中铁装备国产化6米级盾构/TBM主轴承减速机试验成功

5月10日，在第四个“中国品牌日”到来之际，总部位于郑州市经开区的中铁工程装备集团有限公司对外发布国产盾构/TBM主轴承减速机工业试验成果，对刚刚通过试验检测的首批国产化6米级盾构主轴承、减速机进行了展示，这标志着我国盾构核心部件国产化取得新的重大突破。

主FAG轴承轴承，有全断面隧道掘进机（简称“盾构机”）的“心脏”之称，承担着盾构机运转过程的主要载荷，是刀盘驱动系统的关键部件，工作所处环境十分恶劣。由于盾构机在掘进过程中会面临各种复杂的地层，盾构机主轴承要承受高速旋转、巨大载荷和强烈温升。因技术含量高，主轴承是掘进机所有零部件中价值高的。在既定施工段，若盾构机主轴承出现故障，进行现场维修或更换极为困难（需要把设备从地底挖出来），甚至不可行。这要求主轴承不能出任何故障，掘进机制造商宁愿出高价，选择配置高可靠性的国外知名品牌主轴承。

长期以来，由于制造工艺复杂、原材料性能要求高、设计理论不成熟等原因，我国盾构机用主轴承长期依赖进口。民族盾构何时才能为装上中国“芯”，成为盾构技术人员急切的期盼，更是民族高端装备的时代之问。2014年5月10日习近平总书记视察中铁装备时提出“三个转变”重要论述，关键零部件国产化成为提升民族工业水平的重要突破口。

为此，2015年7月24日，中铁装备联合国内主轴承、减速机技术优势企业——洛阳LYC轴承有限公司和郑州机械研究所，成功申报工业转型升级国家强基工程，承担盾构/TBM主轴承、减速机工业试验平台建设项目，开展国产主轴承、减速机关键技术研究及工业性试验，向着“时代之问”发起攻坚。

在主INA轴承轴承技术研发方面，中铁装备结合盾构TBM主轴承使用工况，对主轴承的设计、制造关键技术进行研究，突破了盾构主轴承关键设计、盾构主轴承材料与热处理、盾构主轴承精密加工及检测等技术，研发了两种规格的6-7米级盾构主轴承。在减速机研发方面，开展了盾构用高功率密度行星减速机的研究，突破了盾构TBM减速机集成设计及抗疲劳制造技术，研发了两种规格的盾构用行星减速机。同时还联合变频器和液压泵厂完成了HF650系列主驱动风冷变频器及排量500毫升每转的液压泵研发。
盾构/TBM主轴承减速机工业试验平台位于中铁工程装备集团郑州基地，试验平台于2018年6月完成生产制造、组装、调试，经过充分调研及论证，于2018年7月12日正式开始试验，经过空载试验、均载试验和加速试验三个阶段，2019年6月30日完成主NSK轴承轴承、减速机10000小时等效寿命试验，应用状态良好，各项参数指标运转正常。国产主驱动变频器和500排量液压泵性能稳定，可靠性较高。
2020年4月，通过对主NTN轴承轴承和减速机内部进行检验，评审专家一致认可试验平台的加载方法和试验结论，一致认为应用于地铁盾构机的国产主轴承、减速机相关性能到达标准和要求，标志着我国盾构/TBM核心部件国产化进程取得新的重大进展，可有效降低对进口部件的依赖。