攻克国产化难题“破壁者”应运而生
本报讯（融媒记者陈燕）6月9日，在中国科学院战略性先导科技专项（C类）“高端轴承自主可控制造”国产超大直径盾构机用Φ8.01米主轴承评审会暨命名仪式上，常熟造盾构机主轴承“破壁者”通过了钱七虎、李依依、陈湘生等院士专家组的评审。
穿山越岭，过江跨海。盾构机是重大基建装备，被称为“世界工程机械之王”。而主轴承素有盾构机“心脏”之称，是盾构机刀盘驱动系统的关键核心部件。盾构机掘进过程中，主轴承“手持”刀盘旋转切削掌子面并为刀盘提供旋转支撑。直径8米的主轴承运行中承载的最大轴向力可达10万千牛，径向力可达1万千牛，倾覆力矩可达10万千牛·米。
这台国产主轴承由常熟企业中交天和机械设备制造有限公司与中科院联合研制，直径8.01米，重达50吨，是我国研制的首台直径最大、单体最重的盾构机用主轴承，可应用于直径16米级超大型盾构机。国产主轴承的各项指标达到了同类进口产品先进水平，疲劳强度、淬火工艺、组装精度等部分指标处于国际领先。从此，国产超大直径盾构机摆脱进口依赖，有了“中国芯”。
“这台主轴承的研制成功，标志着我国已完全掌握大型重载盾构机主轴承的自主设计、精密加工、安装调试、寿命预测等集成技术，对于盾构隧道工程、盾构装备制造具有里程碑意义，标志着我国盾构的关键技术自立自强已经达到了很高水平。”中国工程院院士钱七虎对“破壁者”给予高度评价。他说，国家正在贯彻落实交通强国战略，自主研发盾构机主轴承是国家的重大需求。
然而此前，我国盾构机的主轴承一直从德国、法国进口，主轴承研制这一关键核心技术长期假手于人、受制于人。之所以面临这种局面，主要原因在于制造轴承的材料和大型滚子的加工精度不过关，全流程技术链条不贯通。为了尽快解决这一“卡脖子”问题，中国科学院于2020年启动了“高端轴承自主可控制造”战略性先导科技专项。
2021年4月，中科院与中交天和签订战略协议，5月即组建联合攻关团队，共同推进盾构机主轴承研制。历经两年时间，中交天和凭借大型盾构机研制优势，在主轴承的载荷谱确定、接口设计和型号选择等方面实现突破，最终一举攻克国产化难题，“破壁者”应运而生。该主轴承设计使用寿命超过1万小时，可持续挖掘长度超过10公里。我国由此突破了盾构机完全国产化道路上最关键、最重要、难度最大的一环，真正打通了“最后一公里”。
