中国将出口巨无霸 中国制造的最不可思议的巨无霸，它算一个！

Inspur Studio原创文章，先进制造授权转载

在城市地铁、公用隧道、公路、铁路、海底隧道等基础设施建设中，需要挖隧道的地方都能看到盾构机。

盾构机队长是什么人，是怎么制造出来的？

在全球最大的高端地下工程设备制造基地——中铁建设重工集团长沙工业园，正在制造盾构机。

盾构机，全断面隧道掘进机的学名，是用于地下施工的超级设备，在工程机械中有“工程机械之王”和“船舶空母船”的称号。

中国铁建重工掘进机设计研究院工程师钟庆告诉我们，这里生产的盾构机主要有三种:EPB盾构机、硬岩盾构机和泥水平衡盾构机。

EPB盾构机几乎可以适用于所有地层，占地面积小，成本低。

硬岩掘进机适用于长距离、大体积的隧道开挖。特别是在坚硬岩石分布广泛的山区，往往首选坚硬岩石掘进机。

泥水平衡盾构机适用于高含水量土层或隧道上方有水的地方。这种盾构机在很多城市都是用来挖越江隧道的。

盾构机有不同的结构，但一般都是铆接和总装的方式制造。

零件的铆接和焊接是盾构机制造中的重要环节。主传动、盾体、刀盘等主要部件在铆焊车间加工。

铁建重工制造总厂的智能班组长陈勇告诉我们，工厂接到生产任务后，所有板材都会“通过下料小组，由数控机床成型后，继续转入下一道工序，转入圈，还要去我们其他的机器加班组。”

然后，陈勇带我们看了盾构机驱动的下料成型。

主传动轴承圈很厚，板厚可以达到120甚至140 mm，这种厚度的板不容易焊接。

它采用一种叫窄间隙焊接的大熔透焊接技术，使两个环内外拼接在一起，保证焊后表面无气孔夹渣、咬边、未焊透等缺陷，满足100%一级焊缝检验要求。

焊接后的零件应送至退火炉退火，以消除应力，细化晶粒，便于后期精整。

“在退火温度下，我们会根据零件的厚度进行轻微调整，”陈勇说。“我们这里基本上是580度和20度。”

各种零件加工完成后，会送到总装车间组装盾构机。

盾构机主要由挖掘机构、盾构壳体、驱动装置和导向系统组成。

刀头是挖掘机构中最重要的部件之一。钟青打了个比方:“刀盘相当于我们人体的牙齿。整个红色刀盘上有很多空孔，就是我们要装刀的地方。”

“刀盘后面的白色区域是盾体，主要为我们的关键部件的所有部件提供接口和重叠部分。”

除了刀盘和盾体，盾构机的另一个核心部件是主传动。盾构机工作时，主传动上的电机为盾构机刀盘的旋转开挖提供持续的动力。

主驱动的吊装非常精准，会持续几个小时。在吊装过程中，工程师应不断调整主驱动的位置角度，以确保其能够按照既定的方案准确安装在盾构机的盾体内。

光有权力是不够的。为了控制牙齿的各种运动，盾构机需要一个大脑和一个主控室。

“所有盾构机的操作，包括我们与地面的通讯、控制刀盘的启动、停止和控制螺旋机。”

为了确保隧道在掘进过程中不会偏离，盾构机需要非常关键。

在盾构掘进过程中，由于地层的变化等原因，刀盘会受到不均匀的应力，导致盾构机的姿态发生变化，容易发生偏移。此时，需要导向系统来校正盾构机的方向。

钟青把导向系统比作盾构机的眼睛，这个“眼睛”可以达到1秒的精度。

至少过了六个月，就制造出了盾构机。每台盾构机都是根据工程的具体要求量身定做的。

例如，面对极其坚硬的岩石，需要采用特殊的刀头设计，选择特殊的刀片。

“在岩石极其坚硬的情况下，我们的刀盘将采用6辐至8辐的重型刀盘设计，并采用大直径轴承的滚刀。相当于强化我们的牙齿。”

在地下水丰富或水下隧道等工程建设中，盾构机需要克服防水和抗高压的问题。

“主传动密封可以承受10公斤的压力。10斤相当于多少？在100多米水深的地方浮潜是正常人。”

到目前为止，铁建重工已经生产了8个系列，130多种类型的掘进机，包括3个行驶方向，直径0.5-25m。在国内盾构机的竞争压力下，国外盾构机被迫降价50%以上。

不仅如此，国产盾构机还远销世界各地。

铁建重工自主研发的11米大直径盾构机用于莫斯科地铁三号线换乘环线东段大直径盾构工程。这也是目前中国出口欧洲最大直径的盾构机。

此外，中国的盾构机还参与了韩国、印度、土耳其、斯里兰卡、秘鲁等国家的项目。

长沙的超级盾构机厂，9月底刚刚组装了一台16m超大直径的盾构机，正式下线，创下了国产盾构机最大直径的新纪录。

声明