从无到有,从有到优,济南造盾构机跻身世界一流
从无到有,从有到优,济南造盾构机逐步跻身世界一流行列。
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9月1日,位于济南东部的济南重工集团智能掘进技术与装备研究院里,平均年龄31.3岁的技术人员紧张有序地忙碌着,他们正在设计各类型号的盾构机,其中更是有一台超大直径盾构机,将用于穿黄隧道的施工中。
“目前已经完成了15米级盾构机的技术储备,这种制造超大直径盾构机的机会可遇不可求,我们正在创造历史,也非常珍惜机会。”济南重工集团智能掘进技术与装备研究院副院长邱健说。
盾构机,也叫全断面隧道掘进机,是建造地铁、铁路和公路隧道的利器,一台盾构机包含上万个精密零部件,是机械、电气、液压、传感、力学等技术的集成,被称为“工程机械之王”。
济南重工集团智能掘进技术与装备研究院建有多个小组,主驱动组组长孟晓宁正带领大家攻克各类设计难关,主轴承是其中一项。主轴承是盾构机核心部件,配备适合强度的主轴承,才能保证盾构机的使用寿命和安全性。然而,计算主轴承的受力载荷是一项挑战。“几乎没有先例可以遵循。常规盾构机,生产厂家就可以推荐适合的主轴承型号。但是对于超大直径盾构机,主轴承受力更复杂,要精心研究、耐心计算,从而做出最优选择。我们有信心做好。”孟晓宁说。
济南重工技术人员的自信,源于一步步的技术积累。从2016年5月首台盾构机“开拓一号”下线,济南重工迄今已设计制造了120多台盾构机,并不断向小型盾构机、超大型盾构机和盾构机智能化方向突破。在大型盾构机方面,济南重工从做常规直径6米盾构机起步,到直径9米,再到现在已完成直径15米盾构机的研发设计。“这当然不是简单的尺寸增加。直径越大,刀盘偏载更大,对整体加工工艺、装配、刀盘结构、主轴承受力等都提出了新挑战。”邱健说。
为制造更优质高效的盾构机,济南重工上下通过创新提升质量。在提升盾构机的智能化程度方面,与山东大学、济南轨道交通集团共同研发了搭载具备超前地质预报、地质特征感知、滚刀实时监测等“五官一脑”的智能装备系统。同时,研发的双液同步注浆系统也已在产品上投入使用。该系统通过对注浆系统进行创新升级,并引入自动化控制,实现了浆液快速凝固,极大程度上降低了盾构施工对地面沉降的影响。
在产品智能化水平不断提高的同时,济南重工配套零部件生产能力也在提升。8月19日,济南重工集团试制成功19寸轴式单刃滚刀。滚刀作为重要的盾构机切削刀具,在盾构机施工过程中需要经常更换,质量要求极高。滚刀制造项目试制小组核心成员平均年龄不到30岁,他们在试制过程中为保证刀圈膨胀精确合规,小组成员与生产人员一起精准把控温度,快速、精准地把刀圈嵌入刀体,与刀体台肩无缝贴合。经过测试,滚刀各项性能达到或超过标准要求。
作为大国重器,盾构机的设计制造是企业乃至国家综合技术实力的体现。很多人至今难以忘怀,1997年我国修建秦岭隧道,费尽周折花高价买来两台德国二手盾构机,使用期间处处受制于人。此后国人奋发图强,从2008年中国研制出第一台盾构机开始,仅用十多年时间,如今国产盾构机在国内市场占有率超过九成,在全球市场的份额超过三分之二。
济南重工集团始建于1949年,是济南市属企业济南轨道交通集团全资子公司,也是济南制造业典型代表,主要制造磨机等重型机械。早在2008年,济南重工敏锐觉察到城市轨道交通建设发展前景,结合企业优势,着手布局生产盾构机。乘着强省会战略和济南市轨道交通建设的东风,济南重工迅速成长为全国盾构机行业新星。目前,济南重工制造的盾构机已在北京、广州、苏州、南京等10余座城市地铁建设中应用。
济南重工集团党委书记、董事长、总经理孙国蓉说,“济南重工从传统制造到高端制造,靠的是创新。我们将继续依靠创新驱动高质量发展,加大研发投入,做好企业管理,提升产品质量,不断擦亮‘济南造’名片,向一流企业迈进,为济南轨道交通集团打造新时代国内一流地铁集团贡献重工力量。” (济南日报 记者:李萌萌)
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