跟踪与同步——访液气密行业最年轻的院士杨华勇

杨华勇简介：

杨华勇， 1961年出生，重庆人。

主要研究方向：电液元件和系统的创新研究、机电装备的电液智能与节能控制等。

1982年7月：获华中科技大学学士学位;

1988年3月：获英国巴斯大学博士学位;

2000年6月至今：任浙江大学国家电液控制工程技术研究中心主任;

2003年荣获国家科技进步二等奖(排1，电液比例节能型电梯液压速度控制技术)

2004年国家自然科学基金杰出青年基金获得者

2005年教育部长江特聘教授

2007、2012年国家重大基础研究(973)项目首席科学家;

2012年荣获国家科技进步一等奖(排1，盾构装备自主设计制造关键技术及产业化)

2013年12月当选中国工程院院士

您能给我们介绍一下是如何开始研究盾构的?现在这个行业大概又是什么样的情况?

90年代中期上海有台进口的盾构出事了，它掘进到黄浦江中间的时候液压泵坏了，就停在江中间，当时的外贸进口配件很贵也很慢，等进口泵时间太长，他们就找到我们，希望我们帮助尽快修复，无论如何保障这台盾构推过江去。从这个时候起，我们开始关注到盾构。

真正想要研究盾构是在1998、1999年，当时是建设部的一个科技中心牵头邀请了国内的专家论证盾构的研制，我参加了这一系列论证会。2001年我成了国家863计划机器人主题的专家，也建议国家来做这个事，先前在国家自然基金规划建议里也有提议，后来在多方努力下盾构的研制列入了“十五”863计划。2002年启动，先做了一年的整机设计，2003年开始做样机。当时的样机还不是整机，做的是分系统，共有3个团队竞争上了这个国家项目，但项目最后实施的时候只有2个团队，一个中铁隧道集团公司(下称中铁隧道)，另一个上海隧道股份公司(下称上海隧道)。

上海隧道我们帮着做过液压系统和试验台。中铁隧道我们介入更深，他们是盾构机的用户，中国中铁股份有限公司的全资子公司，是隧道施工的国家队，一年有300～500亿的工程，施工技术是全国最好、国际先进的，应用盾构的台量从90年代后期起就是国内最多的。他们开始一直没有信心自主设计制造，于是2003年专门成立了个研究所，共有28个人，后来不久20个人都分流了，只剩8个人。他们会用盾构，机械也懂一些，但是液压与控制不懂。我们跟他们合作一起研制了一个863项目支持的试验台，盾构控制系统试验台，教他们做设计与软硬件研制，通过一起做事培训研发工程师。他们渐渐有信心了，然后继续合作开始做复合盾构首台套。这个首台套2008年在天津打了一个隧道工程标段特别成功，随即就拿到了8台的订单，然后到2009年他们就从中铁隧道独立出来，成立了中铁装备制造有限公司，并搬到了郑州，目前是国内最大的盾构设计制造基地。

后来中铁隧道最初的那8个人中的技术负责人去了长沙的铁建重工，又成立了一家国内盾构设计制造企业，才5年的时间已经是中国老二，这家企业去年交货了32台，所以这两家(中铁装备和铁建重工)就占了我国新增市场的60%多。

十年前，我国盾构机都是从国外买。现在12米以下的中小型盾构，自己已经解决了。前几年我们开始出口，上海隧道最早，出口到新加坡，中铁装备出口到马来西亚、印度、泰国，铁建重工也出口到新加坡和马来西亚。我们浙大的团队现在还跟他们合作，在研发14米以上的超大直径盾构，因为至今我国大盾构关键技术还没有完全解决，还在进口，量虽然不多，但价值高。还有一块更难的，我们正在合作做863计划和973计划联合资助的直径8米级硬岩掘进机，这种装备研制的难度更大，目前都在研制中，大概后年要研制出8米直径的硬岩掘进样机，并在吉林完成典型隧道掘进工程示范应用。

现在盾构解决了中国地铁到处快速建设的需求。刚做的时候没想到需求这么大，每次的5年预测，到最后的数据都不准，年年都在突破，原来认为5年只有100台套的需求预测，现在一年就不止100台套。

我还在牵头推进解决盾构里面的国产基础件配套问题，力源正在863计划支持下，要解决盾构大排量的轴向柱塞泵，洛轴在做大轴承，中信重工在研制盾构减速器，目前这些东西还在进口。这三大件如果解决了，整个产业链国内才完整了。我国主机行业一般做完整机，就不大关注基础件，但我们做基础件出身的，就一定得盯着这个产业链，尽量把附加值高的部件产业带进国内来。

最困难的时候?

说服合作者，让别人相信，这一关很难，用户不给你机会，所以首台套都很难。

2004年上海地铁2号线延长段古北路-虹桥机场标段的隧道施工项目使用的是6000多万一台的德国“洋盾构”，当时这个隧道工程项目还准备实施863项目单元技术课题，而我们是课题的参与单位之一，负责‘洋盾构’液压单元技术的攻克，我们要把自己研制的液压系统切换到这台国外的盾构上去。在我们看来，真敢走到那里去的时候已经是有绝对把握了，而且也做好了预案，如果我们的系统样机有问题就关上再接回原来的，于是搞了个并联系统。但合作伙伴中铁隧道没有信心，就不让切换，当时这么一台装备6000多万，他们特别怕万一出事了不得。况且地铁公司已经对市民承诺几号线哪一天开通，都在那盯着呢，这个工期都是上下压着的大事，他们施工单位都不敢有闪失。另外盾构施工班组二十几个人，在地下施工现场12个人的工资奖金是按照每天的掘进量来发的，他们肯定是最不愿意让切换的。对国内的东西根本就不相信，怎么也说不好。万事具备后，前后拖了十几天，就是不让通电，我们的人都一直围在那里，东西都弄好了，就是下不了决心。最后我找到相关领导，他也强调这个原因那个原因，总的意思就是不想用，电话打了几次，最后一次我火了，说：拿了国家钱要替国家做事，说完就把电话撂了。隔了一天他们想过来了，说上吧。但是他们真的非常紧张，上下都很关注。结果一用上去很好，他们信心大增，说还有什么东西，马上切。他们的技术人员就是从做那个分系统开始有信心的。

其实首台盾构机面对地铁公司也有同样的问题，首台复合盾构拿到天津去施工的时候，天津地铁都不知道，打出来后才去讲是国产盾构，这个也是冒风险的，但是那个时候我们的合作方已经很有信心了，我们已经把整个课题组带出来了。