4月6日，在铁建重工长沙第二产业园一间代号为“197”的厂房里，装配班正在反复测量主轴承的静态误差，保证近千个滚子的清洁和润滑。走在厂房里，立车旋转，机声隆隆，一眼望去，从3米至8.6米的直径大小各异的“大铁环”正在精益加工制造。

 这一枚枚的“大铁环”叫主轴承，是盾构机的“心脏”部件。“我们的定位就是研发生产以盾构机主轴承为代表的核心零部件，着力攻破产业‘卡脖子’技术。”铁建重工197研究设计院院长麻成标介绍。

 主轴承是盾构机在服役期间唯一不能更换的部件，需要直面盾构机超重载、大偏载、频变载等极端恶劣工况考验，一构造体成型，一旦损坏，动辄上亿元的盾构机就面临报废的危险，整个工程的成本也将成倍增长。

 盾构机主轴承的制造属于精密制造，曾被列为制约我国工业发展的35项“卡脖子”关键技术之一。“过去，国外企业不仅在技术上限制我们，还提出每年按比例涨价的要求。”说到产业的这个薄弱环节，麻成标感触很深：“超大直径盾构机主轴承的服役寿命受可靠性、材料、设计、制造和试验等多种关键因素制约，研制难度更是随尺寸增加而倍增。”

 以8.61米主轴承产品为例，在直径8米多的滚道内，平面度要小于20微米，相当于一张A4纸厚度的五分之一，直线度要小于8微米，只有头发丝的十分之一，难度无异于“在头发上刻字，在米粒上雕花”。

 麻成标说，想要攻破盾构机全产业链全面自主化的薄弱环节，必须突破“材料难、设计难、制造难、试验难”四大难点。为此，铁建重工联合上下游企业、高等院校协同攻关，尝试了上百种材料和工艺，并进行实地试验，对上万组数据进行分析，建成了国内最大、国际领先的盾构机主轴承生产线，打造了全球最大的主轴承工况模拟试验台。

 如今，在这个厂房里，铁建重工已经成功研制出直径8.61米盾构机主轴承，这是迄今全球直径最大、单体最重的整体式盾构机主轴承。自此，国产盾构机有了全系列的“中国心”，标志着我国彻底攻克并自主掌握了盾构机主轴承全系列产品的设计、材料、制造、试验全过程关键核心技术。

 摆脱“卡脖子”障碍，踏上“数智化”高地。近年来，铁建重工还加速企业数字化转型。研发团队通过数字化赋能，创新打造了一套盾构机数字孪生系统，让“大国重器”迸发出“数智”力量。

 “这套系统可以实时搜集盾构机零部件的运行数据、地下环境数据等工程施工数据，经过系统分析后，远程帮助技术人员针对现役机型做出操作决策，并为下一代产品优化升级提供大数据支撑。”铁建重工数字孪生研究所副所长王永胜说，数字孪生打破了虚实界限，规避了以往现场人工勘察和经验判断而出现的误差，实现风险关口前移，并从更多维度为产品开发创造条件。

 目前，铁建重工的地下工程装备数字孪生系统已向盾构机、钻爆法装备和煤矿装备领域延伸，广泛应用于国内外铁路、公路、矿山、水利等大型工程建设。

（摘自《中国铁道建筑报》）