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世界范围尚无研制先例，我国成功攻克直径8.61米盾构机主轴承
穿山过河，掘土凿岩……在大型工程的隧道施工中，盾构机已成为不可或缺的“神兵利器”。盾构机之所以能“啃”下硬石头，靠的是主轴承驱动刀盘，这也是设备安全可靠运转的“命门”所在。
直径18至20米的盾构机，可满足已知工程最大需求。与此相匹配的主轴承直径规格为8.61米，此前世界范围内尚无研制先例。2019年7月，中国铁建重工集团股份有限公司（以下简称“铁建重工”）成立197研究设计院，矢志攻克这一难关。
四年后，直径8.61米、重62吨，全球直径最大、单体最重、承载最高的盾构机主轴承面世。日前，在接受科技日报记者采访时，197研究设计院院长麻成标自豪地说：“从材料到工艺再到设计验证，我们实现了超大盾构机主轴承的全过程自主生产，为中国制造再添一枚金牌！”
2023年10月，全球最大直径盾构机主轴承在铁建重工下线。铁建重工
“古剑法练出‘金钟罩’”
“在盾构机掘进过程中，8.61米主轴承必须经受住超重载、大偏载、频变载等极端恶劣工况的考验。”麻成标说，“所以，它得足够‘硬’。”
材料与工艺，是制造够“硬”轴承的第一道关卡。
“以主轴承的内齿圈为例，它需要一个洛氏硬度大于58、厚度不低于8毫米的圈层，才能承受住超万吨的载荷。”研发团队制造工艺负责人解金东告诉科技日报记者。
这8毫米圈层，被解金东形象地比喻为内齿圈的“金钟罩”，是主轴承练就压不碎、磨不烂功夫的关键。然而，当时国内常规的中碳轴承钢淬火工艺仅能达到洛氏硬度55、表面淬深5毫米。
“硬度与厚度每提升一个单位，都‘难于上青天’。”解金东说，轴承钢材料包含20多种配方元素。这些元素互相影响，配比需要精准控制，每次调配都是千分之一量级。
研发团队联合钢铁企业，历经数十次技术讨论与测试，终于摸索出适用于大直径主轴承制造的钢材标准。
材料有了，还须突破淬火工艺。
因为体积庞大，通用轴承的整体淬火工艺，无法照搬到8.61米主轴承上，只能采用表面淬火。如何保障淬火硬度、深度和均匀性，成为一大难题。
研发人员不断调整思路，局部淬火、多次淬火……然而，这些方法虽然提高了淬深，却带来新问题——局部交叉区域温度相互干涉。
反复讨论、多轮试验无果。
一次偶然的机会，解金东在翻阅相关资料时，从“越王勾践剑”制造工艺——“覆土烧刃”中得到启示：以土为媒介，可完美解决淬火区域温度不均的问题。
“我们用古剑法练出了‘金钟罩’。”麻成标说，研发团队以此为灵感，成功开发出一种新的耐高温介质，温度相互干涉的难题迎刃而解。
“何不对砂轮‘动手脚’”
- 原标题：特稿丨此前世界范围尚无研制先例，我国成功攻克→
- 责任编辑: 林铃锦
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