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Tips:轉(zhuǎn)盤(pán)軸承
盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)是地面下暗挖施工隧道的專(zhuān)用工程機(jī)械，它具有一個(gè)可以移動(dòng)的鋼結(jié)構(gòu)外殼(盾殼)，內(nèi)裝有開(kāi)挖、排土、拼裝和推進(jìn)等機(jī)械裝置，可以進(jìn)行開(kāi)挖、支護(hù)、襯砌等多種作業(yè)的一體化施工，被廣泛應(yīng)用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電隧道工程建設(shè)。目前，在歐美等發(fā)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家使用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工的城市隧道已占90%以上。現(xiàn)代盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)機(jī)集液壓、機(jī)電控制、測(cè)控、計(jì)算機(jī)、材料等各類(lèi)技術(shù)于一體，屬于技術(shù)密集型產(chǎn)品。
盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)是地面下暗挖施工隧道的專(zhuān)用工程機(jī)械，它具有一個(gè)可以移動(dòng)的鋼結(jié)構(gòu)外殼(盾殼)，內(nèi)裝有開(kāi)挖、排土、拼裝和推進(jìn)等機(jī)械裝置，可以進(jìn)行開(kāi)挖、支護(hù)、襯砌等多種作業(yè)的一體化施工，被廣泛應(yīng)用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電隧道工程建設(shè)。目前，在歐美等發(fā)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家使用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工的城市隧道已占90%以上。現(xiàn)代盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)機(jī)集液壓、機(jī)電控制、測(cè)控、計(jì)算機(jī)、材料等各類(lèi)技術(shù)于一體，屬于技術(shù)密集型產(chǎn)品。
隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的大規(guī)模實(shí)施，由城市交通、水利、能源等工程都將擁有大規(guī)模的隧道建設(shè)任務(wù)，我國(guó)各類(lèi)盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)將超過(guò)200億元的產(chǎn)值，但是令人遺憾的是長(zhǎng)期以來(lái)進(jìn)口盾構(gòu)機(jī)充斥著市場(chǎng)，德國(guó)和日本多家公司的盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)占有率一直到90%以上。可喜的是，2002年國(guó)家科技部等四部門(mén)加入國(guó)家863計(jì)劃，隨著“先進(jìn)號(hào)”、“中鐵一號(hào)”等一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的出現(xiàn)，打破了進(jìn)口盾構(gòu)機(jī)一統(tǒng)天下的局面。在盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)方面，要適應(yīng)粘土、粉土、礫土、卵石土及富含水等多種復(fù)雜的地層，又要在這些地層穩(wěn)定的開(kāi)挖和安全的掘進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)不僅要有絕對(duì)的技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、而且對(duì)許多配套零部件的性能要求高?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)盾構(gòu)機(jī)配套零部件生產(chǎn)技術(shù)的落后。如“先進(jìn)號(hào)”、“中鐵一號(hào)”雖然國(guó)產(chǎn)化率等到了60%-70%，尤其是盾構(gòu)機(jī)上采用的關(guān)鍵部件如：軸承卻需要進(jìn)口。
盾構(gòu)驅(qū)動(dòng)大型轉(zhuǎn)盤(pán)軸承及其密封是盾構(gòu)機(jī)中核心部件，是決定盾構(gòu)機(jī)使用壽命關(guān)系到整個(gè)盾構(gòu)機(jī)施工過(guò)程的進(jìn)度和安全，由于大軸承屬于特大型軸承，在制造過(guò)程中屬于單件生產(chǎn)，生產(chǎn)成本高，如果沒(méi)有合理的時(shí)機(jī)和壽命分析將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。盾構(gòu)機(jī)軸承研發(fā)與制造有以下難點(diǎn)：
在盾構(gòu)機(jī)作業(yè)中，大軸承承受力盤(pán)掘進(jìn)時(shí)的巨大的推力和傾覆力矩并將其傳遞給刀盤(pán)：承受刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的巨大回轉(zhuǎn)力矩，將其傳遞給刀盤(pán)使其回轉(zhuǎn)；聯(lián)接刀盤(pán)和刀盤(pán)支承并承受起重量，此外由于刀盤(pán)在掘進(jìn)過(guò)程中與開(kāi)挖面產(chǎn)生沖擊載荷對(duì)大軸承產(chǎn)生影響。
在盾構(gòu)機(jī)中大轉(zhuǎn)盤(pán)軸承使用壽命一般在1000小時(shí)左右，這一壽命保證盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)10公里比更換軸承。
密封系統(tǒng)也是軸承的一關(guān)鍵部件，該系統(tǒng)位于大軸承的前端，阻止泥沙進(jìn)入軸承內(nèi)部，保證盾構(gòu)機(jī)的正常使用起到了關(guān)鍵作用。
由上可以得出盾構(gòu)機(jī)驅(qū)動(dòng)打轉(zhuǎn)盤(pán)軸承不同于一般的標(biāo)準(zhǔn)表軸承，它具有很強(qiáng)的針對(duì)性，受力復(fù)雜，而且具有較高的可靠性和壽命，這就對(duì)軸承的材料，軸承的加工工藝，軸承的檢測(cè)技術(shù)提出了較高的要求。因此盾構(gòu)機(jī)大轉(zhuǎn)盤(pán)軸承素有轉(zhuǎn)盤(pán)軸承“皇冠上的明珠”之稱(chēng)。其核心技術(shù)一直被美國(guó)的ANDREWS軸承公司，日本NSK、瑞典的skf所掌握的。
國(guó)內(nèi)盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)業(yè)對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言起步較晚，但在國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的扶持下，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展以精確的了較大的進(jìn)步。如上海隧道工程股份公司實(shí)現(xiàn)了整機(jī)零部件國(guó)產(chǎn)化，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，尤其是制約國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)的關(guān)鍵零部件，主機(jī)軸承，經(jīng)過(guò)上海隧道工程股份公司與洛陽(yáng)市世必愛(ài)精誠(chéng)合作，由洛陽(yáng)世必愛(ài)特種軸承有限公司率先在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中研制出盾構(gòu)機(jī)主機(jī)軸承，經(jīng)測(cè)試完全符合工況要求，打破了國(guó)外核心零部件壟斷，同時(shí)價(jià)格為國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的幾十分之一，為國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的自主研發(fā)與生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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