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　　從南水北調(diào)的地下管道，到鐵路隧道、城市地鐵施工，如今國內(nèi)的大多數(shù)此類工程都用上了自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機，而浙江大學(xué)機械工程學(xué)院教授楊華勇及其研發(fā)團隊，就是國產(chǎn)盾構(gòu)機的“心臟”設(shè)計師。“只有擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，才能造福產(chǎn)業(yè)發(fā)展，造福人民生活。”在楊華勇27年如一日的創(chuàng)新生涯中，他始終以此為指引，這使他成為129件發(fā)明專利的專利權(quán)人，國家科技獎一等獎的獲得者。

　　堅持自主創(chuàng)新

　　盾構(gòu)機全稱為全斷面隧道掘進機，是一種具有金屬外殼，殼內(nèi)裝有整機及輔助設(shè)備，可以同步進行隧道挖掘、渣土排運、巷道堆砌等作業(yè)的特種施工裝備，在某種程度上，是一個國家裝備制造綜合技術(shù)實力的體現(xiàn)。而盾構(gòu)機的電液驅(qū)動和控制系統(tǒng)，是盾構(gòu)機的核心關(guān)鍵部分，被業(yè)內(nèi)稱為盾構(gòu)機的“心臟”。

　　“自主創(chuàng)新，既是來自國家經(jīng)濟發(fā)展的需要，也是來自市場的需要。”正如楊華勇所言，上世紀90年代以來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進入一個新高潮，地鐵、隧道等建設(shè)工程對盾構(gòu)機的需求日益迫切。當時，許多使用進口盾構(gòu)機的施工單位找到楊華勇，希望幫助解決機器的故障。“為什么不能自己研制適合我國工程實際需要的盾構(gòu)機呢？”為此，楊華勇積極主張立項，率先開展了研發(fā)盾構(gòu)機的電液驅(qū)動和控制系統(tǒng)的工作。

　　然而進口產(chǎn)品均為國外落后一代的產(chǎn)品，基本沒有參考價值，而先進的技術(shù)一向是為發(fā)達國家所封鎖的。在困難面前，楊華勇一方面進行理論創(chuàng)新，一方面進行實驗探索。經(jīng)過7年關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，在“973”項目支持下，楊華勇攻克了盾構(gòu)機“心臟”失穩(wěn)、失效、失準三大國際性行業(yè)技術(shù)難題，成功研發(fā)出自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機的電液驅(qū)動和控制系統(tǒng)，并先后提交了一系列專利申請。隨后，由楊華勇領(lǐng)銜，浙江大學(xué)與中國中鐵隧道集團、中鐵工程裝備有限公司等多家單位開展產(chǎn)學(xué)研合作，于2007年研制出了第一臺自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機“中鐵1號”。

　　2009年，在天津地鐵3號線營口道至和平路標段，“中鐵1號”以日掘進22.8米的速度在“督軍街”赤峰道下潛行，對地表沒有帶來任何影響。同年，楊華勇領(lǐng)銜研制的首臺自主知識產(chǎn)權(quán)的直徑11.22米的“進越號”泥水盾構(gòu)，在上海世博會重大配套“打浦路越江隧道復(fù)線”工程中，以最小轉(zhuǎn)彎半徑刷新世界紀錄。

　　不斷超越自我

　　“高校的技術(shù)研發(fā)大都只是實現(xiàn)‘0到1’的創(chuàng)新過程，而由創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實生產(chǎn)力的‘1到10’‘10到100’，則必須要進行產(chǎn)學(xué)研合作。”楊華勇認為。在研究盾構(gòu)機之前，他已經(jīng)與電梯制造企業(yè)進行了產(chǎn)學(xué)研合作十幾年。

　　根據(jù)企業(yè)實際需求，楊華勇不斷改進相關(guān)技術(shù)，研發(fā)了先進的“盾構(gòu)機密封艙壓力動態(tài)平衡控制”技術(shù)并提交專利申請，讓盾構(gòu)機始終處在密封艙壓力與水土壓力相平衡的狀態(tài)下工作，有效避免了對地面的影響。根據(jù)施工單位的建議，楊華勇研發(fā)了先進的盾構(gòu)機刀盤刀具、推進及驅(qū)動等子系統(tǒng)，使掘進中突變載荷對裝備的沖擊減少了30%以上，從而使裝備關(guān)鍵部件的故障率下降了4個百分點，減少了停工換件時間，保證了正常的掘進速度。楊華勇領(lǐng)銜的盾構(gòu)機研發(fā)項目組先后獲得發(fā)明專利77件，軟件著作權(quán)登記16件，制定國家及行業(yè)標準2項。2013年，楊華勇領(lǐng)銜研發(fā)的“盾構(gòu)裝備自主設(shè)計制造關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項目獲得了2012年度國家科技進步一等獎。

　　近年來，由于技術(shù)和價格優(yōu)勢明顯，自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機已占國內(nèi)年新增市場的70%以上，實現(xiàn)了重大裝備“中國智造”的跨越式發(fā)展。“世界產(chǎn)業(yè)競爭日益激烈，科技創(chuàng)新日新月異，只有不斷超越自我，掌握核心技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)，才能在新的科技競爭中和建設(shè)世界科技強國中作出新貢獻。”楊華勇強調(diào)。