攻克“卡脖子”关键部件的二本“学长”

杨辉（左二）和同事分析盾构机液压系统部件。 受访者供图

每逢求职季，不少应届毕业生心头难免萦绕迷茫与焦虑——学历够高吗？学校够牛吗？

在江苏省常熟市，有这样一位“学长”，他毕业于二本院校，从技术工人做起，用了14年，一步步成为总工程师，现在领导着上百人的博士、硕士研发团队。这不是网络小说里的励志“爽文”，而是杨辉的真实人生。

今年36岁的杨辉，是中交天和机械设备制造有限公司总经理助理兼执行总工程师。加入中交天和近十年来，他带领团队，推动超大直径盾构机多项关键技术和部件自主化，打破了外国公司的垄断，目前，多台国产盾构机已投入使用，有的还走出国门，服务“一带一路”沿线国家和地区。

攻克“卡脖子”的关键部件

10月12日，直径16.09米的国产盾构机“聚力一号”在江苏常熟中交天和总装车间下线。盾构机是隧道建设的利器，尤其是直径14米以上的超大直径盾构机，更是“大国重器”，过去一度被外国产品垄断，关键部件还被“卡脖子”。

时间回到2010年，中国交建承接南京纬三路过江通道项目（现扬子江隧道），需要两台开挖直径达15米的盾构机。外商每台要价7亿元，交货时间也不能保证。

当时整个项目的预算才50亿元，买不起也等不起，这件事促使中国交建整合盾构机研制力量，在江苏常熟成立中交天和。

历时14个月，6700多张图纸、10万多个零部件，中交天和拿出了第一台泥水气压平衡复合式盾构机“天和号”，摆脱了对进口盾构机的依赖，但一些技术和部件仍需要外方支持。

“师傅教徒弟，肯定会有所保留。”杨辉回忆，“直径6米级的地铁盾构设备，用的就是外方的主驱动，出了问题去现场还得带上外方专家。”

2011年底，杨辉从振华重工调入中交天和，交给他和技术研发团队的一项重大任务，就是实现主驱动的自主化。

如果说主驱动是盾构机的“心脏”，那轴承就是主驱动的“心脏”。因此，轴承是盾构机技术自主化之路上必须拿下的一关。

但盾构机轴承对钢材精度要求极高，当时国内还缺乏相应的制造能力，某地曾使用过配置国产轴承的盾构机，结果在掘进中发生故障，最后别无他法，只能就地回填埋入地下，造成巨大损失。

而当时摆在杨辉和团队面前的，不仅是钢材的问题，设计师们甚至连轴承如何选型都无从下手。杨辉带队拜访国内外高校、知名企业，但对方要么不掌握相关技术，要么只能提供上世纪七八十年代的经验。

“虽然国外先进技术不对我们开放，也不能仅凭他们已经落后的经验来解决问题，但在学习过程中，我们的思路越来越清晰了。”杨辉说，经过两年多的集体攻关，到2018年，团队基本攻克了包括主驱动在内的各个子系统。

2019年，用于建设南京和燕路过江通道的盾构机“振兴号”下线，它的直径达15.03米，首次集中应用了中交天和自主研发的常压换刀装置、刀盘伸缩摆动装置等国产核心部件，并且是首台应用管片智能拼装系统的国产盾构机，操作员可“一键”完成隧洞管片的自动运输、抓举和拼装，在提高效率的同时减小施工误差。

“它标志着我们已经掌握了超大直径盾构机的设计制造技术。”杨辉自信地说。

3年上万次试验突破核心技术

上面提到的常压换刀，就是杨辉所说“领先于国外”的核心技术之一。

2021年春节前夕，记者曾到南京和燕路过江通道施工现场采访，一直走到了盾构机最前端的刀盘位置，江面下近70米深处，工作人员正进行换刀作业，大家身着工作服、头戴安全盔，与在地面并无二致。

这个看上去普普通通的作业场景，就是常压换刀技术的实际应用。