某重工公司是全球唯一同時具備盾構(gòu)和礦山法隧道裝備研制能力的專業(yè)企業(yè)，擁有國內(nèi)生產(chǎn)能力最大、設備最全、工藝最先進的盾構(gòu)/隧道掘進機(TBM)專業(yè)生產(chǎn)線。

合作創(chuàng)造發(fā)展機會，共贏加速發(fā)展步伐

盾構(gòu)隧道掘進機(TBM)，簡稱盾構(gòu)機，是集機械、電子、液壓、激光、控制等技術于一體的高度機械化和自動化的大型隧道開挖襯砌成套設備，是一種由電動機驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn)、液壓缸推進，使刀盤在一定推力作用下貼緊巖石壁面，通過安裝在刀盤上的刀具破碎巖石，使隧道斷面一次成型的大型工程機械。TBM施工具有自動化程度高、施工速度快、節(jié)約人力、安全經(jīng)濟、一次成型等優(yōu)點，不受外界氣候影響，開挖時可以控制地面沉陷，減少對地面建筑物的影響，水下地下施工不影響水中地面交通，是目前巖石隧道掘進最有發(fā)展?jié)摿Φ臋C械設備。在國際上，現(xiàn)已廣泛應用于水利水電、礦山開采、交通、市政、國防等工程中。

硬巖掘進機（TBM）要按照不同的地質(zhì)和水文地質(zhì)條件進行“量體裁衣”式的設計和制造，其自主生產(chǎn)能力標志了一個國家基礎工業(yè)實力和工業(yè)科技水平。2005年之前，我國所用硬巖掘進機多從國外采購，歐、美、日等制造商幾乎壟斷我國市場。2010年10月，該重工公司完成了第一臺復合式土壓平衡掘進機的調(diào)研、設計、制造和組裝調(diào)試，并形成了世界上設備配置非常完善的一條盾構(gòu)專業(yè)生產(chǎn)線。

以往煤礦開采過程中基本上采用的是人工方式，不但效率低，安全性也很差。該重工公司為神華集團制造的兩臺盾構(gòu)機正是硬巖隧道掘進機，在國內(nèi)開創(chuàng)了將盾構(gòu)機用于煤礦開采的先河，是雙方一次真正意義上的“優(yōu)勢互補，互利共贏”的合作。

西門子專業(yè)的技術奠定了成功合作的基礎

硬巖盾構(gòu)機相對于普通的盾構(gòu)機因巖石的工況相對復雜，因此不但要求驅(qū)動電機的功率要大，而且對控制系統(tǒng)的要求也很高?？紤]到西門子的專業(yè)和技術更勝一籌，最終中國鐵建重工集團從眾多投標單位中選擇與西門子攜手。西門子與該重工公司的合作已經(jīng)有很多次了，之前的合作一直是以小功率電機為主。此次競標的成功，有三方面因素：一方面得益于與該重工公司長期合作過程中建立的良好關系；另一個方面得益于西門子可以提供整套的技術以及服務；第三方面，也是非常重要的因素是西門子的水冷技術、水冷柜的集成更專業(yè)、更細致。西門子為研發(fā)的SINAMICSS120-LC柜體申請了知識產(chǎn)權(quán)，有效的知識產(chǎn)權(quán)保護使得西門子在競爭中獲得了更多的優(yōu)勢。

西門子為該重工公司研制的兩臺硬巖盾構(gòu)機提供16臺/套驅(qū)動315kw電機的SINAMICSS120-LC變頻器，8臺SINAMICSS120-LC整流器。這兩臺硬巖盾構(gòu)機專門為神華集團設計制造，用于煤礦開采。

先進的水冷技術可提供理想的解決方案

SINAMICSS120是西門子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一體的驅(qū)動控制系統(tǒng)，多軸資源共享的理念和模塊化的設計使得它能實現(xiàn)高效而復雜的運動控制，它不僅能控制普通的三相異步電動機，還能控制同步電機、扭矩電機及直線電機。其強大的定位功能將實現(xiàn)進給軸的絕對、相對定位。內(nèi)部集成的DCC(驅(qū)動控制圖表)功能，用PLC的CFC編程語言來實現(xiàn)邏輯、運算及簡單的工藝等功能。SINAMICSS120是一種集成了工業(yè)機械工程學和最新傳動技術的高性能變頻器，這種方案非常適于需要對多個電機協(xié)調(diào)控制的場合，而電機通過連于公共直流母線的逆變器來拖動。SINAMICSS120可以勝任各個工業(yè)應用領域中要求苛刻的驅(qū)動任務，并因此設計為模塊化的系統(tǒng)組件。大量部件和功能相互之間具有協(xié)調(diào)性，用戶因此可以進行組合使用，以構(gòu)成最佳方案。功能卓越的組態(tài)工具SIZER使選型和驅(qū)動配置的優(yōu)化計算變得易如反掌。

SINAMICSS120有多種冷卻方式：自然風冷、強制風冷、水冷。根據(jù)不同的功率段產(chǎn)品有不同的冷卻方式。自然風冷是通過電機表面散發(fā)熱量，強制風冷通過外裝風扇散發(fā)熱量，而水冷能提高電機的保護等級和功率。西門子可以為SINAMICSS120-LC水冷變頻器提供可靠的本地服務和用戶定制化的功能設計。

SINAMICSS120的功率范圍很廣，為0.12kw~4500kw，幾乎適用于所有的生產(chǎn)機械。豐富的電機型號組配使SINAMICSS120的功能更加強大。不管是扭矩電機、同步電機還是異步電機，或者是旋轉(zhuǎn)電機或直線電機，都可以獲得SINAMICSS120的最佳支持。也就是說：無論系統(tǒng)中選用那種電機，都可以只選用SINAMICSS120來驅(qū)動，簡化了整個系統(tǒng)的設計。

                                                     圖：盾構(gòu)機刀盤驅(qū)動系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

鍛造新機能，助力神華實現(xiàn)穿越

2011年，該重工公司榮獲中國“重大技術裝備首臺(套)示范單位”榮譽，打造了中國隧道施工和軌道交通行業(yè)最具影響力的自主品牌,成為我國軌道裝備和地下工程裝備行業(yè)的排頭兵企業(yè)。2012年2月16日，由該重工公司自主研發(fā)、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“星城一號”盾構(gòu)機在長沙正式下線。這個大型“鉆地龍”將用于長沙地鐵項目，標志著該重工公司在科技創(chuàng)新、大型機械制造領域取得新的突破。