近日，我國首套盾構(gòu)機用超大直徑主軸承研制成功。建龍北滿特鋼為其提供的稀土軸承鋼滾動體用鋼，為解決我國國產(chǎn)高端裝備關(guān)鍵基礎(chǔ)部件的“卡脖子”難題貢獻(xiàn)了建龍力量。
超大型盾構(gòu)機用主軸承
該主軸承是目前我國制造的直徑最大、單重最大的盾構(gòu)機用主軸承。其直徑8米、重達(dá)41噸，將安裝在直徑16米級的超大型盾構(gòu)機上，用于隧道工程挖掘。經(jīng)國家軸承質(zhì)量檢驗檢測中心檢測和專家組評審，認(rèn)為該主軸承各項技術(shù)性能指標(biāo)與進(jìn)口同類主軸承相當(dāng)，滿足超大型盾構(gòu)機裝機應(yīng)用需求。
盾構(gòu)機是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重大裝備，承載著穿山越嶺、過江跨海的重任。我國已實現(xiàn)了盾構(gòu)機的國產(chǎn)化，但其核心部件——主軸承卻依賴進(jìn)口，亟需打通自主可控制造的“最后一公里”。
主軸承是盾構(gòu)機刀盤驅(qū)動系統(tǒng)的核心關(guān)鍵部件，直徑8米的主軸承在運轉(zhuǎn)過程中承載的最大軸向力達(dá)10萬千牛（相當(dāng)于2500頭亞洲象的重力）、徑向力達(dá)1萬千牛、傾覆力矩達(dá)10萬千牛·米。因此，要求制造軸承的材料需具備高純凈、高均質(zhì)、高強韌、高耐磨的要求。
此前，我國盾構(gòu)機用超大直徑主軸承制造久而未決的主要原因在于，制造軸承的材料和大型滾子的加工精度不過關(guān)，全流程技術(shù)鏈條不貫通。
為此，中國科學(xué)院于2020年啟動了“高端軸承自主可控制造”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項。其中，建龍北滿特鋼作為重要的科研合作伙伴之一，共同承擔(dān)了稀土軸承鋼滾動體用鋼關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。
針對該項目特殊要求，建龍北滿特鋼專門成立聯(lián)合專業(yè)攻關(guān)組，對冶煉工藝優(yōu)化、生產(chǎn)工藝路線設(shè)計、軋制控軋控冷工藝攻關(guān)、球化退火工藝創(chuàng)新等關(guān)鍵控制點進(jìn)行了細(xì)致的研究并制定了周密的方案。
在研發(fā)過程中，建龍北滿特鋼攻堅團(tuán)隊先后攻克了多項“卡脖子”問題。如制備出氧含量≤8ppm、鈦含量≤15ppm、鈣含量≤5ppm、帶狀≤2.0、網(wǎng)狀≤2.0的性能優(yōu)越、穩(wěn)定性好的低氧稀土鋼，使?jié)L動接觸疲勞壽命提升40%。特別是解鎖了大規(guī)格（＞φ60mm）軸承鋼心部網(wǎng)狀控制關(guān)鍵技術(shù)，使超大規(guī)格心部碳化物網(wǎng)狀控制質(zhì)量水平達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)。同時，建龍北滿特鋼取得了稀土電渣鋼氧含量控制、加工方法、碳化物網(wǎng)狀控制等相關(guān)專利5項。
在項目組的的共同努力下，終于研制出了直徑100毫米以上的一級滾子，實現(xiàn)了我國軸承行業(yè)加工一級精密大型滾子“零”的突破。建龍北滿特鋼已向項目組提供106噸稀土軸承鋼滾動體用鋼，并全部裝機使用。目前，項目組已開發(fā)出直徑3米級到8米級的盾構(gòu)機主軸承共10套，直徑3米級盾構(gòu)機主軸承已經(jīng)于2021年11月16日通過施工用戶驗收，2022年4月20日在沈陽地鐵施工始發(fā)。
多年來，建龍北滿特鋼憑借自身的工藝、裝備和生產(chǎn)制造技術(shù)等綜合優(yōu)勢，突破了高檔軸承鋼生產(chǎn)工藝方面的諸多“卡脖子”難題，有力支撐了我國重大工程建設(shè)。
未來，建龍北滿特鋼將緊緊依托建龍集團(tuán)的資源平臺，立足四個轉(zhuǎn)型，精心做大做優(yōu)做強高檔軸承鋼產(chǎn)品，為我國解決高端軸承鋼卡脖子問題作出新的、更大的貢獻(xiàn)。
