自研超大型盾构机用直径8米主轴承  图片来源：中科院官网

我国首套盾构机用超大直径主轴承研制成功

记者15日从中国科学院获悉，我国首套盾构机用超大直径主轴承研制成功，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。

该主轴承由中科院金属研究所李殿中研究员、李依依院士团队牵头研制，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。

盾构机是基础建设的重大装备，承载着穿山越岭、过江跨海的重任。此前，我国已实现了盾构机的国产化，但主轴承却依赖进口。“主轴承是盾构机刀盘驱动系统的核心关键部件。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。”李殿中说。

李殿中介绍，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，并且大型盾构机在掘进过程中只能前进，不能倒退，对主轴承的承载力和可靠性提出了极高要求。

2020年，中科院启动了“高端轴承自主可控制造”战略性先导科技专项，金属研究所、兰州化学物理研究所等7家院内单位组成建制化团队，联合中交天和机械设备制造有限公司、洛阳新强联回转支承股份有限公司等20余家单位进行协同攻关，先后解决了12项核心关键技术问题，开发出直径3米级到8米级的盾构机主轴承共10套。

为制备高纯净、高均质、高强韧、高耐磨的轴承钢材料，研究团队经过十多年持续攻关，开发出“低氧稀土钢”关键技术，研制出的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%，由相关合作企业生产的稀土轴承钢综合力学性能优异。

“盾构机用超大直径主轴承的研制成功，为我国高端基础零部件攻关提供了良好的范式，是发挥新型举国体制优势，开展政、产、学、研、用协同创新的生动体现。”李依依说。