万花尺的画法视频(万花尺的使用方法)

【创新故事】

用一只手握住大齿轮，使其靠近纸张。另一只手将笔尖插入小齿轮的孔中。让小齿轮在大齿轮的内壁上滚动。笔尖会在纸上画出许多美丽复杂的曲线图案……这是很多人都熟悉的童年玩具。

重工业领域还有一把“万花尺”。用它在地下“作画”，可以有效拓展城市立体空间。

近日，科技日报记者在中信重工挖掘装备研究院采访时获悉，中信重工集团（以下简称中信重工）自主研发制造的成套直径14米竖井掘进机重工）今年7月在河南驻马店顺利竣工。径井开挖施工第一战，“第二战场”将在江苏昆山打响。

该所所长苗俊科告诉记者，该设备采用了全球首创的围护结构成型开挖技术，工作原理与“万花尺”类似。

从“无”到“有”

近年来，随着我国城市化进程的加快，土地资源日益稀缺，城市空间需求矛盾日益突出。面对困扰市民的“停车难”等问题，我们该如何向城市索取空间？

“小切口，深挖”——中信重工给出了这样的答案。

在开发成套竖井掘进机设备时，中信重工团队考虑的最重要的应用场景是地下竖井式车库。竖井式车库就像一口深井。它占地虽小，但深度可达100米。不仅节省空间，还提高城市运行效率。此外，成套竖井掘进机设备还可广泛应用于城市地铁竖井、深埋隧道竖井、地下物流竖井、油粮仓储竖井等，代表了未来城市空间利用的发展趋势。

此前，我国深井掘进技术存在明显短板。传统竖井掘进机体积大、运输不便、安装周期长，无法满足城市竖井快速施工的需求。人工开挖深度浅、安全性差、效率低、成本高，施工扬尘也会加剧城市污染。

国外公司的VSM隧道掘进机首次进入中国。整个施工过程都是保密的。设备部件仅更换，未修复。一台二手机的价格超过7000万元。

关键核心技术受制于人，是苗均科的“心病”，也是国内重工行业普遍存在的“痛点”。2018年，中信重工在国内率先成立城市地下空间竖井掘进机研发团队，苗俊科出任团队负责人。

“我们的技术研究不是从1.0到1.1，而是从0到1，从‘无’到‘有’。”回忆起研发历程，中信重工挖掘与海洋装备研究院副院长胡国辉深受感动。他说，“国外的技术原理很成熟，但已经有专利了。如果我们想在属于中国人的城市地下空间里挖一个新的竖井，就必须另辟蹊径，寻找其他方法。”

围护结构形成挖掘技术是该团队提出的一个好主意。

从“全”到“半”

“打个比方来说，围护结构开挖技术就像一把‘万华尺’。”苗均科告诉记者，“‘万花尺’通过内外齿轮的自转和公转，可以画出非常密、非常密的形状，图形很漂亮；我们以刀为笔，以土地为纸，‘六笔’同时绘制，通过精确的设计和计算，我们可以共同绘制一个整个曲面的大圆。”

“笔”是“画”，机器不断向下推进，使得在城市里打深井成为可能。

在纸上画很容易，在地上画却很难。六把“万花尺”协同工作，既自转又公转。应该如何安排才能完美协调呢？

一开始，团队设计了全回转公转驱动系统。然而，在建模和计算过程中，他们发现全匝设计不仅成本高，而且难度大、风险大。经过评估，团队决定推翻之前的设计方案，“调整队形”为半回转公转驱动。

从“全”到“半”，看似容易，实则困难。大机器零件多，一动牵动全身。参数一一修改，轨迹一一调整，零件一一审核，从调整到建模测试，从测试到重新调整……光是这个改动，团队就花了两个月的时间。

即使所有计划都敲定后，团队遇到的问题并没有减少。

“一开始我们设计的发射井深为5米，但深基坑的演示和实施比较困难，客户要求我们进行‘压降’。”苗均科表示，所谓“压降”，就是让装备变得“矮”。但设备不是弹簧。想要变得“短”，就得重新调整设备的结构。之前计算的数据和设定的参数必须重新压缩，装配空间和拆卸空间的规划需要重新制定。这一变化让团队又忙了一个月。

2020年底，中信重工研发的首套多刀盘包络成形轴镗床成套设备正式下线。“它像机器一样挖掘并吐出干燥的残渣。”该设备广泛应用于软土、卵石、软岩等地层。具有自主知识产权，主要性能参数位居国际前列。

“这是我们引以为傲的科研成果，我们用它在大地上作画，把美丽画进城市深处。”苗均科说道。

从“大”到“小”

重型装备不仅要“大”，更要“小”时“小”。

让设备“小”是城市竖井掘进技术突破的关键，也是多刀盘包络成型竖井掘进机成套设备的核心。至此，团队已经投入了大量的“绣花功夫”。

“在接到研发任务之初，我们每个月都会组织一次专家评审，专家们会对最新的成果进行指导，我们会带回去重新修改、设计、论证，然后再开会。”一个月后‘交作业’。”苗。君克说道。

目前，中信重工拥有6.5米、14米、23米包络成型竖井钻机成套装备，具备覆盖井径6~24米的技术和制造能力。

回忆起研发过程，苗均科感慨万千。当时团队成员几乎都在“跑研发”。每个人每天都比平时多工作至少两个小时，周末只休息一天。大家都在努力，尽快攻克城市深井开挖难题。

什么样的理念支撑团队勇挑重任？

“从大局看，人民对美好生活的向往就是我们的目标。党的二十大报告提出推进新型工业化，加快建设制造强国。这指出了为我们的科研工作者指明了方向，也为原创提供了基础，领先的科技攻关提供了动力，作为中国重型装备领军企业，我们有义务为实现高水平科技自力更生、自主创新承担更多责任。-依赖。”苗均科说，“从小处着眼，做眼前的事，设计好每一个零件、每一条管道，脚踏实地进行科研，认真对待每一天，就是我们科研人员能做出的微小贡献。””。

正是无数这样的“小贡献”汇聚成大海，从中涌现出无数“大武器、重武器”，形成新时代的汹涌波涛。（孙悦）