超大型盾构机有了“中国心”
超大型盾构机有了“中国心”！近日，记者从中国科学院获悉，我国成功研制超大型盾构机用直径8米主轴承。该主轴承重达41吨，是目前我国制造的首台套直径最大、单重最大的盾构机用主轴承。
自研超大型盾构机用直径8米主轴承，图片来源：上观新闻
更重要的是，该主轴承顺利通过国家轴承质量检验检测中心检测和专家组评审。专家组评审意见认为，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。
主轴承是“最后一公里”
盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械。一般情况下，我们不会经常看到这个“大国重器”，毕竟它常年在地下工作。
它是基础设施建设的重大装备，承载着穿山越岭、过江跨海的重任。“虽然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，亟须打通自主可控制造的‘最后一公里’。”中国科学院金属研究所研究员李殿中坦言。
主轴承有盾构机“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米的主轴承在运转过程中承载的最大轴向力可达10^5千牛，相当于2500头成年亚洲象的重力。”李殿中说，为保证主轴承的高承载能力和高可靠性，制造主轴承的轴承钢必须要高纯净、高均质、高强韧、高耐磨。这对主轴承成套设计、加工精度、润滑油脂等提出了很高的要求。
李殿中表示，此前，我国盾构机用超大直径主轴承一直未能攻克的主要原因在于：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。
氧含量是关键
攻关团队认为，要制造高纯净、高均质、高强韧、高耐磨的轴承钢材料，一定要从源头解决材料制造的问题，他们将目光瞄准了稀土轴承钢。
已有大量研究表明，钢中添加微量稀土能够显著提高钢的韧塑性、耐磨性、耐热性、耐蚀性等性能。
然而，“稀土钢在工业化生产时遭遇两大难题：一是工艺不顺行，浇铸时经常出现浇口堵塞的问题；二是稀土在钢中添加后，钢的性能剧烈波动，存在稳定性不好的问题。”李殿中指出。
通过长达十余年的机理研究和工业实验，中科院金属所研究团队发现，稀土钢性能波动、铸造时浇口堵塞问题的根源在于氧含量。
“我们发现，不仅钢液中的氧含量影响稀土钢的性能，更为重要的是，长期被学界和产业界忽视的稀土金属中的氧含量，对稀土钢的性能也具有十分重要的影响。”李殿中解释道。
“通过控制氧含量，我们制备出性能优越、稳定性好的低氧稀土钢。”李殿中说，与不加稀土的轴承钢相比，该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%，有效解决了稀土钢工业应用中的瓶颈问题。
滚子也是一道坎
除了轴承钢，要想制造超大直径主轴承，大型滚子加工技术也是一道迈不过去的坎。
滚子是轴承运转时承受负荷的元件，是滚子轴承中最薄弱的零件，它的制造质量对轴承工作性能有很大的影响，是影响轴承使用寿命的主要因素。
“在主轴承研制过程中，我们发现，由于受到国外的技术限制，我国大型滚子加工精度只能达到二级，还不能实现一级精度加工。”中科院金属所研究员胡小强直言。
为此，胡小强带领研究团队深入生产一线，联合企业集智攻关，最终研制出直径100毫米以上的一级滚子，使我国轴承行业突破了一级大型滚子精密加工技术。
自研超大型盾构机用直径8米主轴承验收会，图片来源：上观新闻
“通过与洛阳新强联股份有限公司等企业密切合作，我们实现了盾构机主轴承加工制造、装配调试、检测评价等全流程自主可控，同时带动了相关国产装备的研制。”胡小强说。
未来，新研制的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。”李殿中说。
大家都在看
-
欧洲车企掀起“向东看”浪潮，来到中国市场“健身房” 原标题：欧洲车企掀起“向东看”浪潮——“汽车产业的未来在于与中国合作”（见证·中国机遇）大众安徽整车制造基地生产车间内的电动汽车自动化生产线。大众汽车供图斯堪尼亚江苏如皋工业生产基地内，技术人员正在紧 ... 机械之最04-29
-
伺服VS机械：如何为精密电子冲压选择最合适的高精度冲床？ 摘要在精密电子冲压里，冲床选得对不对，直接影响尺寸稳定、毛刺控制和产能节拍。简单来说：伺服冲床更像“可编程的冲床”。滑块速度和行程曲线能按工艺来设，定位和重复精度也更容易做得更稳，适合连接器端子、屏蔽 ... 机械之最04-29
-
铜合金精密零件加工：黄铜、铍铜、红铜怎么选？ 铜材在精密零件里是一个特殊的存在——不像铝合金那么主流，但在特定场合完全不可替代。导电性好、导热性优秀、耐腐蚀性强，是铜材被选择的核心原因。但"铜"不是一种材料。黄铜（Cu-Zn合金）、铍铜（Cu-Be合 ... 机械之最04-28
-
金属材料及热处理基础：盘点7个力学性能关键指标，从原理到应用 在机械制造领域，黑色金属材料的应用占比超 90%，核心原因就是它具备可通过热处理灵活调控、能适配各类复杂工况的力学性能。不管是零件设计选材、热处理工艺制定，还是后期的失效分析，吃透力学性能指标都是绕不开的 ... 机械之最04-27
-
国内史诗级长途自驾，3 万公里跨越南北西东，108 天走完直呼过瘾！ 当夕阳把最后一抹金辉洒在帕米尔高原的雪峰上，当车轮碾过东极抚远凌晨四点的第一缕晨光，你会突然明白——有些风景，注定属于那些把梦想刻进车轮的人。这不是一场旅行，这是一次对960万平方公里的致敬。108天，3500 ... 机械之最04-27
-
万亿级大风口！超大“机”遇，来了→ “十五五”规划纲要，将“量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信”列为六大未来产业，推动其成为新的经济增长点。具身智能是指拥有物理身体的智能体，人形机器人就是典型的代表之 ... 机械之最04-27
-
机械五虎VS机械四小龙完整版对比！2026报考直接对照选 机械五虎VS机械四小龙完整版对比！分数档位+专业侧重+就业差异，2026报考直接对照选 开篇导语 工科机械报考最纠结：选机械五虎冲顶尖天花板，还是选机械四小龙走高性价比赛道？一份完整版对比表，把分数门槛、王牌特 ... 机械之最04-27
-
首席记者谈首季经济丨江西的新能源产业突围之路 新华社南昌4月26日电 题：江西的新能源产业突围之路新华社记者冯俊扬地处江西上饶的晶科能源股份有限公司稳居全球光伏组件出货量前列；刷新充电速度纪录的比亚迪新一代刀片电池在江西抚州量产……今年1-2月，江西光 ... 机械之最04-27
-
0博士组合拿下ICLR时间检验奖，十年论文终封神 鹭羽 发自 凹非寺量子位 | 公众号 QbitAIICLR 2026时间检验奖新鲜出炉，获奖者——GPT天才本科生Alec Radford。网友们纷纷送来祝贺：“实至名归！”Alec为人相当低调，其社媒清一水的都是转发推荐他人优秀成果。但实 ... 机械之最04-26
-
追光丨专属老年人的“神仙”健身房 你看了“心动”吗？ 放眼全国大大小小的健身房早就遍地开花但专门给老年人开的健身房你见过吗？不是公园随便甩甩手也不是小区慢悠悠走两圈而是有专业设备、有运动方案、有指导人员的专业空间一进门先做“全身扫描”↓机器一测个性化运动 ... 机械之最04-26
相关文章
- 伺服VS机械：如何为精密电子冲压选择最合适的高精度冲床？
- 现代化产业体系，中国经济的战略依托
- 新华时评·民生无小事丨去掉“心机商标” 方得发展商机
- 国产机车，凭何逆袭？
- AI热潮下，哪些毕业生更抢手？
- 铜合金精密零件加工：黄铜、铍铜、红铜怎么选？
- 珍稀鸟类为啥成化工园区“常客”？
- 金属材料及热处理基础：盘点7个力学性能关键指标，从原理到应用
- 国内史诗级长途自驾，3 万公里跨越南北西东，108 天走完直呼过瘾！
- 万亿级大风口！超大“机”遇，来了→
- 机械五虎VS机械四小龙完整版对比！2026报考直接对照选
- 首席记者谈首季经济丨江西的新能源产业突围之路
- 0博士组合拿下ICLR时间检验奖，十年论文终封神
- 追光丨专属老年人的“神仙”健身房 你看了“心动”吗？
- 2026北京车展，中国智驾正定义全球标准
- 关注“体验经济”丨每年十几万人打卡“小米工厂” 工业游何以这么火？
- 机械键盘选购指南：不同预算怎么选，才能不踩坑？
- 机械设计“进化史”从古代水车到智能机器人，藏着人类的造物智慧
- 机械专业报考建议：在质疑声中看清“工业之母”的真正价值
- 星箭聚力 探秘海南超级工厂
热门阅读
-
1
天下第一暗器暴雨梨花针，传说中的唐门暗器做出来了 07-13 -
2
-
3
汽车投诉排行榜前十名汽车 问题最多的就是这些车 07-13 -
4
世界上最牛挖掘机,甚至可以挖穿一座城市 11-05 -
5
世界最大核潜艇制造厂，产量远超中美法 11-20 -
6
-
7
-
8