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央視網(wǎng)消息：從穿山越嶺到過江跨海，盾構(gòu)機(jī)是國民經(jīng)濟(jì)和建設(shè)的重大裝備。作為盾構(gòu)機(jī)“心臟”的主軸承，其研發(fā)是實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)自主可控制造的“最后一公里”。2022年底，我國科研團(tuán)隊(duì)研制出設(shè)計(jì)壽命超過10公里、具有國際水平的“超大型盾構(gòu)機(jī)用直徑8米主軸承”。面向國家重大需求，現(xiàn)在科研團(tuán)隊(duì)又有了新目標(biāo)。
春節(jié)期間，在位于沈陽的中科院金屬研究所，科研團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行新一輪研發(fā)。他們瞄準(zhǔn)的，是設(shè)計(jì)壽命超過15公里的盾構(gòu)機(jī)主軸承，以滿足未來長隧道、大隧道盾構(gòu)機(jī)制造的需求。
在剛剛過去的2022年年底，科研團(tuán)隊(duì)成功研制出設(shè)計(jì)壽命為10公里、直徑為8米、重達(dá)41噸的超大型盾構(gòu)機(jī)主軸承，可承載的最大軸向力為10的5次方千牛，約等于2500頭成年亞洲象的重力，成為目前我國制造的首套直徑最大、單重最大的盾構(gòu)機(jī)用主軸承。讓盾構(gòu)機(jī)主軸承的設(shè)計(jì)壽命從10公里提升至15公里，是新升級也是新挑戰(zhàn)，所帶來的研發(fā)難度呈指數(shù)級增加。
科研團(tuán)隊(duì)介紹，主軸承是盾構(gòu)機(jī)的核心部件，類似于手掌的掌心，四周承載著刀盤，帶動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)隧道挖掘。為了實(shí)現(xiàn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)主軸承自主可控，科研團(tuán)隊(duì)10多年前開啟了材料制備研發(fā)，將目光瞄準(zhǔn)了稀土鋼。然而，稀土鋼在工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)遭遇的難題長期懸而未決，導(dǎo)致我國稀土鋼的研發(fā)由熱變冷。正是在這個(gè)幾近冷藏的領(lǐng)域，研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)、計(jì)算，最終開發(fā)出“低氧稀土鋼”關(guān)鍵技術(shù)。
“低氧稀土鋼”研發(fā)成功，讓盾構(gòu)機(jī)主軸承研發(fā)駛?cè)肟燔嚨馈Ｃ嫦驀抑卮笮枨螅?020年中科院啟動(dòng)“高端軸承自主可控制造”戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項(xiàng)。科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合40多家科研院所和優(yōu)勢企業(yè)協(xié)同攻關(guān)，僅用3年就突破了一級大型滾子精密加工技術(shù)。至此，從主軸承材料制備到成套設(shè)計(jì)精密加工均已完成，直徑3米級到8米級的盾構(gòu)機(jī)主軸承也相繼誕生。直徑3米的主軸承，已在沈陽地鐵工程中成功應(yīng)用。
春節(jié)期間，我國制造的首套直徑最大、單重最大的8米盾構(gòu)機(jī)用主軸承，正在中交集團(tuán)的蘇州常熟廠房內(nèi)緊鑼密鼓進(jìn)行裝機(jī)測試，后續(xù)將裝到16米級盾構(gòu)機(jī)上，在過湖隧道工程中率先應(yīng)用。盾構(gòu)機(jī)用超大直徑主軸承的研制成功，為我國高端基礎(chǔ)零部件攻關(guān)提供了良好的范式。聚焦高端裝備、能源電力、船舶制造等領(lǐng)域的國家重大需求，科研團(tuán)隊(duì)解決了多項(xiàng)國家重大裝備的核心部件需求，正在完成從“會(huì)做什么”到“要做什么”的華麗轉(zhuǎn)身。
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