我が国の都市インフラの継続的な改善に伴い、トンネル掘削機（TBM）は、都市の地下鉄建設、鉄道、高速道路、水利プロジェクトの分野で欠かせない「先駆者」となっています。
硬い岩盤でも支障なく走行し、連続的かつ高速で精密なトンネル掘削を実現し、施工効率を大幅に向上させ、作業員がトンネル作業面に直接接触するリスクを軽減します。そのため、北京、上海、広州などの一級都市の地下鉄路線では、TBMがほぼ主な施工方法となっており、現代のインフラ建設における有能な作業員と言えます。
仕事をうまくやり遂げたいなら、まずは道具を磨かなければなりません。TBM はさまざまな分野で活躍できますが、安定した信頼性の高いパフォーマンスのサポートは不可欠です。ティムケンが提供するエンジニアリング ソリューションは、TBM の安定した運用に強固な裏付けを提供し、何万台もの TBM が山をトンネルで掘り、自由に掘削できるように支援します。
優れたパフォーマンス、重い責任を「担う」
Timken®高性能テーパーローラーベアリング
複合工事機械であるTBMは、主にカッターヘッド、カッターヘッド推進システム、カッターヘッド支持システム、土圧バランスシステム、搬送システムなどの部品で構成されています。その中でも、カッターヘッドは岩石を切削するという重要な機能を担っており、優れた技術が求められます。
硬い岩石でも軟岩でも、地質条件にかかわらず、カッターヘッド ベアリングは通常、大きなラジアル荷重と軸方向荷重に耐える必要があります。Timken® の高性能テーパー ローラー ベアリングは優れた性能を発揮し、TBM の稼働時間を延長し、稼働効率を向上させ、カッターヘッドのメンテナンス頻度を減らして、ダウンタイム コストを削減できます。
改善を続け、恐れることなく挑戦し続ける
TBM向けのソリューション
長年にわたり、トンネル掘削機は急速な発展を遂げ、カッターヘッドの設計、ツール管理、ツール潤滑剤に関して多くの研究と改良が行われてきました。1989 年に最初の 19- インチ カッターヘッドが発売されて以来、ティムケンは限られたカッターヘッド スペースの課題に継続的に対応し、ベアリングの負荷容量を改善し、ベアリングの寿命を延ばしてきました。
1位
重い荷物や偏心といった課題に対処する
硬い岩層、特に花崗岩で動作する場合、ベアリングは、重い負荷と偏心しやすいという 2 つの大きな課題に直面します。ティムケンが使用する超純粋鋼と最適化された内部形状により、ベアリングの定格負荷容量が非常に高くなります。また、特定の動作条件に合わせてレースウェイまたはローラーの輪郭を設計することで、境界応力を大幅に軽減し、負荷を均等に分散してベアリングの性能を向上させることができます。
No.2
封印の課題に立ち向かう
カッターヘッドシールが弱くなったり故障したりすると、トンネル内のシルトやほこりがベアリングに侵入し、レースウェイの剥離や表面損傷を引き起こします。ティムケンは浸炭熱処理プロセスを使用して、レースウェイピットの拡大を効果的に遅らせます。同時に、ティムケンはローラーにダイヤモンドのような表面コーティング技術を使用して、超微細表面仕上げを実現し、レースウェイの自己修復能力を高め、ベアリングの耐摩耗性を向上させて、汚染された条件下でのベアリングの安定した動作を確保します。
No.3
潤滑の課題への対応
ホブがセンター位置に近づくと、動作速度が低下し、放熱効果も悪化します。この低速高温状態は、ベアリングの潤滑性能に大きな課題をもたらします。
潤滑油膜が不十分だと転動体と軌道面が直接接触するため、長期間運転すると軌道面が早期に剥離しやすくなります。ティムケンは軌道面を細かく研磨することで、分離軌道の接触面の潤滑油の厚さに対する要件を緩和しました。つまり、潤滑が不十分な場合でも、ベアリングの耐用年数を比較的長くすることができます。
No.4
トルク安定性の課題に対応
ベアリングの予圧を適切に設定することは、性能にとって非常に重要です。正クリアランスが大きすぎると、ベアリングの負荷面積が小さくなり、カッターヘッドの剛性が不十分になります。逆に、正クリアランスが小さすぎると、ベアリングローラーに過大な力がかかり、始動トルクも増加し、ベアリングの摩耗や損傷が増加します。
現在、ほとんどのカッターヘッドメーカーは、スプリングスケールまたはトルクレンチを使用してベアリングの取り付けトルクを測定し、予圧が最適であることを確認しています。ティムケンは、内部設計と特別な製造制御コードを通じてベアリングのトルク安定性を効果的に向上させ、ベアリングの信頼性と耐用年数をさらに確保しています。
アプリケーションエンジニアリングと製品リリースからサプライチェーンとエンドユーザーサービスまで、ティムケンは世界的に一貫性と信頼性の高い製品とサービスを提供することに尽力しています。革新主導のコンセプトを堅持し、ティムケンはトンネル掘削機などの主要アプリケーションを通じて機器の信頼性と効率を継続的に向上させ、相互接続を促進し、将来のグローバルインフラストラクチャ構築を護衛します。
