文|《瞭望》新闻周刊记者 扈永顺

　　近期，由中国科学院金属研究所李殿中研究员、李依依院士团队牵头攻关的超大型盾构机用直径8米主轴承研制成功。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。该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。经国家轴承质量检验检测中心检测和专家组评审，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。

　　此前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。

　　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。直径8米的主轴承在运转过程中承载的最大轴向力相当于轴向受到2500头亚洲象重力的作用。为保证主轴承的高承载能力和高可靠性，特别要求制造主轴承的轴承钢要高纯净、高均质、高强韧、高耐磨，同时对主轴承成套设计、加工精度、润滑脂等都提出了很高的要求。

　　中国科学院于2020年启动了“高端轴承自主可控制造”战略性先导科技专项，中国科学院金属研究所、中国科学院兰州化学物理研究所等7家院内科研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，先后解决了主轴承材料制备、精密加工、成套设计中的12项核心关键技术问题，开发出直径3米到8米级的盾构机主轴承共10套。在沈阳市政府的大力推动与支持下，直径3米的主轴承已在沈阳地铁工程中成功应用。

　　其中中科院金属研究所团队揭示了稀土在钢中的主要作用机制，开发出低氧稀土钢关键技术。该团队通过控制氧含量，制备出性能优越、稳定性好的低氧稀土钢，研制出的稀土轴承钢拉压疲劳性能提高40多倍，滚动接触疲劳性能提升40%，相关基础研究成果于今年发表在国际著名期刊《自然材料》上。同时，有效解决了稀土轴承钢工业生产时遭遇的浇口严重堵塞的问题及加入稀土性能不稳定的问题，牵头制订了多项稀土钢标准。目前由相关合作企业生产的稀土轴承钢综合力学性能优异，好于进口产品。□