(资料图)

近日，我国首套盾构机用超大直径主轴承研制成功。该直径从3米到11米十套主轴承的滚动体用钢由建龙北满特钢生产。标志着我国已全面掌握盾构机主轴承的自主设计、材料制备、精密加工、安装调试和检测评价等集成技术，有效解决了国产高端装备关键基础部件的“卡脖子”难题。

自研超大型盾构机用直径8米主轴承

该主轴承直径8米、重达41吨，是目前我国制造的直径最大、单重最大的盾构机用主轴承，将安装在直径16米级的超大型盾构机上，用于隧道工程挖掘。经国家轴承质量检验检测中心检测和专家组评审，认为该主轴承各项技术性能指标与进口同类主轴承相当，满足超大型盾构机装机应用需求。

盾构机是国民经济建设的重大装备，承载着穿山越岭、过江跨海的重任。我国已实现了盾构机的国产化，但其核心部件主轴承却依赖进口，亟需打通自主可控制造的“最后一公里”。主轴承是盾构机刀盘驱动系统的核心关键部件，直径8米的主轴承在运转过程中承载的最大轴向力达10万千牛，相当于2500头亚洲象的重力，径向力达1万千牛、倾覆力矩达10万千牛·米。因此，要求制造轴承的材料需具备高纯净、高均质、高强韧、高耐磨的要求。

成功应用于沈阳地铁工程的自研直径3米盾构机主轴承

此前，我国盾构机用超大直径主轴承制造久而未决的主要原因在于，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。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。中国科学院金属研究所与建龙北满特钢共同承担起稀土轴承钢滚动体用钢关键技术攻关，研制出直径100毫米以上的一级滚子，实现了我国轴承行业加工一级精密大型滚子“零”的突破。目前，已开发出直径3米级到8米级的盾构机主轴承共10套，直径3米级盾构机主轴承已经于2021年11月16日通过施工用户验收，2022年4月20日在沈阳地铁施工始发。

由于该项目是全国首台，对轴承钢滚子材料纯净度指标要求均为国内最先进、最高标准。为此，建龙北满特钢专门成立专业攻关组，针对该项目特殊要求，对冶炼工艺优化、生产工艺路线设计、轧制控轧控冷工艺攻关、球化退火工艺创新等关键控制点进行了细致的研究并制定了周密的方案。研发过程中，建龙北满特钢攻坚团队先后攻克了多项“卡脖子”问题，取得原创性成果。制备出性能优越、稳定性好的低氧稀土钢，使滚动接触疲劳寿命提升40%。目前，建龙北满特钢已向项目组提供106吨稀土轴承钢滚动体用钢，并全部装机使用。

张颖 记者 孙铭阳