10月12日上午，隨著一塊巨大紅布緩緩拉開，直徑8.61米盾構(gòu)機(jī)主軸承在長沙下線，這是迄今全球直徑最大、單體最重、承載最高的整體式盾構(gòu)機(jī)主軸承。它的成功研制，標(biāo)志著國產(chǎn)超大直徑主軸承研制及產(chǎn)業(yè)化能力躋身世界領(lǐng)先水平，意味著盾構(gòu)機(jī)主軸承取得全面國產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)主軸承從中小直徑到超大直徑型譜的全覆蓋。

這套主軸承由中國鐵建重工集團(tuán)自主研制，可用于驅(qū)動(dòng)18米超大直徑盾構(gòu)機(jī)，產(chǎn)品重達(dá)62噸，立起來有三層樓高，能夠承受超萬噸級(jí)載荷;在直徑8米多的滾道平面內(nèi)，平面度小于20微米，制造難度不亞于在米粒上雕花。

主軸承作為盾構(gòu)機(jī)的“心臟”部件，需要直面盾構(gòu)機(jī)超重載、大偏載、頻變載等極端惡劣工況考驗(yàn)，其服役壽命與可靠性受材料、設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)等多種關(guān)鍵因素制約，研制難度更是隨尺寸增加而倍增。此前，超大直徑盾構(gòu)機(jī)主軸承關(guān)鍵技術(shù)被國外企業(yè)長期壟斷。

中國鐵建重工集團(tuán)首席科學(xué)家劉飛香介紹，鐵建重工聯(lián)合上下游企業(yè)、高等院校展開協(xié)同攻關(guān)，在鐵建重工長沙第二產(chǎn)業(yè)園建成了國內(nèi)最大、國際領(lǐng)先的盾構(gòu)機(jī)主軸承生產(chǎn)線，已成功研制出3米至7.6米全系列主軸承;打造了全球最大的主軸承工況模擬試驗(yàn)臺(tái)，解決了大型低速重載主軸承難以試驗(yàn)驗(yàn)證的世界性難題。

劉飛香介紹，在產(chǎn)品研制過程中，研制團(tuán)隊(duì)從設(shè)計(jì)、材料、制造、試驗(yàn)等環(huán)節(jié)多向發(fā)力、全面攻關(guān)，最終實(shí)現(xiàn)了直徑8.61米盾構(gòu)機(jī)主軸承從無到有、從有到優(yōu)的突破。在自主設(shè)計(jì)上，研制團(tuán)隊(duì)開發(fā)了大直徑重載主軸承專業(yè)計(jì)算軟件，嘗試了上百種材料和工藝，開展了上千組理論校驗(yàn)和設(shè)計(jì)優(yōu)化，歷經(jīng)3米至7.6米直徑多規(guī)格主軸承的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)的閉環(huán)驗(yàn)證提升。

與此同時(shí)，在材料攻堅(jiān)中，鐵建重工聯(lián)合鋼廠突破大噸位高品質(zhì)鋼材模鑄工藝，成功研制了高性能長壽命軸承鋼;在制造工藝上，有效解決了直徑8.61米超大尺寸維度下薄壁環(huán)變形控制、高精密大模數(shù)齒硬銑、復(fù)雜型面熱處理等制造難題;在試驗(yàn)驗(yàn)證中，通過多規(guī)格主軸承的工況模擬試驗(yàn)，充分驗(yàn)證了自主研制產(chǎn)品適應(yīng)復(fù)雜嚴(yán)苛工況的長壽命服役能力。

據(jù)了解，盾構(gòu)機(jī)主軸承被列入制約我國工業(yè)發(fā)展的35項(xiàng)“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，是盾構(gòu)機(jī)全產(chǎn)業(yè)鏈自主化的“最后一環(huán)”。隨著8.61米國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)主軸承順利下線，我國企業(yè)徹底攻克并自主掌握了盾構(gòu)機(jī)主軸承全系列產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、材料到制造、試驗(yàn)全過程關(guān)鍵核心技術(shù)，使國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)有了全系列的“中國心”。