穿山打隧 铿锵突进(深度观察·重大技术装备这样攻关④)(2)
2022年8月正式下线,2022年9月完成测试,2022年12月进场,2023年1月开挖。进入洛宁项目施工以来,“永宁号”表现不俗:最快时,一天可掘进7米;遇到断层破碎带,一天可掘进5米……“相比传统的爆破施工法,‘永宁号’的效率提升了近一倍。”于庆增很是自豪。
确保一次成功
盾构机的研发没有样机,只要下线就得投入施工,必须保证100%成功
盾构机往往身形庞大、成本高昂,因此行业一直遵循一个原则:样机即正品,试用即施工。即使是创新产品,也只能生产一台。一旦出厂,就要正式投入使用。
设计、制造、调试、安装、使用……每一步都无可借鉴,“永宁号”如何做到“一次成功”?在中国中铁装备集团深入采访,记者找到了答案。
求真——没机会进行整机测试,就努力创造条件,模拟真实工况进行核心部件实验。
在中铁装备总装车间一侧,有一个直径7米、深20米的大基坑。可别小瞧这个基坑,光改造费用就花费上百万元,只为模拟出“永宁号”的运行工况。
“一种全新的结构设计,只靠软件模拟、小样测试远远不够,必须保证100%安全。”中铁装备总工程师贾连辉说,防溜结构核心部件制作完成后,设计团队在基坑里进行了一个月的测试,确保任何极限工况下“永宁号”都不会滑溜。
求细——千吨重、百米长的“大家伙”,身上不少设备的尺寸却精确到微米。
滚刀,盾构机的“牙齿”。要想掘得快,必须“牙口好”。“永宁号”刀盘上共配备了49把滚刀,有200公斤重的大刀,也有155公斤的小刀。
中铁装备新乡生产基地,拥有全球唯一一条盾构滚刀装配检测生产线,可将12个刀具部件自动组装成一把完整的滚刀,并且确保高精度。此后,熔铸、打磨、淬火、回火、冷却……历经10多道工序,滚刀才能正式下线。
“每一个环节,都要追求最高品质。”中铁装备质量管理部负责人王劲松告诉记者,整个生产过程,材料的尺寸精确到微米,温度控制精确到个位数,就连热处理后的滚刀微观金属结构,也要用显微镜观察。
求严——每一名参与者都对产品质量终身负责。
一台盾构机,设计图纸超1万张,零部件超2万个,工序达上百道,要想一次成功,每个环节都不能“掉链子”。
为此,中铁装备建立了包括质量预防、过程管理、质量约束、质量改进在内的质量制度体系,实施质量“一票否决制”、工序实名制和三级检验制,把质量贯穿设计、制造、服务全过程。
“每道工序都可追溯,每次操作都实名记录,每名参与者都终身负责。”贾连辉说,质量标准已成为中铁装备人心中的“硬杠杠”。
从量变到质变
20多年的成长积淀,啃下一个个零部件“硬骨头”,开发新功能更加得心应手
2008年,我国第一台拥有自主知识产权的复合式土压平衡盾构机——“中铁1号”下线。“生产一台盾构机产品和盾构机产业化是两个概念。产业链上下游精诚合作、共同成长,让我们迎来从量变到质变的飞跃。”中铁装备总经理张志国说,这次研发“永宁号”,从启动立项到设备下线只花了两年时间。
15年攻坚克难,中铁装备携手上下游800家合作伙伴,将整机零部件国产化率一步步提高到90%以上,形成22项国际领先技术。一项项新技术新工艺新设备,令人备受鼓舞——
先看动力源。
电机,驱动刀盘旋转的力量。“永宁号”能“啃”下花岗岩,靠的是刀盘旋转带动滚刀对硬岩进行挤压,使岩石破碎剥落,实现向前掘进。