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国产盾构最大主轴承“破壁者”通过钱七虎院士领衔的专家组评审

  “面壁十年图破壁,难酬蹈海亦英雄。”6月9日,记者从中交天和获悉,中交天和与中科院联合研制的我国首台超大型盾构机用主轴承--“破壁者”通过了由钱七虎、李依依、陈湘生等9名院士、知名专家组成的专家组评审。一致认为国产主轴承的各项指标达到了同类进口产品领先水平,部分指标处于国际领先,是交通强国建设的支撑成果,是关键科技自立自强的重大成果,是世界水平的重大成果,对于盾构隧道和装备制造领域具有里程碑意义,为超大直径盾构机装机应用奠定了技术基础。这标志着我们突破了盾构机完全国产化道路上最关键、最重要,而且也是难度最大的一环,打通了盾构机全国产化最后一公里。该主轴承直径8.01米,重达60吨,是我国研制的首台套直径最大、单体最重的盾构机用主轴承,可应用于直径16米级超大型盾构机。

  盾构机是基础设施建设的重大装备,被称为“世界工程机械之王”,超大直径盾构机更被誉为“王中之王”,承担着穿山越岭、过江跨海的重任。中交天和自主研制的代表世界领先水平的用于南京和燕路过江通道掘进的15.03米超大直径盾构机“振兴号”、用于北京东六环改造工程建设项目掘进的16.07米超大直径盾构机“运河号”、用于珠海兴业路快线工程建设项目掘进的中国首台同步掘进机“兴业号”等一大批盾构机国产化率已达98%,但主轴承一直依赖从国外进口。主轴承素有盾构机“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。运行中的直径8米的主轴承,仅承载的最大轴向力可达10万千牛(相当2500头亚洲象重量)、径向力可达1万千牛、倾覆力矩可达10万千牛·米。

  进口盾构机用主轴承不仅要承受高昂的价格、经受漫长的等待,且外国产品并非一定就好,出了问题还要被他们不断“甩锅”,我们面临着不得不买、不得不等、不得不用的无奈和辛酸。一般的情况下,盾构机用主轴承的进口订货周期短则10个月,长则超过12个月,尤其在地缘冲突、贸易摩擦和疫情等坏因影响下,订货周期还会更长,甚至存在随时被停止供货的风险。超大直径盾构机主轴承“卡脖子”技术,我们绝不能一直假手于人、受制于人。

  自2017年开始,中交天和就未雨绸缪着手中国超大直径盾构机研发。2021年3月15日,中科院李依依院士,中科院战略性先导专项首席科学家、中科院金属所李殿中主任等来中交天和进行考察和调研,对中交天和在超大直径盾构机主轴承的应用,特别是在主轴承的载荷谱确定、接口设计和型号选择等方面已取得的成绩,表示了充分的肯定和赞扬,并且表达了中科院希望与中交天和联合进行主轴承国产化研制的意愿,强化科学技术创新,加强基础研究,推动应用攻关,快速推进解决国家“卡脖子”难题。

  2021年4月1日中交天和与中科院强强联合签订战略协议,同年5月份双方组建联合攻关团队,一同承担盾构机主轴承研制任务,历时近千个日日夜夜,突破了研发过程中的一个又一个技术瓶颈,一举攻克了大型盾构机主轴承国产化的难题,实现了国内首台套直径8.01米大型主轴承的完全自主研制。该主轴承设计常规使用的寿命超过1万小时,可持续挖掘长度将超过10公里。

  中交天和党委书记、董事长张伯阳接受记者正常采访时表示,国产主轴承成功通过专家组的评审,标志着我国已完全掌握大型重载盾构机主轴承的自主设计、精密加工、安装调试、寿命预测等集成技术,具备进口替代能力,打通国产超大直径盾构机全国产化“最后一公里”,且价格仅为进口主轴承的70%左右,不仅为我国隧道工程缩短了建设工期、节省了大量建造费用,对国家供应链产业链安全可控也具备极其重大意义。

  一致认为国产主轴承的各项指标达到了同类进口产品领先水平,部分指标处于国际领先,是交通强国建设的支撑成果,是关键科技自立自强的重大成果,是世界水平的重大成果,对于盾构隧道和装备制造领域具有里程碑意义,为超大直径盾构机装机应用奠定了技术基础。

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