2023年中國軸承行業發展現狀及發展趨勢預測分析!關注軸承換代

世界生產率科學院院士 發佈 2022-07-05T05:27:58.540387+00:00

其原理是磁感應線與磁浮線成垂直,軸芯與磁浮線是平行的,所以轉子的重量就固定在運轉的軌道上,利用幾乎是無負載的軸芯往反磁浮線方向頂撐,形成整個轉子懸空,在固定運轉軌道上。

2023年中國乃至全世界軸承行業發展現狀及發展趨勢預測分析!關注軸承換代!

【中國•王瀋河院士磁動能項目】磁單極導軌助力懸浮軸承將伴隨著新時代科技進步新技術,新材料的不斷產生而取代通用軸承。

以下簡稱磁懸浮軸承 (Magnetic Bearing )該種磁懸浮軸承系利用磁力作用將轉子懸浮於空中,使轉子與定子之間沒有機械接觸。其原理是磁感應線與磁浮線成垂直,軸芯與磁浮線是平行的,所以轉子的重量就固定在運轉的軌道上,利用幾乎是無負載的軸芯往反磁浮線方向頂撐,形成整個轉子懸空,在固定運轉軌道上。與傳統的滾珠軸承、滑動軸承以及油膜軸承相比,磁懸浮軸承不存在機械接觸,轉子可以運行到很高的轉速,具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優點,特別適用於高速、真空、超淨等特殊環境中。

磁懸浮軸承事實上已經到了嶄露頭角的年代,它是一種獨立的軸承形式,具體應用自然而然要替換其它的軸承形式,例如磁懸浮+滾珠軸承、磁懸浮+含油軸承、磁懸浮+汽化軸承等等。

因為常用的軸承為接觸式的滾珠軸承,摩擦問題不可避免,摩擦力不僅損耗能量及機件,也會生熱,使機件因溫升而變形,影響精度,甚至破壞整個設備。速度愈高,問題愈嚴重,通常配合適當的潤滑以降低摩擦係數,提高軸承鋼的精度來改善問題,但無論如何也僅限於此。為解決摩擦問題,只有透過非接觸方式來支撐轉子才是未來必走的方向,唯有如此才能避免機件因相互接觸產生耗損,進而達到高速化。

非接觸式軸承主要有三類:

第一類是空氣軸承;第二類為流體軸承;第三類是被認為最具發展潛力的磁單極導軌助力懸浮軸承,它是根據磁力作用的原理,借著磁場感應產生的磁浮力,將轉軸懸浮起來,使得轉子與軸承不互相接觸,相較於其它通用軸承,磁單極懸浮軸承擁有許多優點:

第一、它幾乎無任何旋轉阻力,轉子之轉速可遠高於其它軸承。

第二、不需複雜的潤滑系統或氣壓系統。

第三、生命周期長,維修成本低。

第四、可避免因摩擦所產生之噪音,

第五、可適用於非常低溫或如低噪潛艇。

第六、可適應高真空狀態等特殊工作環境,如外層空間等。

目前電磁懸浮軸承已實際應用在眾多領域中:在商業應用方面,有發電機、渦輪壓縮機、高速離心機、超真空幫浦系統、飛輪儲能系統和電磁浮式微型馬達系統等;在工具機方面,已經有電磁懸浮高速切削機、研磨機與精密加工等工具機問世;在運輸系統,有電磁懸浮列車;在生醫工程方面,有電磁懸浮軸承並已應用於人工心臟或心室輔助器;在航空太空工程方面,則有太空望遠鏡、人造衛星姿態控制用飛船及風洞實驗應用等,但因均系採用電磁來完成,缺點是耗電量大,斷電即無法懸浮及易爆燃等。

目前磁單極導軌助力懸浮軸承的發展前景已經初步顯現;首先是磁單極導軌助力懸浮軸承的成本低;系統設計快;原材料易得;極限特性也大大提升。若社會能克服換代瓶頸,磁單極導軌助力懸浮軸承必將會快速普及應用於各個領域。



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