孟晓宁：逐梦盾构 敢啃“硬骨头”的女工程师

常言道：上天有神州，下海有蛟龙，入地有盾构。日常生活中，我们经常乘坐地铁出发，但鲜少有人知道，地铁如何建成，隧道如何挖掘，具体怎么工作就要看一看地下工程建设的“神兵利器”——盾构机。

盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，广泛应用于地铁、公路、市政、水电等隧道工程，被誉为“世界工程机械之王”。它的系统结构相当复杂，而且对应用于不同地质地形的盾构机主驱动设计要求都不同，对于研发人员是巨大考验，但对于敢啃“硬骨头”的女工程师孟晓宁来说，只是时间问题。

孟晓宁自2016年入职以来，一直从事盾构机主驱动系统的研发工作，作为盾构行业内少有的女性技术骨干，她充分发挥共产党员先锋模范作用，推进轨道交通装备“济南造、济南用”“济南造、山东用”“济南造、中国用”，为轨道交通事业高质量发展提供有力支撑!

敢为人先，勇挑重担

为了全面掌握盾构机研制技术，2017年，处于转型升级的济南重工组建团队开始自主研制盾构机。孟晓宁作为团队唯一一名女同志，秉持着“巾帼不让须眉、要啃就啃硬骨头”的信念，发挥初生牛犊不怕虎的精神，主动请缨负责盾构机“心脏”主驱动的研发。孟晓宁此时是一个刚毕业不久的小姑娘，与盾构机相比，就好像是小猫遇见老虎，而且要在没有任何技术参考和专业指导之下，给一个有近三万个零部件、涵盖十余门学科技术的“庞然大物”设计“心脏”，孟晓宁此时的心理压力可想而知。但她明白，作为一名研发人员要有攻坚克难、勇攀高峰的勇气和毅力。“没有技术参考，我就边摸索边设计，白天晚上分工协作，白天就看看结构、定定参数、做做计算、建建模型;晚上我就广泛查阅相关资料，翻阅各种书籍，不断优化设计方案。”孟晓宁回忆道。

程序的设计并不是简单代码的堆砌，主驱动设计更不是简单的机械结构的设计，传动、密封、润滑等系统到底该如何选型，是横亘在她面前的一座大山。为了攻克难关，她从原理和功能入手，广泛查阅、咨询现有盾构产品的主驱动参数，归纳总结不同地质条件下的参数特点和需求，用以确定所研发产品的主要参数。“我当时因为没有研发经验，一开始在和主轴承、电机、减速机、内外密封等关键零部件的专业厂家进行选型交流时，我都没办法提供准确、完整的选型需求”。孟晓宁说道。“所以，在后续的交流中，我抓住一切机会询问选型要点和方法;交流后，再对每个专业名词进行学习和研究。”凭着这股锲而不舍的精神，孟晓宁不断优化设计方案，最终经过近五个月的日夜攻关，攻克了主驱动传动、密封、冷却润滑、结构设计等多个技术难点，啃下了主驱动研发这个“硬骨头”。

半年后，济南重工首台拥有自主知识产权的盾构机成功下线，真正实现了“盾构机，济南设计、济南造”，全面提升了本地高端装备的制造能力。该台设备后来被用于北京19号线平积区间并高质量完成掘进任务。

敢于突破，潜精研思

在工作中，孟晓宁发现，主驱动的设计过程不同于刀盘、盾体等主机结构，他们可以分成相互独立的几个部件，由多人同时进行设计，研发效率高。但主驱动是由众多结构、尺寸相互关联的零件组成，常规的设计方法只能由一人从头至尾进行设计，很多时候难以满足研发周期的要求。为了解决这一问题，她深入研究主驱动结构特点，归纳提炼各零件间的尺寸、位置关系，借助三维软件布局功能，设计了主驱动“Top-Down参数化协同设计”法，这样在主要设计人员完成选型布局后，可由多人同时进行结构设计，提高工作效率。

主轴承是主驱动中最核心的零件，在重载、变载条件下工作，承受轴向力、径向力、倾覆力矩等复杂载荷，其寿命和可靠性将会直接影响盾构机的施工安全。因此，主轴承载荷谱的准确性至关重要，不掌握主轴承载荷谱计算方法，就不能说真正掌握盾构机研制技术。为了掌握计算方法，孟晓宁尽最大努力收集施工数据、研究施工特点，通过多种工况分析、受力特点提炼、有限元分析辅助等方法，她自主研究总结了“主轴承5种工况下的载荷谱计算”法，该方法计算简单，经验证能有效保证主轴承设计使用寿命，可为盾构行业主驱动研发人员提供指导和参考。

勇于担当，实干笃行

2022年以来，济南轨道交通二期建设进入提速阶段，对盾构机的形式和需求量激增。为保证设备制造周期，孟晓宁主动承担了团队的大部分项目，四五个项目同时进行更是常态，每天迎着朝霞出门，披着月光回来，永远都在“发光”的路上。鱼和熊掌不可兼得，孟晓宁舍小家为大家，舍弃在家人身边的陪伴，专心研究盾构机，两年多以来，她和团队共完成20余台盾构机新机和60余台盾构机旧机维修改造的设计任务，为济南地铁二期施工提供了设备保障。

期间，针对8号线高富水高承压的地质特点，研发了公司首台聚氨酯密封形式的主驱动;针对7号线软硬交替的复杂地质，研发了公司首台土压/TBM双模主驱动，两种结构均是公司在盾构产品方面的新突破;制定了公司旧机主驱动维修保养和再制造规范，为公司旧机维保、再制造及隧道掘进装备“4S”基地提供了技术支持和制度保障。

不负韶华，砥砺前行

8年来，孟晓宁坚持创新、攻坚克难，已经成长为一名技术骨干，带领团队先后完成了从盾构机到顶管机、从土压盾构到泥水、双模盾构、从6米级到9米级再到15米、17米级等十余种不同规格型式主驱动的研发设计，保证了公司一百余台盾构机的研制任务。由她参与或带头研发的盾构及顶管类产品，先后获评“山东省机械工业科学技术奖一等奖”“山东省首台套产品”“济南市首台套产品”“2023年山东省智能制造(工业4.0)创新创业大赛一等奖和最佳创新奖”等。“济南造”盾构机也从无到有、从小到大、从制造到智慧，广泛应用于北京、广州、杭州等全国12个城市，缔造出“济南造”新名片。

孟晓宁致力于盾构机主驱动研发技术及应用，在工作中注重科技创新作用，推行对传统工装工艺的改造及提升，她为团队培养了一批优秀技术人才，其个人先后荣获济南市“青年岗位能手”、市属国有企业“三牛”先锋、“济南市国资委优秀共产党员”，所在团队荣获省“工人先锋号”“济南市青年文明号”等称号。孟晓宁凭借过硬的个人技术于2023年8月获得“齐鲁巾帼工匠”称号。

“未来，我会继续做一名有梦想有追求的女工程师，埋头苦干、攻坚克难，不断攀登技术制高点，努力践行‘劳模精神’‘劳动精神’‘工匠精神’，推进轨道交通事业的进一步发展。”孟晓宁说。