磁懸浮軸承的技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)

1、磁懸浮軸承的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用研究一、磁懸浮技術(shù)概述磁懸浮，亦作磁浮，是運(yùn)用磁鐵“同性相斥，異性相吸”的性質(zhì)，使磁鐵具有抗拒地心引力的能力，即“磁性懸浮”，從而使物件不受引力束縛自由浮動(dòng)，具有無(wú)接觸、無(wú)摩擦、低能耗、低噪聲、無(wú)需潤(rùn)滑、維護(hù)費(fèi)用低、使用壽命長(zhǎng)、高精度以及自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。磁懸浮技術(shù)是集電磁學(xué)、電子技術(shù)、控制工程、信號(hào)處理、機(jī)械學(xué)、動(dòng)力學(xué)等為一體的機(jī)電一體化綜合性較強(qiáng)的高新技術(shù)，其研究源于德國(guó)，早在1922年德國(guó)工程師赫爾曼·肯佩爾就提出了電磁懸浮原理，并于1934年申請(qǐng)了磁懸浮列車(chē)的專(zhuān)利。1966年，美國(guó)科學(xué)家詹姆斯·鮑威爾和戈登·丹比提出了第一個(gè)具有

2、實(shí)用性質(zhì)的磁懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)，此后，德國(guó)、日本、美國(guó)、加拿大、法國(guó)、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家為提高交通運(yùn)輸能力以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要加快籌劃磁懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。隨著電子技術(shù)、控制工程、信號(hào)處理元器件、電磁理論及新型電磁材料的發(fā)展和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的進(jìn)展，磁懸浮技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。至2012年世界上已有三種類(lèi)型的磁懸浮，一是以德國(guó)為代表的常導(dǎo)電式磁懸浮，二是以日本為代表的超導(dǎo)電動(dòng)磁懸浮，這兩種磁懸浮都需要用電力來(lái)產(chǎn)生磁懸浮動(dòng)力。第三種是中國(guó)的永磁懸浮，它利用特殊的永磁材料，不需要任何其他動(dòng)力支持。磁懸浮技術(shù)應(yīng)用范圍及其廣泛，涉及工業(yè)、民用及軍事各個(gè)領(lǐng)域，磁懸浮產(chǎn)品涵蓋高速精密電主軸、磁懸浮飛輪電池、磁懸浮人工心臟泵

3、，磁懸浮火車(chē)、衛(wèi)星、遠(yuǎn)程導(dǎo)彈的制導(dǎo)與姿態(tài)控制，軍事通訊用的UPS，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高速轉(zhuǎn)子，潛艇的振動(dòng)控制與傳動(dòng)噪音，坦克、裝甲車(chē)的動(dòng)力儲(chǔ)能、磁懸浮冶煉、搬運(yùn)技術(shù)等。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外對(duì)磁懸浮技術(shù)的研究熱點(diǎn)是磁懸浮軸承和磁懸浮列車(chē)，而應(yīng)用最廣泛的是磁懸浮軸承。二、磁懸浮軸承及其類(lèi)型磁懸浮軸承也稱(chēng)電磁軸承或磁力軸承，是利用磁場(chǎng)力將軸承無(wú)機(jī)械摩擦、無(wú)潤(rùn)滑的、懸浮在空間的一種新型高性能軸承，其作為一種新穎的支撐部件,是繼油潤(rùn)滑、氣潤(rùn)滑之后軸承行業(yè)的又一次革命性變化, 被譽(yù)為21世紀(jì)最有發(fā)展前景的高新技術(shù)之一。磁懸浮軸承的原理是磁感應(yīng)線與磁浮線成垂直，軸芯與磁浮線平行，轉(zhuǎn)子的重量能夠固定在運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道上，利用幾乎

4、是無(wú)負(fù)載的軸芯往反磁浮線方向頂撐，形成整個(gè)轉(zhuǎn)子懸空，固定在特定運(yùn)轉(zhuǎn)軌道上。按照磁力的提供方式，磁懸浮軸承可分為三大類(lèi) :（一）主動(dòng)磁浮軸承 (Active Magnetic Bearing，簡(jiǎn)稱(chēng) AMB)，軸承磁場(chǎng)是可控的，通過(guò)傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)軸的位置，由控制系統(tǒng)對(duì)電磁鐵電流進(jìn)行主動(dòng)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的穩(wěn)定懸浮。（二）被動(dòng)磁浮軸承 (Passive Magnetic Bearing，簡(jiǎn)稱(chēng)PMB)，軸承部分自由度由超導(dǎo)磁體或永磁體來(lái)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)懸浮支承。（三）混合磁浮軸承 (Hybrid Magnetic Bearing，簡(jiǎn)稱(chēng) HMB)，軸承的機(jī)械結(jié)構(gòu)中既包含了可控的電磁鐵，又包含了提供偏置磁場(chǎng)的超導(dǎo)磁體或

5、永磁體。同時(shí)，按磁場(chǎng)力的來(lái)源分類(lèi)，可以分為永久磁鐵型、電磁鐵和永久磁鐵混合型以及純電磁鐵型三種；按受控的自由度數(shù)可以分為單自由度型、二自由度型和五自由度型；按利用的磁場(chǎng)力類(lèi)型可分為吸力型和斥力型。三、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀（一）國(guó)外研究現(xiàn)狀利用磁力使物體處于無(wú)接觸懸浮狀態(tài)的設(shè)想由來(lái)已久，早在 1842年，Earnshow就證明 ：?jiǎn)慰坑谰么朋w是不能將一個(gè)鐵磁體在所有 6個(gè)自由度上都保持在自由穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)的。然而，真正意義的磁懸浮研究是從本世紀(jì)初利用電磁相吸原理的磁懸浮車(chē)輛研究開(kāi)始的。目前在國(guó)外磁懸浮軸承研究領(lǐng)域比較活躍的科研院校有瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院、美國(guó)的維吉尼亞大學(xué)和馬里蘭大學(xué)、英國(guó)的Sussex大

6、學(xué)以及日本東京大學(xué)和千葉大學(xué)等。經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，目前國(guó)外磁懸浮軸承已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用階段。不僅將磁懸浮軸承應(yīng)用于航天部門(mén)、核工業(yè)部門(mén)，而且已迅速應(yīng)用到軍事部門(mén)和基礎(chǔ)工業(yè)部門(mén)的數(shù)百種不同的旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)械上，如衛(wèi)星慣性飛輪、能量?jī)?chǔ)存飛輪、姿態(tài)控制飛輪、火箭引擎透平泵、高速磨床、高速銑車(chē)、高速車(chē)床、高速電動(dòng)機(jī)、離心機(jī)、透平壓縮機(jī)和真空泵等。（二）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)在磁懸浮軸承領(lǐng)域的研究工作始于20世紀(jì)70年代，起步較晚，目前主要處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，產(chǎn)業(yè)化方面剛剛起步。以自主開(kāi)發(fā)等方式在磁懸浮軸承方面做過(guò)大量研究工作的科研單位主要有清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、上海大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、山

7、東大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、天津大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、西安理工大學(xué)等。清華大學(xué)作為我國(guó)最早從事磁懸浮軸承研究的單位之一。2004年實(shí)現(xiàn)了數(shù)控高速磁軸承轉(zhuǎn)速近50000r/min，并且自行研制的磁懸浮軸承已經(jīng)被應(yīng)用在WMW高溫氣冷堆氨氣透平發(fā)電項(xiàng)目上。2008年,清華大學(xué)與浙江飛旋公司合作研發(fā)的基于交叉反饋控制的FS450型分子泵磁懸浮軸承是我國(guó)第一個(gè)成功應(yīng)用于磁懸浮軸承技術(shù)的產(chǎn)品，這一技術(shù)的突破了國(guó)外的長(zhǎng)期壟斷，是繼法國(guó)、德國(guó)、美國(guó)、加拿大等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家之后,我國(guó)成為擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁懸浮軸承制造技術(shù)的國(guó)家。 南京航空航天大學(xué)是目前國(guó)內(nèi)磁懸浮軸承研究領(lǐng)域中較活躍的單位之一,也是國(guó)內(nèi)電磁懸浮領(lǐng)域中

8、研究成果較多的高校。2009年,研制生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)第一臺(tái)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁懸浮鼓風(fēng)機(jī),額定轉(zhuǎn)速達(dá)到40000r/min,額定功率70kW ,在污水處理廠成功連續(xù)運(yùn)行，并于2010投入量產(chǎn),其產(chǎn)品不僅可節(jié)能15%、降耗80%以上,而且價(jià)格也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。 山東大學(xué)磁懸浮軸承工程技術(shù)研究中心與中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外心血管病醫(yī)院合作, 2009年成功研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)軸流式可控磁懸浮人工心臟泵樣機(jī),解決了磁懸浮人工心臟泵開(kāi)發(fā)研究中的基礎(chǔ)性難題。四、磁懸浮軸承的工作原理及技術(shù)特點(diǎn)（一）工作原理磁懸浮軸承工作的基本原理: 通過(guò)位置傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子的軸偏差信號(hào), 將該信號(hào)送入控制器, 通過(guò)功率放大器控制電磁鐵中的

9、電流, 從而產(chǎn)生電磁力的變化使轉(zhuǎn)子懸浮于規(guī)定的位置。磁懸浮軸承是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電耦合系統(tǒng)。若要求轉(zhuǎn)子能穩(wěn)定的懸浮在規(guī)定的位置上，就需對(duì)它的五個(gè)自由度進(jìn)行控制，這就要求有兩個(gè)徑向軸承和一個(gè)軸向軸承，構(gòu)成一個(gè)完整的磁懸浮軸承系統(tǒng)。磁懸浮軸承由轉(zhuǎn)子、傳感器、控制器和執(zhí)行器四部分組成，它們之間沒(méi)有機(jī)械式的相互接觸。電機(jī)的定子固定在殼體上，轉(zhuǎn)子則懸浮著旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子懸浮所必須的力由磁場(chǎng)提供。在這種磁懸浮的軸承支撐中，支撐轉(zhuǎn)子的磁懸浮力由電流經(jīng)電磁調(diào)解來(lái)控制，使轉(zhuǎn)子可以懸浮并保持在所希望的位置處。通過(guò)這種電磁懸浮的軸承支撐使得轉(zhuǎn)子的震動(dòng)大大減少，甚至能平衡、補(bǔ)償轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡，從而真正實(shí)現(xiàn)電泵無(wú)震動(dòng)旋轉(zhuǎn)。磁懸浮系

10、統(tǒng)關(guān)鍵組件為：1.機(jī)械系統(tǒng)。機(jī)械系統(tǒng)由軸、軸承的定轉(zhuǎn)子、電機(jī)的定轉(zhuǎn)子和機(jī)座組成。徑向軸承電磁鐵（定子）采用導(dǎo)磁性能優(yōu)良的硅鋼片制作，軸向推力軸承以及推力盤(pán)部分用電工純鐵制做。軸承電磁鐵及轉(zhuǎn)子材料除了要有良好的磁性能外，還應(yīng)足一定的機(jī)械性能。2.控制器?？刂破魇钦麄€(gè)磁懸浮軸承的核心，其性能決定了磁懸浮軸承的好壞。它的作用是對(duì)傳感器檢測(cè)到的位置偏差信號(hào)進(jìn)行適度的運(yùn)算，使得轉(zhuǎn)子有高精度的定位，而且在外力的干擾作用下，能通過(guò)迅速而恰當(dāng)?shù)碾娏髯兓罐D(zhuǎn)子回到基準(zhǔn)位置。3.位置傳感器。磁懸浮系統(tǒng)的重要組成部分，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子的偏離位置，其要求是：非接觸式；能夠抑制噪聲、磁場(chǎng)干擾；線性范圍大、靈敏度高；穩(wěn)定性好

11、。（二）技術(shù)特點(diǎn)1.允許轉(zhuǎn)子達(dá)到很高的轉(zhuǎn)速。磁懸浮軸承的轉(zhuǎn)子可以在超臨界、每分鐘數(shù)十萬(wàn)轉(zhuǎn)的工況下運(yùn)行，其圓周速度只受轉(zhuǎn)子材料強(qiáng)度的限制。通常在相同的軸頸直徑下，磁懸浮軸承支承的轉(zhuǎn)子能達(dá)到的轉(zhuǎn)速比滾動(dòng)軸承支承的轉(zhuǎn)子大約高2倍，比滑動(dòng)軸承支承的轉(zhuǎn)子大約高3倍。2.摩擦功耗小。在10000 r/min時(shí)，磁懸浮軸承的功耗大約只有流體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承的6，滾動(dòng)軸承的17。3.維護(hù)成本低，壽命長(zhǎng)。由于磁懸浮軸承是靠磁場(chǎng)力來(lái)懸浮軸頸，相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間沒(méi)有接觸，不存在摩擦、磨損和接觸疲勞產(chǎn)生的壽命問(wèn)題，而電子元器件的可靠性在額定工作條件下大大高于機(jī)械零部件，所以磁懸浮軸承的壽命和可靠性均遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)軸承。4.無(wú)需

12、潤(rùn)滑。不存在潤(rùn)滑劑對(duì)環(huán)境的污染。在真空、超凈無(wú)菌室和禁止?jié)櫥瑒┙橘|(zhì)污染的應(yīng)用場(chǎng)合，磁懸浮軸承具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。在一般應(yīng)用場(chǎng)合，由于省掉了潤(rùn)滑油的存儲(chǔ)、過(guò)濾、冷卻、循環(huán)等設(shè)施，在價(jià)格和占有空間位置上也具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。五、磁懸浮軸承應(yīng)用現(xiàn)狀（一）磁懸浮軸承應(yīng)用領(lǐng)域由于磁懸浮軸承具有諸多優(yōu)點(diǎn), 使得它在各個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在新能源領(lǐng)域,如飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)( FESS) (又稱(chēng)飛輪電池或機(jī)電電池)；在機(jī)床領(lǐng)域, 集機(jī)床主軸與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子于一體的電主軸得到迅速發(fā)展,磁懸浮軸承電主軸以其高轉(zhuǎn)速、長(zhǎng)壽命等突出優(yōu)點(diǎn)引起業(yè)內(nèi)關(guān)注; 在動(dòng)力領(lǐng)域, 如離心壓縮機(jī)、分子渦流泵、汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)等大型設(shè)備上也得到廣泛

13、應(yīng)用。同時(shí)，磁懸浮軸承還被廣泛用于空間技術(shù)、核工業(yè)、軍事領(lǐng)域、基礎(chǔ)工業(yè)部門(mén)及其他高技術(shù)領(lǐng)域，其應(yīng)用產(chǎn)品具有高速度、高精度、自動(dòng)化、或低速重載、或真空潔凈環(huán)境且旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)等特點(diǎn)，應(yīng)用較多的產(chǎn)品如衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的飛輪、陀螺儀，航空發(fā)動(dòng)機(jī)、高性能的真空泵、壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、離心泵、分子泵、低溫泵、渦輪機(jī)以及數(shù)控機(jī)床、高速銑床、高精度磨床、機(jī)器人、大型水輪發(fā)動(dòng)機(jī)、人工心臟泵、污水處理裝置等。表1 能夠采用磁懸浮軸承的旋轉(zhuǎn)機(jī)械 旋轉(zhuǎn)機(jī)械是指主要依靠旋轉(zhuǎn)動(dòng)作完成特定功能的機(jī)械，典型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械有汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、離心式和軸流式壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)等，廣泛應(yīng)用于電力、石化、冶金和航空

14、航天等部門(mén)。空間工業(yè)機(jī)床工業(yè)輕工業(yè)重工業(yè)1.人造衛(wèi)星的慣性和陀螺飛輪2.人造衛(wèi)星圖片復(fù)印設(shè)備3.低溫透平泵4.航空發(fā)動(dòng)機(jī)1.高速加工電主軸2.高精度工件夾3.大直徑磨床4.高精度車(chē)床1.透平分子真空泵2.X射線管3.離心機(jī)4.轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡主軸5.小型低溫壓縮機(jī)1.壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)2.泵3.膨脹機(jī)和能量回收透平機(jī)4.汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)5.發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)1.磁懸浮軸承在飛輪電池中的應(yīng)用磁懸浮飛輪是一種機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品,其主要關(guān)鍵技術(shù)包括磁軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制技術(shù)。現(xiàn)代飛輪電池使用復(fù)合材料飛輪和主動(dòng)被動(dòng)組合磁懸浮支承系統(tǒng)，支承高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子，已實(shí)現(xiàn)了飛輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速60000r/min以上, 放電深度

15、達(dá)75%以上,可用能量密度大約為44Wh/kg，最高的已達(dá)到944Wh/kg,而鎳氫電池的能量密度僅有11-13.2Wh/kg, 放電最大深度不能超過(guò)40%。飛輪電池的優(yōu)勢(shì)十分明顯，市場(chǎng)空間相當(dāng)廣闊。在電力工業(yè)方面,能用于電力質(zhì)量和電網(wǎng)負(fù)載調(diào)節(jié);在汽車(chē)工業(yè)方面，用于電動(dòng)汽車(chē)和一些軍事車(chē)輛的動(dòng)力源, 部分或完全取代內(nèi)燃機(jī);在國(guó)防工業(yè)方面,既能用于衛(wèi)星和航天器的動(dòng)力源, 又能用于電磁炮和電熱化學(xué)炮的發(fā)射助力器等。2.磁懸浮軸承在電主軸中的應(yīng)用電主軸是最近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù), 而軸承決定了電主軸所能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速，為使電主軸在高轉(zhuǎn)速下延長(zhǎng)壽命, 開(kāi)展了氣浮軸

16、承電主軸、靜壓軸承電主軸和磁懸浮軸承電主軸方面的研究, 其中磁懸浮軸承電主軸由于具有高轉(zhuǎn)速、長(zhǎng)壽命等突出優(yōu)點(diǎn)引起業(yè)內(nèi)關(guān)注。法國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家已有數(shù)百臺(tái)機(jī)床成功應(yīng)用了磁懸浮軸承電主軸，如SKF公司、IBAG公司、S2M公司以及SEIKO公司都有磁懸浮軸承電主軸出售。隨著控制技術(shù)、材料科學(xué)、電力電子技術(shù)等的飛速發(fā)展, 磁懸浮軸承性能的提高和成本不斷降低, 磁懸浮軸承會(huì)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到工業(yè)中去。3.磁懸浮軸承在多電發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用多電發(fā)動(dòng)機(jī)(More-electric Gas Turbine Engine)是未來(lái)高性能、高推重比的新概念航空發(fā)動(dòng)機(jī),美歐從20世紀(jì)90年代以來(lái)相繼開(kāi)展了預(yù)研，并逐步

17、進(jìn)入工程應(yīng)用。用磁懸浮軸承取代傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承是多電發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。采用磁懸浮軸承是取消傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)的前提條件, 將簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)的多元能量形式架構(gòu),簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承腔、密封裝置和密封增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu), 從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)工作可靠性、節(jié)省運(yùn)行和維護(hù)成本。國(guó)際上已將磁懸浮軸承列為21世紀(jì)先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵高新技術(shù)之一。目前歐共體和美國(guó)投入了大量的資金,期望占領(lǐng)這個(gè)航空高技術(shù)領(lǐng)域的制高點(diǎn)。（二）磁懸浮軸承主要企業(yè)1.國(guó)外主要企業(yè)目前，磁懸浮軸承技術(shù)在國(guó)際上已逐漸走向成熟，已有幾十家與磁懸浮軸承產(chǎn)品相關(guān)的設(shè)計(jì)和制造公司，如瑞士的MECOS公司、法國(guó)的S2M公司(已被瑞典的SKF公司收購(gòu))和IB

18、AG公司、加拿大的RE-VOLVE公司、德國(guó)的LEVITEC公司、芬蘭的ABS公司、俄羅斯的OKBM公司、美國(guó)的NASA和日本精工等，其技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化程度比較高，已有超過(guò)幾十萬(wàn)臺(tái)磁懸浮軸承成功應(yīng)用在了水泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等300多個(gè)領(lǐng)域。 （1）瑞士Mecos公司作為世界數(shù)字控制主動(dòng)磁軸承的一流供應(yīng)商，Mecos公司是具有24年的磁懸浮軸承設(shè)計(jì)歷史。其產(chǎn)品主要包括：透平鼓風(fēng)機(jī)，透平增壓泵、透平發(fā)電機(jī)、透平分子泵上的主動(dòng)磁浮軸承。表2 Mecos公司最新發(fā)布的透平機(jī)系列產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)品名稱(chēng)具體技術(shù)指標(biāo)透平二氧化碳空氣循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)軸承直徑48mm,轉(zhuǎn)子質(zhì)量3.6kg,轉(zhuǎn)速54000r/min,電機(jī)功

19、率12kW透平發(fā)電機(jī)軸承直徑110mm,轉(zhuǎn)子質(zhì)量110kg,轉(zhuǎn)速32000r/min,電機(jī)功率450kW透平增壓菜轉(zhuǎn)速24000r/min,電機(jī)功率800W透平分子泵轉(zhuǎn)速為24000-50000r/min,轉(zhuǎn)子功率達(dá)到1400kWt（2）瑞典SKF公司SKF公司認(rèn)為磁懸浮軸承可達(dá)到更高的圓周速度,并在天然氣處理流程中直接運(yùn)行,是更簡(jiǎn)單、更緊湊、無(wú)干氣密封的整合型壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的理想技術(shù)之選。其收購(gòu)的法國(guó)S2M公司是世界公認(rèn)的磁懸浮軸承應(yīng)用的領(lǐng)軍企業(yè)，已生產(chǎn)出應(yīng)用電磁懸浮軸承的透平機(jī)械包括：用于天然氣處理的透平膨脹機(jī)，用于天然氣輸送的壓縮機(jī)，用于天然氣儲(chǔ)存的壓縮機(jī)，用于發(fā)電的透平機(jī)，用于乙烯生產(chǎn)的膨

20、脹透平機(jī)等。目前已有超過(guò)700個(gè)渦輪機(jī)磁懸浮軸承在天然氣的上游、中游和下游中使用。2011年, SKF公司與TA-T0IL公司簽署世界首臺(tái)海底天然氣磁懸浮壓縮機(jī)合同,旨在使位于北海的Asgard氣田海底壓縮站在2014年投入運(yùn)行,之后將從氣田里提取更多天然氣。市場(chǎng)上超過(guò)12000個(gè)渦輪分子真空泵(主要用于半導(dǎo)體工業(yè))現(xiàn)在使用的是SKF提供的磁懸浮軸承系統(tǒng)組件。（3）芬蘭ABS公司芬蘭ABS公司的HST高速磁懸浮離心鼓風(fēng)機(jī),主要用于污水處理廠和工業(yè)低壓工藝。性能范圍:流量700-10000m3/h;升壓范圍:40-125kPa,其最新推出的也是最先進(jìn)的HST40現(xiàn)在流量可達(dá)16000m3/h,而

21、且壓力可變。它的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在其效率,比目前市場(chǎng)上其它鼓風(fēng)機(jī)相比可高出10%。（4）其他相關(guān)企業(yè)麥克維爾空調(diào)公司于2003年1月在美國(guó)正式向全球發(fā)布了世界上第一臺(tái)采用磁懸浮離心式壓縮機(jī)150t水冷式冷水機(jī)組WFC,并順利通過(guò)美國(guó)制冷空調(diào)與供暖協(xié)會(huì)認(rèn)證,作為世界領(lǐng)先水平的磁懸浮空調(diào),能達(dá)到67dB的超低運(yùn)行噪聲,而且不斷推出性能優(yōu)越的磁懸浮新產(chǎn)品。2013年,麥克維爾將正式向中國(guó)及亞太地區(qū)發(fā)布其第二代磁懸浮機(jī)組。美國(guó)江森自控于2011年正式在中國(guó)市場(chǎng)推出YMC2磁懸浮變頻離心式冷水機(jī)組。YMC2的制冷量為700-1400kW,它集合了江森自控的最先進(jìn)的核心技術(shù)YMC2可以顯著提高機(jī)組的滿負(fù)荷和部分負(fù)

22、荷效率,比常規(guī)離心式機(jī)組提高10%以上,實(shí)現(xiàn)卓越的全天候運(yùn)行效率。江森自控約克在磁懸浮離心機(jī)領(lǐng)域也是目前市場(chǎng)中唯一能夠做到3500kW的企業(yè)。2.國(guó)內(nèi)主要企業(yè)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)磁懸浮軸承研究起步較晚、加之受制于國(guó)外技術(shù)保密等原因，與國(guó)外還存在較大差距，但仍在風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用中取得了重大突破,涌現(xiàn)出海爾、南京磁谷科技、天津飛旋科技等與磁懸浮軸承產(chǎn)品相關(guān)的企業(yè)。（1）海爾集團(tuán)2006年,中國(guó)第一臺(tái)磁懸浮中央空調(diào)在海爾問(wèn)世。其磁懸浮中央空調(diào)巳經(jīng)成功在深圳招商地產(chǎn)總部辦公大樓、河南南陽(yáng)龍?chǎng)螄?guó)際大酒店、洛陽(yáng)凱芙建國(guó)酒店、世茂集團(tuán)北京世茂工三期項(xiàng)目、北京地鐵房山線、香港北大嶼山醫(yī)院等多個(gè)建

23、筑和工程項(xiàng)目上通過(guò)了長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行考驗(yàn)。2009年,海爾研發(fā)出第二代磁懸浮離心機(jī)組;2010年底,海爾研發(fā)出中國(guó)第一臺(tái)風(fēng)冷磁懸浮機(jī)組;2011年,水源熱泵磁懸浮在海爾問(wèn)世。2012年以來(lái)，海爾加快磁懸浮變頻離心機(jī)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，并成立國(guó)內(nèi)首個(gè)磁懸浮變頻離心機(jī)專(zhuān)家顧問(wèn)委員會(huì)。（2）南京磁谷科技有限公司南京磁谷科技有限公司是一家從事大功率高速驅(qū)動(dòng)設(shè)備以及高速高效一體化流體機(jī)械研制的專(zhuān)業(yè)公司，公司主要產(chǎn)品包括磁懸浮教學(xué)儀器、磁懸浮離心式鼓風(fēng)機(jī)、五自由度磁懸浮軸承系統(tǒng)等。其與高校共同研發(fā)生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)第一臺(tái)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁懸浮鼓風(fēng)機(jī),額定轉(zhuǎn)速40000r/min,額定功率70kW,額定流量40m3/mi

24、n,額定升壓60kPa,在污水處理廠成功連續(xù)運(yùn)行,被科技部和環(huán)保部列入國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃項(xiàng)目。并于2010下半年投入量產(chǎn),其產(chǎn)品不僅可節(jié)能15%、降耗80%以上,價(jià)格也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。 （3）天津飛旋科技研發(fā)有限公司天津飛旋科技研發(fā)有限公司是國(guó)內(nèi)首家從事磁懸浮軸承產(chǎn)品研發(fā)和推廣的高科技企業(yè)，為國(guó)內(nèi)磁軸承行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。該公司擁有三項(xiàng)磁懸浮軸承關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)明專(zhuān)利；研發(fā)出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)磁力軸承真空分子泵，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)真空行業(yè)的空白，并與西子奧的斯、南京磁谷科技、北京中科科儀等國(guó)內(nèi)外多家知名企業(yè)建立了戰(zhàn)略伙伴關(guān)系。其自主研發(fā)生產(chǎn)的大功率高速電機(jī)磁懸浮軸承直徑不到1米，功率達(dá)200千瓦，可應(yīng)用于航空航天、艦船、海上鉆井平臺(tái)等，整機(jī)比傳統(tǒng)技術(shù)節(jié)能40%以上，目前已開(kāi)始規(guī)?；a(chǎn)，并加快實(shí)現(xiàn)磁懸浮產(chǎn)品系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，計(jì)劃5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)年銷(xiāo)售電磁軸承1萬(wàn)套，年產(chǎn)值達(dá)