，他们往往会有一种复杂的情感 ... 机械之最12-03
-
闻香识豆：科学如何赋予罗布斯塔咖啡豆新魅力 中新网海南万宁12月3日电 题：闻香识豆：科学如何赋予罗布斯塔咖啡豆新魅力记者 王晓斌在海南兴隆热带植物园，焦糖甜香的咖啡味道弥漫在空气中，吸引游客驻足。这令人沉醉的香气，来自被贴有“工业豆”标签的咖啡品 ... 机械之最12-03
-
大国重器，3款世界最大机械，中国制造不输德国 以前提到中型机械，首先想到的往往是德国这些机械制造科技发达的国家，不过，随着我国经济不断发展，我们制造大型机械的水平已经不止是有了进步，有些甚至是登上了世界之最。 徐工打造的XGC88000履带起重机，就以400 ... 机械之最11-29
-
机械键盘什么轴最好用？这篇文章告诉你 机械键盘什么轴最好用？这个问题让许多玩家和打字爱好者纠结不已。机械键盘的轴体主要分为线性轴和段落轴两大类。1. 线性轴中，红轴和黑轴较为常见。红轴触发压力轻，按键顺滑，适合长时间打字和游戏，不会让手感疲 ... 机械之最11-26
-
机械类最吃香的十大专业，未来绝对可以和计算机相抗衡的王牌 理工类院校最近可谓是风生水起，很多理工类院校的毕业生就业情况逆势上扬。加上国家现在的科技兴国，培养大国工匠的战略扶持，理工科院校扬眉吐气的机会终于来了。机械类是理工类专业中的传统专业，加上机械和高科技 ... 机械之最11-25
-
机械行业中的40个金属之最，你都知道吗？ 1、最纯的金属锗：区域融熔技术提纯的锗，纯度达“13个9”（99.99999999999%）。2、最多的金属铝：其丰度约占地壳的8%，地球上到处都有铝的化合物，普通的泥土中，也含有许多氧化铝。▲三水铝石是铝的氢氧化物矿物， ... 机械之最11-24
相关文章
- 机械键盘什么轴最好用？这篇文章告诉你
- 机械类最吃香的十大专业，未来绝对可以和计算机相抗衡的王牌
- 中国农机化之最（二）
- 中国农机化之最（一）
- 中国农机化之最（三）
- 机械行业中的40个金属之最，你都知道吗？
- 机器刻纸线条最细0.2毫米，这位非遗传承人能刻出0.1毫米
- 大学里最容易令人后悔的二十大专业: 1. 机械工程
- 机器狼：巷战利器背后的科技突破与未来畅想】 前两天
- 2024中国国际农机展之最
- 美国防线崩溃！中国制造全球最巨型机器，谁能阻挡？
- 解放军公布“机器狼”，到底战斗力有多强？
- 什么最可怕，未来战场机器狼群最可怕！#军事科技
- 碾压美军！中国机器狼群亮相珠海航展，武德充沛太残暴！
- “机器狼”的枪法究竟如何？且听我这般道来
- 2000年前人类的第一台计算机：安提基特拉机械之谜
- 机械狼带给咱们的冲击感还没有消失呢
- 考研：机械高性价比院校，第一档机械五虎
- 当今最复杂的椭圆曲线找到了！29个独立有理点打破18年记录
- 大国重器背后的“90后” 汪泽：精密机械的操控者 于毫厘之间细雕琢
热门阅读
-
1
天下第一暗器暴雨梨花针，传说中的唐门暗器做出来了 07-13 -
2
世界十大大型船舶排名，第一能承重六十万吨！ 07-13 -
3
-
4
-
5
-
6
-
7
-
8