我国直径最大盾构机主轴承研制成功!将用于超大型盾构机2022-12-22来源:北京日报客户端

航空发动机、盾构机、高档数控机床等高端装备都离不开轴承。目前我国虽已实现了盾构机的国产化,但其刀盘驱动系统的核心关键部件——主轴承却仍依赖进口。在盾构机掘进过程中,主轴承“手持”刀盘,旋转切削开挖工作面并为刀盘提供旋转支撑。其工作时转速十分缓慢,每分钟不足3转,这就意味着在此过程中,直径8米的主轴承运转时的最大轴向力将达到10万千牛,径向力达1万千牛,倾覆力矩达10万千牛·米。

这样的高承载能力和高可靠性标准,就要求制造主轴承的轴承钢要高纯净、高均质、高强韧、高耐磨,同时对主轴承成套设计、加工精度、润滑脂等都提出了很高的要求。

此前,在轴承的研制上,我国一直面临着两个主要问题——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。而要想有所突破,就要从源头的材料制造问题解决起,于是,研究团队把目光瞄准了稀土轴承钢。

中科院金属所研究团队历时15年,终于找到了这个问题的答案——氧含量。只要将稀土钢和稀土金属中的氧含量降低,其性能就格外稳定。“低氧稀土钢”关键技术让稀土轴承钢拉压疲劳寿命提高40多倍,滚动接触疲劳寿命提升40%。借助这项技术,国内企业已制造出数千万套高品质轴承。

不过,只靠优质的稀土轴承钢还不够,轴承的加工精度、润滑脂材料、轴承热处理等问题也至关重要。

“我们团队是做材料出身,但在盾构机主轴承的研制过程中,我们跳出了科研‘舒适圈’,完成了从‘会做什么’向‘该做什么’的转变。料要成材,材要成器,器要好用。”李殿中说,通过多学科团队和企业联合协同攻关,团队打破了材料和机械制造的行业壁垒,“主轴承的成功研制和应用,是国内技术和装备能力的集中体现。”

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?构机装机应用需求。该主轴承的研制成功,标志着我国已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。

(来源:北京日报客户端)

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