我國首套盾構機用超大直徑主軸承研制成功

新華社北京12月15日電（記者張泉、王瑩）記者15日從中國科學院獲悉，我國首套盾構機用超大直徑主軸承研制成功，該主軸承直徑8米、重達41噸，是目前我國制造的直徑最大、單重最大的盾構機用主軸承，將安裝在直徑16米級的超大型盾構機上，用于隧道工程挖掘。

該主軸承由中科院金屬研究所李殿中研究員、李依依院士團隊牽頭研制，標志著我國已掌握盾構機主軸承的自主設計、材料制備、精密加工、安裝調(diào)試和檢測評價等集成技術。

盾構機是基礎建設的重大裝備，承載著穿山越嶺、過江跨海的重任。此前，我國已實現(xiàn)了盾構機的國產(chǎn)化，但主軸承卻依賴進口。“主軸承是盾構機刀盤驅動系統(tǒng)的核心關鍵部件。盾構機掘進過程中，主軸承‘手持’刀盤旋轉切削掌子面并為刀盤提供旋轉支撐。”李殿中說。

李殿中介紹，直徑8米的主軸承在運轉過程中承載的最大軸向力達10萬千牛（相當于2500頭亞洲象的重力）、徑向力達1萬千牛、傾覆力矩達10萬千牛·米，并且大型盾構機在掘進過程中只能前進，不能倒退，對主軸承的承載力和可靠性提出了極高要求。

2020年，中科院啟動了“高端軸承自主可控制造”戰(zhàn)略性先導科技專項，金屬研究所、蘭州化學物理研究所等7家院內(nèi)單位組成建制化團隊，聯(lián)合中交天和機械設備制造有限公司、洛陽新強聯(lián)回轉支承股份有限公司等20余家單位進行協(xié)同攻關，先后解決了12項核心關鍵技術問題，開發(fā)出直徑3米級到8米級的盾構機主軸承共10套。

為制備高純凈、高均質(zhì)、高強韌、高耐磨的軸承鋼材料，研究團隊經(jīng)過十多年持續(xù)攻關，開發(fā)出“低氧稀土鋼”關鍵技術，研制出的稀土軸承鋼拉壓疲勞壽命提高40多倍，滾動接觸疲勞壽命提升40%，由相關合作企業(yè)生產(chǎn)的稀土軸承鋼綜合力學性能優(yōu)異。

“盾構機用超大直徑主軸承的研制成功，為我國高端基礎零部件攻關提供了良好的范式，是發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，開展政、產(chǎn)、學、研、用協(xié)同創(chuàng)新的生動體現(xiàn)。”李依依說。