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掘隧“尖兵”诞生记

□新乡日报全媒体记者 郭书武

劈柴用斧头,掘隧用盾构。斧头利在斧刃,盾构利在刀圈。盾构机挖掘岩石隧道,关键是滚刀,最关键的是滚刀上的刀圈,刀圈称得上掘隧“尖兵”。

日前,在中铁装备集团设备公司的车间里,一个直径18英寸、像健身手轮的黑色物体摆放在展示台上。记者两手用劲上提,黑色物体纹丝不动。该公司工程师郭浩笑着说:“它的专业名字叫18英寸单刃盘型滚刀,重二三百公斤呢,你肯定搬不动,我们平常都是靠起重机来移动它。”

单刃滚刀主要靠刀圈直接与岩石“硬刚”向前掘进,刀圈相当于斧刃。记者看到的刀圈不是想象中的薄如纸片,而是厚度达到20毫米。郭浩介绍,制作刀圈的材料就是公司与东北大学合作的产物,而两家正是通过2019年在我市召开的第二届高博会上“牵手”成功的。

当时,中铁装备集团已经收购了德国一家国际知名的掘进机企业,拿到了生产滚刀的知识产权。当时,中铁装备集团设备公司还非常依赖进口刀圈材料,每年需要进口2万个刀圈,不仅需要提前半年订货、交货款,而且刀圈进口之后还得占用仓容和占压资金,有时候市场变化,型号还不适应需求。为此,中铁装备集团设备公司一直在尝试自己研制,可是最关键、难度最大的刀圈材料研究迟迟未见突破。

难度在哪儿?刀圈需要特殊的钢材,而一般的科研试验需要钢材100公斤~200公斤,这么少特殊要求的材料,很难与特钢工厂动辄20吨的材料生产能力匹配,钢厂都不愿意生产这些实验产品。

于是,技术人员一边自己研究,一边通过高博会与东北大学、中南大学等相继开展合作。庆幸的是,在与东北大学合作的研究中取得突破,并且东北大学为该企业提供了全套的配方、工艺,并帮助联系到钢厂,最终生产出符合要求的刀圈材料,掘隧“尖兵”诞生了!

从2020年开始,中铁装备集团设备公司降低进口刀圈的数量,提升自产数量,其性能丝毫不逊色于进口的,并且能够根据客户需求随时安装国内或国外的刀圈。德国的技术人员感到很奇怪,中国同行怎么这么快生产出符合要求的滚刀呢?

该公司刀具事业部总工程师尚勇说,高博会搭建了一个高科技技术交流的平台,目前已经开发出8英寸~20英寸等不同规格、刀圈材料及安装形式的常规滚刀、镶齿滚刀及合金刀具等,降低30%的成本,减轻了资金压力,缩短了供货时间,提高了产品竞争力。现在,公司每年实现刀圈销售额超1亿元,刀具销售超4亿元,并且一个科研项目荣获河南省科技进步二等奖。