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小康故事 | 一台“争气机”
2021-06-23 12:14:00  
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“我记得,是9月29日。”即使过去了大半年,高光辉脸上依旧难掩兴奋。因为在这天,他所在公司制造的盾构机“长城号”顺利下线。

盾构机——一种用于城市轨道挖掘的大型设备,是现代城市地铁交通、地底隧道建设的主要工具,也是衡量一个国家先进制造力量的标准之一。

长久以来,中国的轨道建设仰仗的盾构机主要靠进口,而另一方面,作为“基建狂魔”,中国的轨道挖掘,无论是工程量还是挖掘长度,都位居世界前列。

高光辉所在的中交天和机械设备制造有限公司就致力于这种大型设备的制造。高光辉铭记的这个日子,正是中交天和公司“长城号”盾构机下线的日子。

“‘长城号’盾构机是目前中国最大直径的泥水平衡盾构机,无论从规模还是制作水平,可以说‘长城号’和国外一流的盾构机相比毫不逊色,也弥补了我们很多心头的缺憾。”

高光辉说的缺憾,也是很多国产匠人心头的缺憾。

 

2018年8月21日,苏通GIL综合管廊工程成功贯通。管廊隧道长5468.5米,最低点标高-74.83米,是国内最大的综合输电管廊,也是苏州、南通两地最重要的能源走廊之一。

高光辉记得那天,管廊就在离他们公司不远的地方,而在另一边,他和许多同事心头却难掩失落。

“管廊挖掘所用的‘卓越号’盾构机是进口的,当时我们生产的盾构机还不能满足挖掘的需求。”提起那天,高光辉坦言。

在家门口的“世界级”重点工程,没能用上自家生产的设备,这样的遗憾一直激励着高光辉和同事们立志造出世界领先的盾构机。

但作为一种先进的装备,盾构机的制造并不简单。

 

工欲善其事,必先利其器。盾构机的“器”,首先是挖掘使用的刀具。

“盾构机挖掘,因为地质环境的不同,会遇到千万种软硬、性质各不相同的岩。我们在进行隧道挖掘时,就要根据土质的不同来更换刀具,否则轻则磨损刀具,重则对隧道造成难以挽回的损伤。”高光辉介绍。

另一方面,与刀具息息相关的就是刀盘驱动系统。刀盘的驱动系统好比是刀具的“发动机”,它可以根据挖掘地质的变化进行动态调整,兼具大惯性、大功率和可操控的特点。

“之前媒体报道,把盾构机比作穿行地下的巨龙,如果这么说的话,刀盘驱动系统和刀具共同组成了巨龙的嘴巴。在盾构机制作上,这是最难的一部分。”

要给巨龙安上好用的嘴巴,就要把握好大和小之间的关系。刀具的安装牵涉到角度,也牵涉到自动控制系统对操控指令的感知力。

在刀片生产过程中,电能质量起到了关键作用。

中交天和对电能质量最主要的要求是电压稳定,波动不能超过额定电压(10千伏)的±5%。因为中交天和8米立车、18米立车等数控设备会因为电压波动出现故障报警,并且损坏电路板。

“精细,再精细,是我们对工人要求,也是我们对于生产条件的要求,做好先进装备制造,靠喊口号是不行的,就是要心细,细到考虑到任何一处影响。”高光辉这样介绍。

 

对于当代先进装备制造的过程,有人曾经这样评价: “现代先进装备制造精密程度就是一场极其严谨的外科手术。”

按照这个比喻,那么外在的电网电压,就是外科手术医生的手,“手术”是否成功,手稳是关键,只要差之毫厘,就可能谬以千里。

“在刀片生产与安装过程中,焊接设备对电压的要求也比较高,必须要保证基本恒压、恒电流,这样焊接部分才会更均匀,气泡少,钢结构才会比较稳固。”中交天和公司机电主管朱光照介绍。

“当时中交天和公司提出相关要求后,我们在技术上做了设想,通过变电站配备的有载调压系统和电压无功控制系统,将电压稳定区间由原来的±7%进一步优化调整,使线路电压始终保持在±4.8%区间内。”国网常熟市供电公司营销部党支部书记施渊介绍。

“这两种技术有点类似我们日常说的无人驾驶,能够自动判别电压和电流是否在‘既定’的车道上行驶。”对于这两项技术,施渊打了这样一个比方。

新技术加持下的电力供应,为这只无形的“手”提供了稳定的保障。在多方努力下,中交天和的盾构机水准也在不断提高。

“‘长城号’已经是我们自主研制的第9台超大直径盾构机了,这个‘大家伙’的开挖直径达16.07米、整机总长约145米、总重量有4500吨,可实现连续掘进4800米不换刀,是国际规定标准的24倍。可以说,我们彻底摆脱了被国外卡脖子的情况。”高光辉提到自家公司的盾构机生产水准,言语里难掩自豪。

如今,“长城号”盾构机正在北京二环的地下穿梭往来,为中国的地下轨道建设夯实基础。透过这小小盾构机,我们也不难看出中国工程师们的伟大梦想和电力人为企业安全稳定生产保驾护航的能力。

从中国制造到中国创造,从中国数量到中国质量,正是一代又一代人日积月累的努力,才让往日的遗憾变成了如今无形的勋章。

供稿:李映桥 张倩(国网常熟市供电公司)

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