参考消息网9月3日报道据香港《南华早报》网站8月31日报道,一项在约2500年前被用来为中国古代君王铸剑的技术,现在被用来制造有“工程机械之王”之称的盾构机。
在试图制造世界上最大的隧道挖掘设备时,科学家和工程师必须克服的主要挑战之一是:为如此巨大的机器生产出强度足够的钢材。
这种盾构机主轴承的直径为8.61米,有三层楼那么高。该轴承负责驱动这个巨型机器的核心部件,需要承受住超万吨的载荷——大约相当于一座埃菲尔铁塔。
这些载荷都由厚度小于1厘米的主轴承内齿圈承担。
制造这种尺寸轴承的主要挑战在于,在生产过程中,不同区域的温度以不同的速度变化,这种不均匀性会影响钢材的强度。
为了解决这个现代问题,项目团队决定回顾过去。
据中国媒体报道,2500多年前被用于锻造“越王勾践剑”的一项技术提供了解决方案。这把青铜剑于1965年从湖北省的一座古墓中出土,以其不同寻常的锋利和复杂设计而闻名。据信这把剑的原主人为春秋末期的越王勾践。
为了制造青铜剑,古代工匠会用一种叫做“淬火”的工艺。这是指将金属加热至高温,然后在水或其他介质中使其迅速冷却,以获得硬度增加等材料特性。
虽然淬火在铸剑过程中很常见,但中国工匠在锻造“越王勾践剑”时采用的一个特殊做法是:在淬火过程中用泥土覆盖剑身,以解决区域温度不均的问题。
根据盾构机主轴承研发团队的说法,他们以此为灵感,开发出一种新的耐高温介质,让温度相互干涉的难题迎刃而解。
盾构机在地下施工中应用广泛。它们能够切割各种材料和地形,从松软泥土到坚硬的花岗岩,这主要取决于主轴承。
此前,最大的盾构机主轴承直径不到8米,一度创造了世界纪录。它是由欧洲跨国设备制造商利勃海尔公司制造的。
去年10月,中国铁建重工集团制造的盾构机主轴承打破了这一纪录。
盾构机拥有数万个零部件,被视为衡量一个国家隧道工程机械生产实力的基准。但直到本世纪初,中国仍然依赖进口,这意味着购买和维护成本很高。
中国于2008年生产了第一台拥有自主知识产权的盾构机,此后不断取得技术突破,同时迅速获得全球市场份额。
铁建重工说,现在中国可以宣称自己是超大盾构机主轴承的世界领先者。(编译/龙君)
2024年1月10日,超大直径盾构机“定海号”在铁建重工长沙第一产业园顺利下线。(新华社)
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