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铁姆肯：穿山打隧、掘进自如的秘诀是什么？

来源：上海五星体育电视直播发布时间：2024-07-31 11:41:59 点击数： 100

随着我国城市基础设施的逐渐完备，在城市地铁建设、铁路、高速公路和水利工程等领域，隧道（简称TBM：Tunnel Boring Machine）慢慢的变成了不可或缺的“开路先锋”。

它能够在坚硬的岩石中穿行无阻，可实现连续、高速、精确的隧道掘进，大幅度的提高施工效率，同时减少工人非间接接触隧道工作面的风险。因此，在北上广等一线城市的地铁线路中，TBM几乎成了主要的施工方式，堪称现代基础设施建设的得力干将。

工欲善其事，必先利其器。TBM能在各领域大放异彩，少不了稳定可靠的性能支撑。铁姆肯企业来提供的工程化解决方案，为TBM的稳定运行提供了坚实后盾，助力数以万计的TBM穿山打隧、掘进自如。

作为复杂工程机械设备，TBM主要由刀盘、刀盘推进系统、刀盘支撑系统、土压平衡系统、输送系统等部分所组成。其中，刀盘承担着切割岩石的重要功能，需要“过硬”的本领。

无论是在硬岩还是软岩地质条件下，刀盘轴承通常都需要承受较大的径向和轴向载荷。Timken®高性能圆锥滚子轴承表现卓越，能够延长TBM运行时间、提高运行效率，减少刀盘维修频率以此来降低停机成本。

多年来，隧道掘进机经历了加快速度进行发展，不论刀盘设计、刀具管理还是刀具润滑油都得到了诸多研究和改进。从1989年首把19英寸刀盘问世以来，铁姆肯公司不断地在有限的刀盘空间内应对挑战，提升轴承承载能力、延长轴承寿命的解决方案。

在硬岩地层，尤其是花岗岩中作业时，轴承面临两大挑战：重载和易偏心。铁姆肯公司采用的超纯净钢材以及优化的内部几何结构可使轴承具备极高的额定承载能力；通过针对特定工况的滚道或滚子的修型设计，可以明显降低边界应力，并均匀分布载荷，以提升轴承性能。

当刀盘密封效果减弱或失效时，隧道内的淤泥和粉尘会侵入轴承，导致滚道的剥落和表面损伤。铁姆肯公司采用渗碳热处理工艺，有效减缓滚道凹坑的扩张。同时，铁姆肯公司还使用了滚子的类金刚石表面涂层技术，实现超精表面光洁度，增强对滚道的自修复能力，并提高轴承的抗磨损能力，确保轴承在污染工况下的稳定运行。

当滚刀靠近中心位置时，工作转速会降低，散热效果也会变差。这种低速高温状态对轴承的润滑性能构成了巨大挑战。

由于润滑油膜不足会导致滚动体与滚道面的直接接触，长时间运行后易造成滚道面的早期剥落，铁姆肯公司通过精磨滚道表面，降低了对分离滚道接触面润滑油厚度的要求。这在某种程度上预示着，即使在润滑不足的情况下，轴承也能拥有相对更长的使用寿命。

轴承预紧量的合理设置对性能至关重要。如果正游隙过大，轴承的承载区会变小，刀盘刚性不足；反之，若过紧，轴承滚子受力过大，甚至启动力矩也会增大，导致轴承的磨损和损伤加剧。

目前，多数刀盘生产商依赖弹簧称或扭矩扳手来测量轴承安装扭矩，以确保预紧量达到理想状态。铁姆肯公司通过内部设计与特殊制造控制代码，有效提升了轴承的力矩稳定性，从而进一步保障轴承的可靠性和使用寿命。

从应用工程和产品发布到供应链和最终用户服务，铁姆肯公司致力于提供全球一致的可靠产品及服务。秉持创新驱动的理念，铁姆肯公司将继续通过隧道掘进机等关键应用，提升设备的可靠性和效率，推动互通互联，为未来的全球基础设施建设保驾护航。

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