我国首套盾构机用超大直径主轴承研制成功——

从研到用，打通全链条的3点启示

　　光明日报记者 齐芳

　　国产超大型盾构机“卡脖子”的最后一关日前被攻克——核心部件、直径8米主轴承研制成功！该主轴承的研发由中国科学院金属研究所李殿中研究员、李依依院士团队牵头攻关，是目前我国制造的首套直径最大、单重最大的盾构机用主轴承，将安装在直径16米级的超大型盾构机上。

　　这项研究不仅在基础研究上取得了极大进展，“落地”也极为顺畅，打通了从研到用的全链条——前期研究结果、直径3米主轴承已经于今年4月应用到沈阳地铁的修建中，8米主轴承也将于安装后尽快投入使用。李殿中深有感触地总结说：“研究从材料源头出发，发挥稀土轴承钢与精密加工优势，打破行业壁垒，汇聚了行业优势资源，贯通技术链、打造创新链、对接产业链，实现了大型盾构机主轴承的自主研制与应用。”

　　推而广之，这项研究对其他“卡脖子”技术攻关有哪些启示？

　　启示1：研究有基础

　　李殿中的专业是研究金属材料，他深知轴承对一个国家工业的重要性：“轴承是各类机械传动装备的核心部件，影响着数万亿规模的经济总量，而金属基滚动轴承是现代轴承制造的主体，占比超过80%。应该说，高端轴承关乎国民经济安全，代表一个国家基础零部件制造水平。”而高端轴承正是我国工业“卡脖子”的堵点之一。

　　中国科学院于2020年启动了“高端轴承自主可控制造”战略性先导科技专项，中国科学院金属研究所、中国科学院兰州化学物理研究所等7家中科院科研单位组成建制化团队进行科技攻关。这些研究机构有一个共同的特点：拥有雄厚的研究基础。

　　例如，在超大型盾构机主轴承的研制过程中，中国科学院金属研究所的科研人员们凭借着对稀土等材料十多年的研究，揭示了稀土在钢中的主要作用机制，开发出“低氧稀土钢”关键技术，从源头上解决了材料问题，制造出高纯净、高均质、高强韧、高耐磨的轴承钢材料。中国科学院兰州化学物理研究所攻克了润滑脂研制难题……

　　基础研究是应用技术的源头。这样的“国家队”联合在一起，才能打造创新链，将关键核心技术牢牢掌握在自己手里。

　　启示2：需求有目标

　　在“高端轴承自主可控制造”战略性先导科技专项启动之时，中国科学院就给科学家们定出了明确的目标：需要“讲得清、用得上、有影响”。讲得清，就是要把基础问题弄清楚；用得上，就是成果最后一定要使用上，不能束之高阁。李殿中说：“这给我们提出了明确的目标，就是要用。比如8米主轴承的指标是要稳定运行1万小时，也就是说，盾构机开挖10公里内不能出故障。”

　　这些要求对科研人员来说，既不难，也难。说它不难，是因为这些指标单纯在实验室模拟条件下，或许容易达到；说它难，是因为它用在工业实践中，要经得起复杂工况条件下的检验。这也就意味着，这项研究不必一味追求有多少论文发表，但它必须好用。

　　李殿中说：“这让我们走出了科研舒适圈，从‘会做什么’向‘该做什么’转变。对我们而言，从过去‘只做材料’向‘要做部件’跨越，组建集设计、计算、加工、控制、测量等多学科协作团队。”

　　关键技术研发必须有明确的指标。这样才能让科技工作者知道如何“对标”，研究才能更接地气，实现从“研”到“用”的跨越。

　　启示3：企业深度参与

　　在采访中，李依依多次提到：“一定要感谢企业，正是他们的深度参与，才能让我们的研究顺利进行下去，才能实现‘用得上’的目标。”

　　在联合攻关单位的名单上，中国交通建设集团有限公司的中交天和机械设备制造有限公司、洛阳新强联回转支承股份有限公司等企业榜上有名。盾构机主轴承技术总师胡小强研究员说：“我们与企业深度联合，才成功攻克了主轴承高精度加工和精度保持性难题。”他介绍，我国轴承核心零件——大型滚子的加工精度只能达到二级，尚不能实现一级精度加工。就是在企业的国产床子上，他们研制出直径100毫米以上的一级滚子，使我国轴承行业突破了一级大型滚子精密加工技术。“我们与企业密切合作，实现了盾构机主轴承加工制造、装配调试、检测评价等全流程自主可控，同时带动了相关国产装备的研制。”

　　而企业对于研发的深度参与，也让研究成果更容易落地。李殿中说：“在应用上，企业比我们有经验。在沈阳市政府和北方重工集团的大力推动与支持下，直径3米的主轴承已在沈阳地铁工程中成功应用。”

　　关键核心技术最后的落脚点在企业，只有企业的深度参与，才能让研发更有针对性，才能让产学研用的“最后一公里”畅通无阻。

　　《光明日报》（ 2022年12月17日 04版）