本届进博会上，2500平方米的中国馆是国家展中最具人气的场馆之一，那里集中展示了很多彰显中国智造的展品。从一个个细小的零部件，到最终铸成“国之重器”，这些展品的背后需要一条完整、庞大的产业链支撑。接下来，我们就去看看这条中国智造的“产业链”，今天，我们先从一台盾构机说起。

盾构机又称“钢铁穿山甲”，是开挖隧道的利器。这是中国馆里展示的盾构机，这台盾构机因为施工环境处于终年降雪的高寒高海拔区域，所以它的名字叫“雪域先锋号”，这也是我国自主研发的第一台高原高寒硬岩掘进机。

一台盾构机有几层楼高、几百头大象重，接下来我们把它拆解开，一台盾构机有一万多个零部件组成。现在我们看到的是这些零部件的产业链地图，可以看到，刀具和主轴承主要聚集在河南，电机主要是在山西，齿轮主要分布在长三角和重庆。

而如果回到十年前，当时这条产业链上还存在一些短板和断点，像轴承、减速机、刀具这样的关键部件，国内企业还制造不了。盾构机的产业链是怎样串起来的呢？

在河南郑州的中铁装备，一批即将出口到欧洲、东南亚的盾构机即将下线。

盾构机的刀盘和刀具

首先，盾构机的刀盘是关键部件之一，刀盘上装有大量的刀片，这些刀片采用高硬度的合金材料制成，具有很强的耐磨性和抗压性。在工作时刀盘会不断旋转，刀片就像锋利的刀刃一样切削岩石将其切碎。

其次，盾构机在设计上充分考虑了岩石的特性，盾构机的前端设有一个壁厚较薄的切削环，切削环上也装有刀片。当盾构机工作时，切削环会与岩石紧密接触并施加较大的压力。由于岩石的硬度较大，切削环会对岩石进行挤压和切削使其逐渐破碎。

另外，盾构机还配备了强大的推进系统，推进系统利用液压或电动机等动力源驱动盾构机前进。在推进过程中，盾构机不仅能够切削岩石，还能将切削下来的岩石碎片排除出隧道，这样就保证了盾构机的连续工作和高效率。

此外，盾构机在设计时还考虑了岩石的变化情况。在隧道建设过程中，岩石的硬度和强度可能会有所不同。为了应对这种情况，盾构机通常采用可调节的刀片角度和刀盘转速，通过调整这些参数可以适应不同硬度的岩石保证切削效果。

盾构机轴承

曾经，盾构机主轴承被视为制约我国工业发展的35项“卡脖子”关键技术之一，是外国企业长期垄断的关键技术。主轴承作为盾构机的“心脏”部件，其寿命与可靠性受材料、设计、制造和试验等多种关键因素制约，研制难度更是随尺寸增加而倍增。

随着我国科技发展和建设需求，我国科研人员迎难而上，采用了多种创新技术，经过不断探索和实践，最终成功研制出了全球最大直径盾构机主轴承，让盾构机有了“中国心”。国产超大直径盾构机主轴承顺利下线，标志着我国企业彻底攻克并自主掌握了盾构机主轴承的核心技术，为我国盾构机主轴承的产业发展提供了强有力的支撑。

在刚刚过去的2022年年底，科研团队成功研制出设计寿命为10公里、直径为8米、重达41吨的超大型盾构机主轴承，可承载的最大轴向力为10的5次方千牛，约等于2500头成年亚洲象的重力，成为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。

让盾构机主轴承的设计寿命从10公里提升至15公里，是新升级也是新挑战，所带来的研发难度呈指数级增加。

主轴承是盾构机的核心部件，类似于手掌的掌心，四周承载着刀盘，带动刀盘旋转实现隧道挖掘。为了实现超大直径盾构机主轴承自主可控，科研团队10多年前开启了材料制备研发，将目光瞄准了稀土钢。然而，稀土钢在工业化生产时遭遇的难题长期悬而未决，导致我国稀土钢的研发由热变冷。正是在这个几近冷藏的领域，研究团队经过大量的实验、计算，最终开发出“低氧稀土钢”关键技术。

近日，我国企业自主研制的直径8.61米盾构机主轴承在长沙震撼亮相，这是目前全球最大直径单体最重、承载最高的整体式盾构机主轴承，更是我国盾构机全产业链自主化的重要里程碑。

协同创新

中铁装备集团重大专项研究院负责人 孙志洪：盾构是结合工程项目的定制化的大型工程装备，它有上万个零部件组成，我们就联合国内外的高校和龙头企业，制定标准，搭建实验台，做各项的结构参数，来联合进行攻关研发，实现国产化。

用这种协同创新的办法，这些年我国聚焦盾构机产业链上的短板，依次突破了被称为盾构机“心脏”的主轴承、橡胶密封、变频器等一系列核心零部件关键技术，夯实了整个产业链的基础，同时也带动了一批制造企业的发展。

中铁装备集团采购中心总经理 赵卉：以这个减速机品类为例，它已经有十几家的供应资源了。不但有河南本省的，还有一些是在长三角、北京、天津和成渝地区，而且现在已经全部实现国产化了。

实现了产业链的完备，工程师们还在不断把盾构机做出新花样。原本只能水平前进，如今能上下坡、能拐弯，还能垂直作业，通过一项项创新突破推动着产业链不断升级。在这个基坑里，工程师们正在做一项新试验。

从基础材料、元器件，到关键部件，再到整机，串珠成链。目前我国盾构机的上下游企业已经有上千家，仅中铁装备，盾构机订单总数超过1600台，出口全球30多个国家和地区，产销量连续六年世界第一。