超大型盾構(gòu)機(jī)有了“中國(guó)心”,！近日,，記者從中國(guó)科學(xué)院獲悉，我國(guó)成功研制超大型盾構(gòu)機(jī)用直徑8米主軸承。該主軸承重達(dá)41噸,，是目前我國(guó)制造的首臺(tái)套直徑最大、單重最大的盾構(gòu)機(jī)用主軸承,。

　　更重要的是,，該主軸承順利通過(guò)國(guó)家軸承質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心檢測(cè)和專家組評(píng)審。專家組評(píng)審意見(jiàn)認(rèn)為,，該主軸承各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)與進(jìn)口同類主軸承相當(dāng),，滿足超大型盾構(gòu)機(jī)裝機(jī)應(yīng)用需求。

　　主軸承是“最后一公里”

　　盾構(gòu)機(jī),，全名叫盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī),，是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械。一般情況下,，我們不會(huì)經(jīng)?？吹竭@個(gè)“大國(guó)重器”，畢竟它常年在地下工作,。

　　它是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重大裝備,，承載著穿山越嶺、過(guò)江跨海的重任,?！半m然我國(guó)已實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)機(jī)的國(guó)產(chǎn)化，但其核心部件——主軸承卻依賴進(jìn)口,，亟須打通自主可控制造的‘最后一公里’,。”中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員李殿中坦言,。

　　主軸承有盾構(gòu)機(jī)“心臟”之稱,，是盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵核心部件,。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中，主軸承“手持”刀盤旋轉(zhuǎn)切削掌子面并為刀盤提供旋轉(zhuǎn)支撐,。

　　“直徑8米的主軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中承載的最大軸向力可達(dá)10^5千牛,，相當(dāng)于2500頭成年亞洲象的重力?！崩畹钪姓f(shuō),，為保證主軸承的高承載能力和高可靠性，制造主軸承的軸承鋼必須要高純凈,、高均質(zhì),、高強(qiáng)韌、高耐磨,。這對(duì)主軸承成套設(shè)計(jì),、加工精度、潤(rùn)滑油脂等提出了很高的要求,。

　　李殿中表示,，此前，我國(guó)盾構(gòu)機(jī)用超大直徑主軸承一直未能攻克的主要原因在于：制造軸承的材料和大型滾子的加工精度不過(guò)關(guān),，全流程技術(shù)鏈條不貫通,。

　　氧含量是關(guān)鍵

　　攻關(guān)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，要制造高純凈,、高均質(zhì),、高強(qiáng)韌、高耐磨的軸承鋼材料,，一定要從源頭解決材料制造的問(wèn)題,，他們將目光瞄準(zhǔn)了稀土軸承鋼。

　　已有大量研究表明,，鋼中添加微量稀土能夠顯著提高鋼的韌塑性,、耐磨性、耐熱性,、耐蝕性等性能,。

　　然而，“稀土鋼在工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)遭遇兩大難題：一是工藝不順行,，澆鑄時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)澆口堵塞的問(wèn)題,；二是稀土在鋼中添加后，鋼的性能劇烈波動(dòng),，存在穩(wěn)定性不好的問(wèn)題?！崩畹钪兄赋?。

　　通過(guò)長(zhǎng)達(dá)十余年的機(jī)理研究和工業(yè)實(shí)驗(yàn),，中科院金屬所研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，稀土鋼性能波動(dòng),、鑄造時(shí)澆口堵塞問(wèn)題的根源在于氧含量,。

　　“我們發(fā)現(xiàn)，不僅鋼液中的氧含量影響稀土鋼的性能,，更為重要的是,，長(zhǎng)期被學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界忽視的稀土金屬中的氧含量，對(duì)稀土鋼的性能也具有十分重要的影響,?！崩畹钪薪忉尩馈?/p>

　　“通過(guò)控制氧含量,，我們制備出性能優(yōu)越,、穩(wěn)定性好的低氧稀土鋼?！崩畹钪姓f(shuō),，與不加稀土的軸承鋼相比，該稀土軸承鋼拉壓疲勞壽命提高40多倍,，滾動(dòng)接觸疲勞壽命提升40%,，有效解決了稀土鋼工業(yè)應(yīng)用中的瓶頸問(wèn)題。

　　滾子也是一道坎

　　除了軸承鋼,，要想制造超大直徑主軸承,，大型滾子加工技術(shù)也是一道邁不過(guò)去的坎。

　　滾子是軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)承受負(fù)荷的元件,，是滾子軸承中最薄弱的零件,，它的制造質(zhì)量對(duì)軸承工作性能有很大的影響，是影響軸承使用壽命的主要因素,。

　　“在主軸承研制過(guò)程中,，我們發(fā)現(xiàn)，由于受到國(guó)外的技術(shù)限制,，我國(guó)大型滾子加工精度只能達(dá)到二級(jí),，還不能實(shí)現(xiàn)一級(jí)精度加工?！敝锌圃航饘偎芯繂T胡小強(qiáng)直言,。

　　為此，胡小強(qiáng)帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)深入生產(chǎn)一線,，聯(lián)合企業(yè)集智攻關(guān),，最終研制出直徑100毫米以上的一級(jí)滾子，使我國(guó)軸承行業(yè)突破了一級(jí)大型滾子精密加工技術(shù)。

　　“通過(guò)與洛陽(yáng)新強(qiáng)聯(lián)股份有限公司等企業(yè)密切合作,，我們實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)機(jī)主軸承加工制造,、裝配調(diào)試、檢測(cè)評(píng)價(jià)等全流程自主可控,，同時(shí)帶動(dòng)了相關(guān)國(guó)產(chǎn)裝備的研制,。”胡小強(qiáng)說(shuō),。

　　未來(lái),，新研制的主軸承將安裝在直徑16米級(jí)的超大型盾構(gòu)機(jī)上，用于隧道工程挖掘,?！霸撝鬏S承的研制成功，標(biāo)志著我國(guó)已掌握盾構(gòu)機(jī)主軸承的自主設(shè)計(jì),、材料制備,、精密加工、安裝調(diào)試和檢測(cè)評(píng)價(jià)等集成技術(shù),?！崩畹钪姓f(shuō)。（記者 陸成寬）

更多信息可以來(lái)這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<