磁浮轴承工业高速化展开利器
资讯来源:轴承现货网 发布时间:2013-06-29 访问数:2994次 |
现代工业需要高产能与高功率，因而高速化是许多仪器设备展开的一个重要方向，以光驱为例，从早期的几倍速，展开至其时的几十倍速，以东西机主轴为例，从每分钟几千转，展开至其时的几万转，人们关于速度的需要如同永无止尽，但速度的提升却常遭受瓶颈，剖析许多设备之速度瓶颈，常发现卡在轴承问题。
常用的轴承为接触式的滚珠轴承，抵触问题因而不行防止，抵触力不只损耗能量及机件，也会生热，使机件因温升而变形，影响精度，甚至损坏整个设备。速度愈高，问题愈严肃，一般协作恰当的润滑以下降抵触系数，来改善问题，可是，润滑会发作污染问题，晦气于环保，为处置抵触问题，透过非接触方法来支撑转子是将来必走的方向，唯有如此才华防止机件因相互接触发作消耗，进而抵达高速化。
非接触式轴承首要有三类，一是空气轴承，其缺陷是负荷大时精度较差，难以控制，且刚性欠安，可接受力气较小，再者，它有必要搭配一空气帮浦，关于像光驱系统而言，并不有用。第二类为流体轴承，刚性高、可接受负荷大，本钱也不高，但流体阻尼不小，且会受温度影响，进而影响精度。被以为最具展开潜力的非接触式轴承为磁浮轴承，它是依据磁力作用的原理，借着磁场感应发作的磁浮力，将转轴悬浮起来，使得转子与轴承不相互接触。
自古以来，运用磁浮力使一个物体可以悬浮起来，一向是人类愿望，可是并不简略实现，其实早在1842年就有人提出独自运用永世磁铁或固定电流的电磁铁，无论怎样装备，也无法使一个导磁的物体安稳地悬浮在半空中，必需要参与控制后才华安稳运转。直到1937年美国维吉尼亚大学才首度制作一自动式磁浮轴承，成功地将纵轴型离心分别机转子悬浮起来，虽然如此，磁浮轴承的研讨却展开缓慢，首要是早期控制理论与技术之软硬件并不完备，再加上对高速化的需要不剧烈，直到近20年，由于控制理论与电子技术的展开渐趋老练，且高速化的需要转强，使得相关研发愈来愈兴盛。
相较于其它轴承，磁浮轴承具有许多利益，首要，它简直无任何旋转阻力，转子之转速可远高于其它轴承。第二，不需杂乱的润滑系统或气压系统，可节省空间。第三，生命周期长，修理本钱低。第四，可防止因抵触所发作之噪音。第五，可适用于十分低温或高真空状况等一同作业环境，如外层空间。第六，可透过自动式控制供应所需之刚性，并有用抑制因高速作业所发作振动问题。
正由于这些利益，磁浮轴承已实践运用在许多领域中：在商业运用方面，有发电机、涡轮紧缩机、高速离心计、超真空帮浦系统、飞轮储能系统和磁浮式微型马达系统等，在东西机方面，现已有高速切削机、研磨机与精细加工等东西机问世，在运输系统，有磁浮列车，在生医工程，磁浮轴承已运用于人工心脏或心室辅佐器，在航空太空工程，则有太空望远镜、人造卫星姿态控制用飞船及风洞试验运用等。在将来展开上，则有电动汽机车储能设备、及各储能系统间之能量转换等研讨与运用。
其时磁浮轴承的展开面临某些瓶颈，首要是怎样将磁浮轴承的价钱压低，其时磁浮轴承最为人诟病的是价钱太名贵，因而传统轴承依然占有大多数的市场，只是协作较佳之润滑技术以行进转速。第二个瓶颈是怎样有系统的描绘磁浮轴承。最终，磁浮轴承的极限特性也值得注重。若能战胜这些瓶颈，高速化将可容易抵达，除工业运用外，磁浮轴承也将会广泛运用于各个领域。
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