盾构机技术延展跨场景跨行业应用
[《辽宁日报》2024年11月29日], 国研网 发布于 2024/11/29
企业是辽宁全面振兴的坚实底座和重要力量,工业振兴是辽宁全面振兴的基础和前提。今年以来,全省工业战线牢牢把握高质量发展这个首要任务,扎实推进新型工业化,加快发展新质生产力。
建厂史可追溯至1921年、被誉为新中国重机工业摇篮、我国装备制造领域核心骨干企业——北方重工集团有限公司(以下简称“北方重工”),一系列新技术、新产品接踵涌现,发展的新领域、新赛道不断拓展。
以科技创新推动产业创新,持续推进高质量发展,百年企业正呈现出蓬勃新姿,向新向绿向高砥砺奋进、阔步前行。
神奇:
盾构机可以自上而下竖着挖掘
提起北方重工,很多人第一个想到的就是盾构机。被誉为“地下航母”的盾构机是一种直接服务于大型工程的关键设备,北方重工是我国最早进行该领域研发制造的企业,也是我国最早实现盾构机量产的企业。在沈阳乃至全国很多地方的地铁、隧道等重点工程中,都有北方重工盾构机的身影。
为人熟知的盾构机通常是“大脸盘”的“平头”巨龙,在地下空间里横向掘进。自上而下垂直竖向挖掘的竖井盾构机,则是鲜为人知的“新事物”了。
11月18日,在位于沈阳经济技术开发区的北方重工车间内,其自主研制的企业首台扩孔式竖井盾构机已经完成整体进度的七八成。“这台产品是我们为浙江某抽水蓄能电站项目设计制造的,预计明年1月中旬,整机就能出形象了。”北方重工结构件分厂副厂长张建民感慨地说,“这是一件从无到有的开创性产品,全集团各部门、分厂都拼了。”
竖井盾构机一改常规面貌,头部刀盘呈圆锥状,整体如一支巨型铅笔竖直钻入地下,粉碎土石,开路掘进。为满足项目地质工况和远距离垂直掘进的需求,北方重工采用扩孔下排渣的方式,避免岩渣规堆积,保障施工安全和效率。
“难度最大的就是设计、焊接等环节。锥形的刀盘上,每个刀头的角度都不一样,但凡偏差毫厘都会谬之千里,误了大事。”张建民介绍说,“我们在研发、设计、制造过程中,应用了三维智能建模、激光切割、机器人焊接等模式,全力确保首台设备的质量和精度。”
拓路:
释放技术制造优势开辟新空间
拳头产品蝶变升级,让百年企业北方重工备受业界瞩目。在11月初举行的2024中国(上海)国际重型机械装备展览会上,北方重工带来的用于抽水蓄能电站建设的多种隧道掘进机模型闪亮登场,神奇的新产品颠覆了人们对盾构机的惯常认知。
随着近年来风电、光伏等可再生能源的大规模发展,其间歇性、波动性的特点给电力系统的稳定性带来了挑战。抽水蓄能电站具有启动灵活、爬坡速度快、储能容量大等优点,能够有效应对新能源发电的不稳定性,是新能源产业发展的重要支撑。因此,为了更好地消纳新能源,电力系统对抽水蓄能的需求日益增长。
北方重工在隧道工程领域拥有完全自主的知识产权,产品适用于多种地下施工条件。凭借在隧道工程装备领域的深厚积淀,北方重工积极探索优势技术的差异化发展道路,探索隧道掘进机技术跨场景、跨行业的延展应用,自主研发设计了包括竖井掘进机、平斜一体可变径掘进机和小转弯半径掘进机在内的多种类型、多种型号的隧道工程装备,在抽水蓄能电站建设领域取得了一系列新突破。
同时,北方重工不断深耕隧道工程装备技术,通过与中国科学院金属研究所合作,先后攻克了十多项关键核心技术难题,最终打通了隧道掘进机自主可控制造的“最后一公里”。今年国庆节前夕,北方重工设计生产的“奋进号”掘进机顺利完成掘进任务,创造了单机掘进26.521公里的世界最长纪录,进一步稳固了在世界盾构机市场的技术领先地位,彰显“国之重器”的磅礴力量。
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