自主创新攻难题 厚积薄发研新品
栏目:公司新闻 发布时间:2020-10-30
8月26日,山东省第三届“省长杯”工业设计大赛颁奖典礼暨工业设计周开幕式在烟台国际设计小镇隆重举行,轨道交通公司自主研发设计的Φ7032mm硬岩城市地铁隧道掘进机(TBM)脱颖而出,斩获大赛银奖奖项。

自主创新攻难题 厚积薄发研新品

——记轨道交通公司7米隧道掘进机摘获山东省“省长杯”银奖

826日,山东省第三届“省长杯”工业设计大赛颁奖典礼暨工业设计周开幕式在烟台国际设计小镇隆重举行,轨道交通公司自主研发设计的Φ7032mm硬岩城市地铁隧道掘进机(TBM)脱颖而出,斩获大赛银奖奖项。

群雄角逐获佳绩

山东省第三届“省长杯”工业设计大赛以“设计赋能﹒智造山东”为主题,由山东省人民政府主办、省工业和信息化厅及省教育厅等协办。大赛分为初赛、复赛、决赛三轮进行。参赛作品来自全省16地市达2500多件,通过专家线上评审打分,300件设计佳作晋级复赛,亮相烟台国际设计小镇。

轨道交通公司参赛作品——Φ7032mm硬岩城市地铁隧道掘进机,凭借其优秀的外观设计及独特的创新点和实用性,在众多优秀参赛作品中脱颖而出,顺利晋级复赛。设备模型在“省长杯”工业设计大赛烟台国际设计小镇亮相展出中,吸引了专家评委及参展嘉宾的频频驻足,得到了专家评委的高度认可和一致好评。最终,该设备作品挺进决赛,群雄逐鹿,在80件优秀决赛作品中斩获大赛银奖。

戮力同心造精品

Φ7032mm硬岩城市地铁隧道掘进机是轨道交通公司专为青岛地铁8号线“量身定做”精心打造而成。青岛地铁8号线是连接胶东国际机场和五四广场的重要纽带工程,部分地段地质复杂,地表建筑物密集,对施工安全要求高。8号线建设方考虑到该线路沿线地段复杂地质地形情况及施工安全要求高等现状,经综合对比,选择由轨道交通装备公司研发制造适合该线路的隧道掘进机。

这是轨道交通公司首次自主研发生产7米直径硬岩隧道掘进机。相对公司之前的同类产品,其开挖直径更大,整机刀具数量、推力、扭矩、出渣能力、支护能力都相应增加,这对研发生产人员来说,无疑是一个巨大的挑战。为此,公司集中优势专业人才,成立了专门的自主化研发团队,准备“啃下硬骨头”。

设备主驱动是整个设备的关键,为确定主驱动结构最优方案,研发团队成员查阅了目前所有主流厂家的主驱动结构形式,多次到其他城市TBM项目现场进行调研考证,将各形式的主驱动进行了全方位优劣对比分析。最终主驱动电机采用350kW 6极电机,输出扭矩更大,运行更平稳,震动更小。刀盘是TBM的核心部件。团队研发人员创新性采用300 mm厚整钢面板,大大提高刀盘的抗振性和可靠性,同时增加了挡渣环设计,有效减少了刀盘背部磨损,提高了刀盘使用寿命。刀盘的制作也实现了多个突破,经过反复论证、试验,刀盘的耐磨焊丝、铲齿、耐磨板等零部件均实现了国产化,大大降低了制作成本。为应对小曲线、振动大、粉尘大等难题,研发团队提出了减振型全站仪+双靶+位移辅助测量+独特算法的导向系统方案,确保设备按照设计轴线精确掘进。

该设备是集机、电、液、光、气、信息技术于一体的高智能、高集成度的重大隧道施工装备,整机长达155米,重1200吨,系统结构庞大复杂,相应的焊接工艺、电气安装等工程任务异常繁重。设备的钢结构制作阶段又适逢寒冬,生产难度极大。生产车间各班组成员面对挑战,毫不畏惧,团结协作,逐一攻克各项难题。针对厚板焊接加温保温难题,他们根据盾体形状创新性地研制了一套组合式自动火焰加温装置;针对首制最大的受力件刀盘面板对装焊接质量难题,他们与研发团队认真沟通,紧密配合,通过提前试验焊接收缩量,实现首件一次焊接成功。

行者致远路正长

设备自投入地铁8号线应用以来,施工效果良好。2020年以来,面对严峻的疫情形式及恶劣的施工环境,公司积极统筹推进疫情防控与复工复产,施工团队克服重重困难阻力,圆满完成一系列施工任务。412日,设备在闫南区间施工过程中实现月进尺高达531米,单日最高掘进22.6米,刷新了侧向有轨出渣运料工况下城市双护盾TBM掘进的国内记录;415日,闫南区间左线和右线顺利实现贯通;614日,设备在南嘉区间顺利始发。

应用是产品质量的试金石。一个个顺利贯通的区间、一项项被打破的掘进记录,都是公司隧道掘进机产品品质过硬的标志,是公司产品信誉的最好证明。

轨道交通公司一直致力于隧道掘进机的研发制造,致力于打破国外技术垄断,填补国内技术空白。此次获奖产品,历时两年,完全自主研发设计制造而成,关键技术指标达国内领先、国际先进水平。今后,轨道交通公司将在高端装备研发制造的道路上继续发力,在集团公司大力发展应用产业的思想指导下,进一步构建盾构机产业健康可持续发展新格局。(马万军、李国朋)