常言道：上天有神州，下海有蛟龍，入地有盾構(gòu)。日常生活中，我們經(jīng)常乘坐地鐵出發(fā)，但鮮少有人知道，地鐵如何建成，隧道如何挖掘，具體怎么工作就要看一看地下工程建設(shè)的“神兵利器”——盾構(gòu)機(jī)。

盾構(gòu)機(jī)是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械，廣泛應(yīng)用于地鐵、公路、市政、水電等隧道工程，被譽(yù)為“世界工程機(jī)械之王”。它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，而且對(duì)應(yīng)用于不同地質(zhì)地形的盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)要求都不同，對(duì)于研發(fā)人員是巨大考驗(yàn)，但對(duì)于敢啃“硬骨頭”的女工程師孟曉寧來(lái)說(shuō)，只是時(shí)間問(wèn)題。

孟曉寧自2016年入職以來(lái)，一直從事盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)工作，作為盾構(gòu)行業(yè)內(nèi)少有的女性技術(shù)骨干，她充分發(fā)揮共產(chǎn)黨員先鋒模范作用，推進(jìn)軌道交通裝備“濟(jì)南造、濟(jì)南用”“濟(jì)南造、山東用”“濟(jì)南造、中國(guó)用”，為軌道交通事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐!

敢為人先，勇挑重?fù)?dān)

為了全面掌握盾構(gòu)機(jī)研制技術(shù)，2017年，處于轉(zhuǎn)型升級(jí)的濟(jì)南重工組建團(tuán)隊(duì)開(kāi)始自主研制盾構(gòu)機(jī)。孟曉寧作為團(tuán)隊(duì)唯一一名女同志，秉持著“巾幗不讓須眉、要啃就啃硬骨頭”的信念，發(fā)揮初生牛犢不怕虎的精神，主動(dòng)請(qǐng)纓負(fù)責(zé)盾構(gòu)機(jī)“心臟”主驅(qū)動(dòng)的研發(fā)。孟曉寧此時(shí)是一個(gè)剛畢業(yè)不久的小姑娘，與盾構(gòu)機(jī)相比，就好像是小貓遇見(jiàn)老虎，而且要在沒(méi)有任何技術(shù)參考和專業(yè)指導(dǎo)之下，給一個(gè)有近三萬(wàn)個(gè)零部件、涵蓋十余門學(xué)科技術(shù)的“龐然大物”設(shè)計(jì)“心臟”，孟曉寧此時(shí)的心理壓力可想而知。但她明白，作為一名研發(fā)人員要有攻堅(jiān)克難、勇攀高峰的勇氣和毅力。“沒(méi)有技術(shù)參考，我就邊摸索邊設(shè)計(jì)，白天晚上分工協(xié)作，白天就看看結(jié)構(gòu)、定定參數(shù)、做做計(jì)算、建建模型;晚上我就廣泛查閱相關(guān)資料，翻閱各種書籍，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。”孟曉寧回憶道。

程序的設(shè)計(jì)并不是簡(jiǎn)單代碼的堆砌，主驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)更不是簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，傳動(dòng)、密封、潤(rùn)滑等系統(tǒng)到底該如何選型，是橫亙?cè)谒媲暗囊蛔笊健榱斯タ穗y關(guān)，她從原理和功能入手，廣泛查閱、咨詢現(xiàn)有盾構(gòu)產(chǎn)品的主驅(qū)動(dòng)參數(shù)，歸納總結(jié)不同地質(zhì)條件下的參數(shù)特點(diǎn)和需求，用以確定所研發(fā)產(chǎn)品的主要參數(shù)。“我當(dāng)時(shí)因?yàn)闆](méi)有研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，一開(kāi)始在和主軸承、電機(jī)、減速機(jī)、內(nèi)外密封等關(guān)鍵零部件的專業(yè)廠家進(jìn)行選型交流時(shí)，我都沒(méi)辦法提供準(zhǔn)確、完整的選型需求”。孟曉寧說(shuō)道。“所以，在后續(xù)的交流中，我抓住一切機(jī)會(huì)詢問(wèn)選型要點(diǎn)和方法;交流后，再對(duì)每個(gè)專業(yè)名詞進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。”憑著這股鍥而不舍的精神，孟曉寧不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，最終經(jīng)過(guò)近五個(gè)月的日夜攻關(guān)，攻克了主驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)、密封、冷卻潤(rùn)滑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，啃下了主驅(qū)動(dòng)研發(fā)這個(gè)“硬骨頭”。

半年后，濟(jì)南重工首臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機(jī)成功下線，真正實(shí)現(xiàn)了“盾構(gòu)機(jī)，濟(jì)南設(shè)計(jì)、濟(jì)南造”，全面提升了本地高端裝備的制造能力。該臺(tái)設(shè)備后來(lái)被用于北京19號(hào)線平積區(qū)間并高質(zhì)量完成掘進(jìn)任務(wù)。

敢于突破，潛精研思

在工作中，孟曉寧發(fā)現(xiàn)，主驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)過(guò)程不同于刀盤、盾體等主機(jī)結(jié)構(gòu)，他們可以分成相互獨(dú)立的幾個(gè)部件，由多人同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，研發(fā)效率高。但主驅(qū)動(dòng)是由眾多結(jié)構(gòu)、尺寸相互關(guān)聯(lián)的零件組成，常規(guī)的設(shè)計(jì)方法只能由一人從頭至尾進(jìn)行設(shè)計(jì)，很多時(shí)候難以滿足研發(fā)周期的要求。為了解決這一問(wèn)題，她深入研究主驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，歸納提煉各零件間的尺寸、位置關(guān)系，借助三維軟件布局功能，設(shè)計(jì)了主驅(qū)動(dòng)“Top-Down參數(shù)化協(xié)同設(shè)計(jì)”法，這樣在主要設(shè)計(jì)人員完成選型布局后，可由多人同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高工作效率。

主軸承是主驅(qū)動(dòng)中最核心的零件，在重載、變載條件下工作，承受軸向力、徑向力、傾覆力矩等復(fù)雜載荷，其壽命和可靠性將會(huì)直接影響盾構(gòu)機(jī)的施工安全。因此，主軸承載荷譜的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，不掌握主軸承載荷譜計(jì)算方法，就不能說(shuō)真正掌握盾構(gòu)機(jī)研制技術(shù)。為了掌握計(jì)算方法，孟曉寧盡最大努力收集施工數(shù)據(jù)、研究施工特點(diǎn)，通過(guò)多種工況分析、受力特點(diǎn)提煉、有限元分析輔助等方法，她自主研究總結(jié)了“主軸承5種工況下的載荷譜計(jì)算”法，該方法計(jì)算簡(jiǎn)單，經(jīng)驗(yàn)證能有效保證主軸承設(shè)計(jì)使用壽命，可為盾構(gòu)行業(yè)主驅(qū)動(dòng)研發(fā)人員提供指導(dǎo)和參考。

勇于擔(dān)當(dāng)，實(shí)干篤行

2022年以來(lái)，濟(jì)南軌道交通二期建設(shè)進(jìn)入提速階段，對(duì)盾構(gòu)機(jī)的形式和需求量激增。為保證設(shè)備制造周期，孟曉寧主動(dòng)承擔(dān)了團(tuán)隊(duì)的大部分項(xiàng)目，四五個(gè)項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行更是常態(tài)，每天迎著朝霞出門，披著月光回來(lái)，永遠(yuǎn)都在“發(fā)光”的路上。魚和熊掌不可兼得，孟曉寧舍小家為大家，舍棄在家人身邊的陪伴，專心研究盾構(gòu)機(jī)，兩年多以來(lái)，她和團(tuán)隊(duì)共完成20余臺(tái)盾構(gòu)機(jī)新機(jī)和60余臺(tái)盾構(gòu)機(jī)舊機(jī)維修改造的設(shè)計(jì)任務(wù)，為濟(jì)南地鐵二期施工提供了設(shè)備保障。

期間，針對(duì)8號(hào)線高富水高承壓的地質(zhì)特點(diǎn)，研發(fā)了公司首臺(tái)聚氨酯密封形式的主驅(qū)動(dòng);針對(duì)7號(hào)線軟硬交替的復(fù)雜地質(zhì)，研發(fā)了公司首臺(tái)土壓/TBM雙模主驅(qū)動(dòng)，兩種結(jié)構(gòu)均是公司在盾構(gòu)產(chǎn)品方面的新突破;制定了公司舊機(jī)主驅(qū)動(dòng)維修保養(yǎng)和再制造規(guī)范，為公司舊機(jī)維保、再制造及隧道掘進(jìn)裝備“4S”基地提供了技術(shù)支持和制度保障。

不負(fù)韶華，砥礪前行

8年來(lái)，孟曉寧堅(jiān)持創(chuàng)新、攻堅(jiān)克難，已經(jīng)成長(zhǎng)為一名技術(shù)骨干，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后完成了從盾構(gòu)機(jī)到頂管機(jī)、從土壓盾構(gòu)到泥水、雙模盾構(gòu)、從6米級(jí)到9米級(jí)再到15米、17米級(jí)等十余種不同規(guī)格型式主驅(qū)動(dòng)的研發(fā)設(shè)計(jì)，保證了公司一百余臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的研制任務(wù)。由她參與或帶頭研發(fā)的盾構(gòu)及頂管類產(chǎn)品，先后獲評(píng)“山東省機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”“山東省首臺(tái)套產(chǎn)品”“濟(jì)南市首臺(tái)套產(chǎn)品”“2023年山東省智能制造(工業(yè)4.0)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎(jiǎng)和最佳創(chuàng)新獎(jiǎng)”等。“濟(jì)南造”盾構(gòu)機(jī)也從無(wú)到有、從小到大、從制造到智慧，廣泛應(yīng)用于北京、廣州、杭州等全國(guó)12個(gè)城市，締造出“濟(jì)南造”新名片。

孟曉寧致力于盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動(dòng)研發(fā)技術(shù)及應(yīng)用，在工作中注重科技創(chuàng)新作用，推行對(duì)傳統(tǒng)工裝工藝的改造及提升，她為團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)了一批優(yōu)秀技術(shù)人才，其個(gè)人先后榮獲濟(jì)南市“青年崗位能手”、市屬國(guó)有企業(yè)“三牛”先鋒、“濟(jì)南市國(guó)資委優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”，所在團(tuán)隊(duì)榮獲省“工人先鋒號(hào)”“濟(jì)南市青年文明號(hào)”等稱號(hào)。孟曉寧憑借過(guò)硬的個(gè)人技術(shù)于2023年8月獲得“齊魯巾幗工匠”稱號(hào)。

“未來(lái)，我會(huì)繼續(xù)做一名有夢(mèng)想有追求的女工程師，埋頭苦干、攻堅(jiān)克難，不斷攀登技術(shù)制高點(diǎn)，努力踐行‘勞模精神’‘勞動(dòng)精神’‘工匠精神’，推進(jìn)軌道交通事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。”孟曉寧說(shuō)。