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博世力士樂液壓元件應用于世界首臺馬蹄形盾構機

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近日,國內最長運煤專線蒙華鐵路白城隧道的掘進工作突破3000米大關,即將實現全隧貫通。蒙華鐵路白城隧道挖掘使用由中國自主研發、世界首創的馬蹄形盾構機。全球領先的傳動與控制供應商博世力士樂憑借全球領先的液壓技術,為這一“首要功臣”提供源源不斷的驅動力。

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博世力士樂液壓元件應用于世界首臺馬蹄形盾構機

作為國家重點交通項目,蒙華鐵路是內蒙古到華中地區的運煤專線,全長1814.5公里,跨越內蒙古、陜西、河南、江西等七省區。其中白城隧道全長3345米,最大埋深81.05米,設計為時速120千米雙線電氣化鐵路隧道。由于特殊的地理環境,蒙華鐵路白城隧道段地處西北地區黃土及軟弱地質,傳統隧道施工方式難度大,事故多。馬蹄形盾構機則能有效突破傳統限制,降低盾體與地層之間的摩擦力,進而減小推進阻力。這一全球首創的隧道開挖方式能夠極大提高隧道空間利用率,較圓形截面減少10%—15%的開挖面積,進而縮減工程成本,縮短施工工期。

“這是馬蹄形盾構機首次在我國黃土隧道上的成功應用,是鐵路隧道施工技術與裝備發展史的里程碑。作為項目一員,我們感到無比榮幸。”博世力士樂中國工業液壓通用機械應用經理楊曉鐘說:“一直以來,博世力士樂與中鐵工程裝備集團就保持著十分緊密的合作。我們從2008年開始合作研發國產盾構機,可以說是共同參與了國產盾構機從無到有,從有到精的全過程。馬蹄形盾構機的形狀很特殊,這給液壓系統在設計和元件選型上帶來了一定的挑戰,但是我們憑借出色的產品技術和豐富的應用經驗,成功解決了技術上的難點,確保了施工任務的順利完成。”

相較于傳統的常規盾構機,馬蹄形盾構機直徑更大,刀盤形狀也非傳統的圓形,需要在傳統常規盾構機上使用的子系統進行較大的修改,甚至重新研發。這也給液壓系統設計及元件選型上帶來了不小的挑戰。為尋找最合適的元件產品,力士樂團隊從項目伊始就積極參與到系統方案的設計中,為馬蹄形盾構機提供一系列產品元件,包括CA馬達、A4/A10/A11油泵以及GFT減速器等,分別應用在推進、管片拼裝、螺旋輸送、注漿、輔助系統等在內的各子系統的關鍵元件。CA馬達憑借其直徑小、重量輕等特點,在保證功率的同時消耗更小。此外,CA馬達還具備抗沖擊負荷能力和完美的內部對稱,這能夠確保其在旋轉過程中的扭矩保持一致,保證輸出力達到完美平衡,在施工中最大限度地減小了噪音和振動。A4/A10/A11系列油泵作為力士樂賴以成名的拳頭產品,在國內外廣大用戶中贏得了高度的贊譽和認可,特別是在盾構機這種可靠性要求很高的設備中,A4/A10/A11憑借其壓力高、轉速高、驅動功率大等特點,在市場上擁有很高的占有率。同時,該系列油泵的容積效率為95%左右,總效率為90%左右,具有很強的抵抗氣蝕能力,操作起來更高效;A4/A10/A11油泵的高材料強度性能還確保其抵御運行中的高壓,大大延長了使用壽命。
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博世力士樂A4A10A11系列油泵

1978年進入中國以來,博世力士樂液壓系統以其安全可靠、技術先進、操作方便得到廣泛認可,并參與到中國眾多大型工程項目中。在武漢長江隧道的建設施工過程中,力士樂提供了72臺帶有特殊密封系統的特質油缸,確保直徑達11.38米的盾構機在艱難的施工條件下始終保持正常運作;在長江三峽工程中,力士樂提供了世界領先的陶瓷活塞桿油缸;在青藏鐵路的建設中,配備有力士樂液壓系統的建筑機械,克服海拔4000米以上的惡劣條件,以其穩定的性能保障了工程的順利完成。2018年是中國改革開放40周年,同樣也是博世力士樂進入中國40年。博世力士樂見證了中國經濟的飛速發展、正親歷中國的產業轉型,在未來,更將憑借自身全球領先的產品技術,與中國企業、中國創新、中國力量繼續共同成長。

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