掘进机作为一种大型、复杂施工装备，价值高、应用广，随着我国城市轨道交通建设的持续推进，掘进机行业迎来快速发展，目前国内市场保有量已超3000台，大部分未达到设计寿命即废弃，将对环境造成巨大负担。因此开展掘进机绿色再制造关键技术攻关及推广应用势在必行。该项目重点开展关键部件成形修复技术、高效绿色清洗技术、液压油高效净化处理等技术研究与应用，结合虚拟拆解、系统检测、远程监控等先进技术，率先实现掘进机绿色再制造产业化。主要创新成果包括：

1.突破了精密构件激光熔覆再制造技术。结合掘进机主驱动密封环等核心部件结构、材料、载荷特性，开发高耐磨抗裂金属/陶瓷复合粉末，研制全方位高稳定性同轴送粉装置，提出高硬表面激光熔覆修复工艺，实现掘进机大型精密环件的再制造（修复后性能不低于新件，制造成本降低40%、周期缩短65%、使用寿命提升50%以上）。

2.突破了厚板大熔深焊接再制造技术。提出基于高强喷射MAG电弧厚板大熔深焊接工艺，通过保护气流体动力学分析，设计喷射MAG电弧喷嘴、导电嘴及大熔深焊接坡口，实现再制造关键部件厚板低填充、全熔透、稳定化焊接（钝边熔深超过5mm，一次合格率达到99%，熔覆金属填充量降低10%～30%）。

3.突破了超大结构件自动喷砂技术。研制超大行程机器人自动喷砂清理系统。结合掘进机超大结构件喷砂清理特点，设计超大跨度高稳定性桁架、轨道积砂自清理结构及机械/气力复合磨料回收装置，开发自动喷砂模式切换及位姿控制系统，实现掘进机再制造关键部件自动喷砂清理（自动喷砂覆盖率超过85%，清理效率提升1.5倍）。

4.突破了液压油高效再循环利用技术。设计基于水循环换热的无损加热装置，研制基于温度-真空度-液位自动匹配控制的油液自动脱水系统，开发集成自检测、自反馈功能的高效过滤模块，形成掘进机污染液压油高效净化再循环成套设备，实现了掘进机污染液压油高效净化与回收应用（液压油净化处理效率≥200 L/min，处理后含水量≤300ppm、清洁度达到NAS9级）。

该项目授权专利21件，发表论文11篇，制定国家标准3项。累计完成300余台套TBM、泥水平衡盾构机和土压平衡盾构机等机型整机及关键零部件再制造，成功应用于广州地铁、乐西高速、杭州“钱塘一号”等示范工程，社会经济效益显著。

获奖等级：二等奖

完成单位：中国铁建重工集团股份有限公司、中南大学