有一台机器叫“强基号”。
整机长107米,总重3500吨,最大开挖直径12.68米,是目前全球最大的土压平衡双护盾组合式盾构机。
穿山,凿壁,钻进几十米深的地下,在黑暗里一点一点地啃出一条隧道,一寸一寸地往前推。
3500吨的钢铁庞然大物,靠什么转起来?
电机。
让人非常意外的是,驱动这台全球最大盾构机刀盘旋转的主驱动电机,是山西一座叫永济的小城造的。
中车永济电机公司,黄河岸边,中条山北麓,1969年建成投产,2008年成国内第一家自研盾构机刀盘驱动电机的企业。
山西人挖了几千年的煤,顺便把全球最大盾构机的心脏也造出来了。
盾构机
它有个外号,钢铁穿山甲。
一台盾构机有一万多个零部件,大到整机壳体,小到一颗螺丝来自全国各地。
最后在湖南长沙中铁工程装备集团的总装车间里拼在一起,再整体发货到施工现场。
这是一台真正的中国制造集大成者。
刀具和主轴承,主要从河南来。
齿轮,来自长三角和重庆。
整机总装,在湖南长沙。
盾构机电机主要在山西。
而且是主驱动电机,驱动整台机器旋转的心脏。
永济这个地方,很多人没听过。
山西省最南端,黄河岸边,中条山脚下的一座小城,常住人口才37万。
大多数人知道山西,想到的是煤矿、黄土高坡、还有万里长城从这里延伸过去。
永济除了饺子,还有硬实力。
中车永济电机公司,1969年在黄河岸边中条山北麓建成投产。
改革开放以后,通过技贸结合方式引进了美国GE公司和日本日立公司的技术。
相继自主开发了东风4到东风11机车配套电机电控产品,为中国铁路六次大提速提供了90%以上的电机、70%以上的电器产品。
中国高铁跑起来的速度,背后有永济的电机在转。
更让人意外的,是2008年之后发生的事
2008年,中车永济电机公司做了一件事:
在国内首家自主研制盾构机刀盘驱动电机。
首家。
那之前,盾构机的核心电机中国得进口。
进口的有多贵、卡脖子卡得有多难受不用说都知道。
为什么要等到2008年才做?
在那之前,这东西技术壁垒极高国内没人能做出来,而且对方卖给你,你还得偷着乐。
更高端的?根本不卖。
永济电机拿到这个课题之后,坚持科技自立自强,一个一个参数地啃,水路结构、密封结构、机械结构全方位重新设计不断优化。
从2008年首次研制到今天:多种规格盾构机电机,应用覆盖国产化市场98%,还出口到了欧洲。
从进口,到首家研制,98%国产覆盖,再卖给欧洲,中国用了十六年。
再说说“强基号”那台机器
全球最大直径土压平衡双护盾组合式盾构机,配备的是中车自研400kW大功率刀盘主驱动电机。
在湖南长沙下线。
“强基号”最大开挖直径达12.68米,整机长107米,总重量3500吨。
用途是特大型城市深隧排涝项目。
12.68米的开挖直径,什么概念?
一套三室两厅的公寓,客厅宽也就四五米,这台机器挖出来的洞,横向塞下去两个客厅还有余。
3500吨的钢铁,在地下几十米的位置转挖,推进,一圈一圈地咬着岩石和泥土往前走。
驱动它的电机,在电机轴向尺寸上有效缩小了10%,功率密度提升了8%,能耐受隧洞里软硬不均、软硬交替的复杂地层工况。
一台在黑暗里工作、不能轻易停下来维修的机器,对可靠性的要求高到什么程度,普通人很难想象。
停电了,普通盾构机趴窝,爬坡型盾构机甚至可能整体下坠。
掘进到一半,刀盘卡住可能影响上面整条街道的建筑安全。
所以装进去的电机,必须做到绝对可靠。
永济电机做到了。
把这件事放在山西这个省的背景里看,就更有意思了。
山西的名片,几十年来就是煤
确实,山西的煤炭储量和产量长期在全国名列前茅,是中国重要的能源基地之一。
这没有什么可否认的。
但山西从来不只是煤。
永济的电机进了最深的地下隧道,大同的盾构施工设备,参与了多条铁路和城市轨道建设,太原的重型机械撑起了全国不少大型工程项目。
山西在中国工业里出的力一点不少,只是山西太低调了。
而且,做电机的永济,当年那批工程师选择留在黄河边上、中条山脚下,没有把厂子搬去沿海,这个选择需要骨气。
当然,也可以从另一个角度聊聊,盾构机这条产业链。
它几乎是中国制造到底能做多深的一个缩影。
整机在长沙总装。
刀盘和主轴承在河南,河南的刀具厂商,早年同样靠进口,后来一点一点把这条线路打通了。
齿轮,在长三角和重庆,那边的精密制造积累时间更长。
电机,在山西永济。
一台盾构机,把中国东南西北的工业能力都调动起来,最后在长沙拼成一整台机器,钻进地下挖路。
这件事,现在感觉没啥,但放在三十年前,每一个环节都是靠进口撑着,哪一个环节断了整台机器就停摆。
就这么一条又一条地打通,一个又一个“国内首家”地啃下来,今天才能做到拿整机出口、电机卖到欧洲。
写到这里,我想多说一句关于永济的事。
那个地方不大,很多人可能连在哪个省都要想一下。
但,轨道交通电传动系统市场份额占中国铁路一半以上,运行里程最长、运行速度最快、运行环境最复杂。
中国高铁跑过的每一段路,有超过一半的电力传动是永济做的。
全球2100多个风电场,装了永济造的风力发电机51000多台。
全球最大的盾构机,心脏是永济造的。
一座约37万人的小城,坐在黄河边上替地球上几十个国家提供动力。
这件事非常伟大,可拿出来说的山西人不多。
山西在大多数人印象里,还是那片黄土坡、运煤车、还有窗花和醋。
都对,但也只对了一部分。
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