为国之重器装上中国“心”,铁建重工自主研制全球最大直径盾构机主轴承在长沙下线

2023/10/13 08:41铁建重工

10月12日,由铁建重工自主研制的直径8.61米盾构机主轴承在长沙下线,这是迄今全球直径最大、单体最重、承载最高的整体式盾构机主轴承。它的成功研制,标志着国产超大直径主轴承研制及产业化能力跻身世界领先水平,意味着盾构机主轴承取得全面国产化,实现了国产盾构机主轴承从中小直径到超大直径型谱的全覆盖。 

为国之重器装上中国“心”

下线现场

下线现场

中国铁建总裁、党委副书记王立新致辞

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中国工程机械工业协会会长苏子孟致辞

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铁建重工党委书记、董事长赵晖致辞

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铁建重工首席科学家、企业技术中心主任刘飞香介绍掘进机主轴承自主创新情况

铁建重工首席科学家、企业技术中心主任刘飞香介绍掘进机主轴承自主创新情况

领导嘉宾现场合影

领导嘉宾现场合影

这套主轴承由中国铁建重工集团自主研制,可用于驱动18米超大直径盾构机,产品重达62吨,三层楼高,能够承受超万吨级载荷;在直径8米多的滚道平面内,平面度小于20微米,制造难度不亚于在米粒上雕花。

8.61米盾构机主轴承

8.61米盾构机主轴承

主轴承作为盾构机的“心脏”部件,需要直面盾构机超重载、大偏载、频变载等极端恶劣工况考验,其服役寿命与可靠性受材料、设计、制造和试验等多种关键因素制约,研制难度更是随尺寸增加而倍增。此前,超大直径盾构机主轴承关键技术被国外企业长期垄断。

据了解,为攻破盾构机全产业链全面自主化的薄弱环节,在国家部委、地方政府和中国铁建重点科技专项支持下,铁建重工联合上下游企业、高等院校展开协同攻关,组建了铁建重工首席科学家刘飞香领衔的研发团队,在铁建重工长沙第二产业园建成了国内最大、国际领先的盾构机主轴承生产线,已成功研制出3米至7.6米全系列主轴承,并打造了全球最大的主轴承工况模拟试验台,解决了大型低速重载主轴承难以试验验证的世界性难题。 

全球最大的主轴承工况模拟试验台

全球最大的主轴承工况模拟试验台

在研制8.61米盾构机主轴承过程中,研制团队从设计、材料、制造、试验等环节多向发力、全面攻关,最终实现了直径8.61米盾构机主轴承的突破。在自主设计上,研制团队开发了大直径重载主轴承专业计算软件,尝试了上百种材料和工艺,开展了上千组理论校验和设计优化,历经3米至7.6米直径多规格主轴承的设计、制造、试验的闭环验证提升。

与此同时,在材料攻坚中,铁建重工联合钢厂成功研制了高性能长寿命轴承钢;在制造工艺上,有效解决了超大尺寸维度下薄壁环变形控制、高精密大模数齿硬铣、复杂型面热处理等制造难题;在试验验证中,通过多规格主轴承的工况模拟试验,充分验证了适应复杂严苛工况的高可靠服役能力。

安装现场拍图

安装现场拍图

据悉,盾构机主轴承被列入制约我国工业发展的35项“卡脖子”关键技术,是盾构机全产业链自主化的“最后一环”。随着8.61米国产超大直径盾构机主轴承顺利下线,铁建重工彻底攻克并自主掌握了盾构机主轴承全系列产品从设计、材料到制造、试验全过程关键核心技术,使国产盾构机有了全系列的中国“心”。

责任编辑:Yaodl

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中国铁建重工集团有限公司

铁建重工成立于2007年,隶属于央企中国铁建股份有限公司(2014年世界五百强名列第80位),是集高端地下装备和轨道装备研究、设计、制造、服务于一体的专业化企业,在湖南长沙、株洲、四川隆昌和甘肃兰州等地建立了多个制造基地,在长沙、北京、兰州等地建立了11个研究院,是国家认定的重点高新技术企业和国家级两化融合示范企业。  集团下设“四总部、两中心”(掘进机事业总部、特种装备事业总部、轨道设备事业总部、海外事业总部、技术中心、制造供应中心)以及两个全资控股子公司中铁隆昌铁路器材有限公司和株洲中铁电气物资有限公司。  铁建重工始终瞄准“世界一流、国内领先”的目标,坚持“科技创新时空,服务引领未来”的理念,走创新型、哑铃型和服务型道路,积极发挥建筑施工行业优势,充分利用中国铁建长期积累的施工技术与施工经验,通过“原始创新、集成创新、协同创新和持续创新”的自主创新模式,加强“产、学、研、用”的结合,掌握了多项具有世界领先水平和自主知识产权的核心技术,打造了掘进机装备、特种施工装备、轨道设备三大专业板块产品格局。近年来,中国铁建重工集团先后承担和参与国家、省部级重大科技计划40余项,研制出地下工程装备和轨道设备新产品300余项。组建了国家级企业技术中心、地下掘进装备工程技术研究中心、水下隧道工程实验室、博士后工作站、院士工作站等多个高端科技创新平台。  自主研制的具有完全自主知识产权的隧道盾构/TBM,广泛使用在长沙、北京、西安、武汉、广州、苏州、南京等城市地铁工程和铁路、煤矿工程,目前国内市场占有率排名前列;自主研制出国内首台大直径硬岩隧道掘进机(TBM)和矿山法隧道机械,填补国内地下工程装备空白;创新开拓了盾构在煤矿领域的应用,研制出煤矿斜井TBM,填补世界空白;研发出预切槽隧道施工成套装备,全面提升传统隧道矿山法施工技术;研制出具备自主知识产权的链刀式连续墙设备,较好满足了深基坑支护的水泥土搅拌桩墙“深、快、强”的需要;研制出掘锚同步的护盾式连续掘锚机,实现煤巷快速掘锚;建设了国际先进的轨道系列设备生产线,道岔系列产品占据国内市场份额的三分之一,创造了国内高铁最高运营时速的最好舒适度水平;闸瓦和弹条扣件产品不仅在国内市场优势明显还远销海外。  近年来,集团公司被中央确定为“制造业向制造服务业成功转型”的先进典型企业,先后荣获“国家重大技术装备首台(套)示范单位”、“全国建筑施工机械和掘进机械行业标准起草单位”、“国家863计划成果产业化基地”、“中国工程机械制造商50强企业”、“中国轨道交通创新力TOP50企业”、“中国工程机械最具成长力企业”、“全国企业文化建设百佳单位”、“中央企业思想政治工作先进单位”等称号,快速打造了中国地下工程和轨道交通行业最具影响力的自主创新品牌,正在向全球最好的轨道交通及隧道装备制造企业集团目标迈进。
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