盾構機是國民經濟和基礎建設的重大裝備，承載著穿山越嶺、過江跨海的重任。近日，由中國科學院金屬研究所李殿中研究員、李依依院士團隊牽頭研製的超大直徑盾構機用8米直徑主軸承研製成功。該軸承直徑達8米、重達41噸，是目前我國製造的首台套直徑最大、單重最大的盾構機主軸承，該主軸承將安裝在16米級盾構機上，用於(yu) 隧道挖掘工程。該主軸承的研製成功標誌著我國已完全掌握大型重載盾構機主軸承的自主設計、材料製備、精密加工、安裝調試、檢測評價(jia) 與(yu) 壽命預測的集成技術，具備進口替代能力。經國家軸承質量檢驗檢測中心檢測和專(zhuan) 家組評審，認為(wei) 該主軸承各項技術性能指標與(yu) 進口同類主軸承相當，滿足超大型盾構機裝機應用需求。

　　據介紹，我國已實現了超大直徑盾構機的國產(chan) 化，但其核心部件主軸承卻依賴進口，亟需打通自主可控製造的“最後一公裏”。主軸承是盾構機刀盤驅動係統的核心關(guan) 鍵部件，8米直徑盾構機主軸承在運轉過程中承載的最大軸向力達到105千牛（1千牛約等於(yu) 0.1噸物體(ti) 的重力，一頭成年亞(ya) 洲象的體(ti) 重按4噸算的話，這相當於(yu) 軸向受到2500頭亞(ya) 洲象重力的作用）、徑向力達104千牛、傾(qing) 覆力矩達105千牛·米。為(wei) 保證主軸承的高承載和高可靠性，就要求製造主軸承的軸承鋼要高純淨、高均質、高強韌、高耐磨，同時對主軸承加工精度、設計能力、潤滑脂等都提出了很高的要求。而大型盾構機在掘進過程中，隻能前進，不能倒退，主軸承一旦失效，會(hui) 造成嚴(yan) 重損失。

　　中國科學院於(yu) 2020年啟動了“高端軸承自主可控製造”戰略性先導科技專(zhuan) 項，中國科學院金屬研究所、蘭(lan) 州化學物理研究所等7家院內(nei) 科研單位組成建製化團隊，聯合中交集團、洛陽新強聯等20餘(yu) 家單位進行協同攻關(guan) ，先後解決(jue) 了主軸承材料製備、精密加工、成套設計中的12項核心關(guan) 鍵技術問題。

　　此前，我國盾構機用超大直徑主軸承製造久而未決(jue) 的主要原因在於(yu) ：製造軸承的材料和大型滾子的加工精度不過關(guan) ，全流程技術鏈條不貫通。“高端軸承自主可控製造”戰略性先導科技專(zhuan) 項首席科學家李殿中研究員介紹，要製造高純淨、高均質、高強韌、高耐磨的軸承鋼材料，一定要從(cong) 源頭解決(jue) 材料製造的問題，他們(men) 將目光瞄準了稀土軸承鋼。通過控製氧含量，科研團隊製備出性能優(you) 越、穩定性好的低氧稀土鋼，研製出的稀土軸承鋼拉壓疲勞壽命提高40多倍，滾動接觸疲勞性能提升40%，並製訂了多項稀土鋼標準。此外，科研團隊與(yu) 企業(ye) 聯合，攻克軸承加工中的技術與(yu) 裝備瓶頸，開發出直徑100毫米以上的一級高精密滾子加工技術，實現了我國軸承行業(ye) 加工一級精密大型滾子“零”的突破。

　　目前，科研團隊已開發出直徑3米級到8米級的盾構機主軸承共10套，直徑3米的主軸承已在沈陽地鐵工程中成功應用。

　　（總台央視記者 帥俊全 張春玲）