磁懸浮是目前最為炙手可熱的一個概念,尤其是磁懸浮列車,可謂如雷貫耳。我國的上海磁懸浮運營線是世界上唯一一條商業運營的高速磁懸浮列車,廣大人民群衆早已喜聞樂見。
其實,自人們發現磁鐵同極相斥的的特性後,磁懸浮即在理論上存在。
曆史:1842年,英國物理學家Earnshaw就提出了磁懸浮的概念,1900年初,美國,法國等專家曾提出物體擺脫自身重力阻力并高效運營的若幹猜想--也就是磁懸浮的早期模型。
1966年,美國科學家詹姆斯·鮑威爾和戈登·丹比提出了第一個實用性質的磁懸浮運輸系統。上世紀70、80年代,磁懸浮列車在德國蒂森亨舍爾進行測試,德國開始命名這套磁懸浮系統為“磁懸浮”。
磁懸浮利用懸浮磁力,使物體處于一個無摩擦、無接觸懸浮的平衡狀态。此一特性引起世界各國科學界的特别關注。
磁懸浮軸承,自90年代以來,磁懸浮技術開始應用在軸承上,帶來的無接觸、無摩擦、壽命長、不用潤滑以及高精度等特殊的優點,國内外學者和企業界人士都對其傾注了極大的興趣和研究熱情。
與傳統的滾動軸承、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,具有磨損小、能耗低、噪音小、壽命長、無須潤滑、無油污染等優點。特别适用于高速、真空、超淨等環境中。
磁懸浮事實上隻是一種軸承的輔助功能,并不是一種軸承形式,具體應用還需要配合其它的軸承形式,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。
高速磁懸浮電機是近年熱門的一個新研究方向,集磁懸浮軸承和電動機于一體,具有自懸浮和驅動能力,不需要任何獨立的軸承支撐,具有體積小、臨界轉速高等特點,更适合于超高速運行的場合,也适合小型乃至超小型結構。
國外自上世紀90年代中期開始進行研究,相繼出現了永磁同步型磁懸浮電機、開關磁阻型磁懸浮電機、感應型磁懸浮電機等各種類型。
磁懸浮高速電機主要應用于離心式壓縮機,這是因為離心式壓縮機轉速需要很高,傳統離心機為達到高轉速,不僅需要龐大的高精度齒輪傳動裝置,而且還需要複雜的油潤滑系統、油密封系統等等。
采用磁懸浮高速電機完美的避開了這些不利因素,通過永磁與電磁相結合的磁懸浮技術,能夠使離心機轉軸處于一個較為完美的六面淩空狀态。
磁懸浮制冷離心壓縮機是首先發展起來的,2003年,全球首台磁懸浮壓縮機誕生,2006年,國内第一台磁懸浮離心壓縮機中央空調面世。
目前國内的磁懸浮離心壓縮機應用技術還不太成熟,磁懸浮制冷離心壓縮機核心部件大多來自于國外企業,如丹佛斯等。
磁懸浮離心機-徑向軸承
磁懸浮離心機-軸向軸承
磁懸浮離心機-定位傳感器
磁懸浮離心機-電機與傳動軸
無油磁懸浮離心壓縮機和無油磁懸浮鼓風機是磁懸浮在空氣壓縮機層面的主要應用方向。
常用壓力的無油離心壓縮機,目前國内企業涉及的很少,主要還是技術上尚有差距。
這方面走在前面的還是國外品牌,如康普艾2010年推出的磁懸浮變頻離心機Quantima,流量壓力範圍覆蓋3~8bar,28~70m³/min。
目前國内市場的空壓機企業,包括阿特拉斯,都推出了磁懸浮單級離心鼓風機,針對的是替代大量羅茨風機的市場。
單級離心鼓風機的葉輪及其它機組設計國内已經非常成熟,相對困難,也是技術核心的是磁懸浮軸承。國内空壓機企業推出的磁懸浮離心鼓風機大多隻是貼牌或組裝,技術來源也大多來自韓國世亞。
有意思的是,磁懸浮軸承的國産化并不是來自于空壓機行業内部,而是行業外,國内磁懸浮軸承自主技術比較知名的有:天津億昇、浙江飛旋、南京磁谷等。技術來源有清華大學和西南交大。
但說實話,風機在傳統上和泵是在一個細分行業,與空壓機的銷售渠道和模式大相徑庭。
磁懸浮離心鼓風機說到底還是風機的範疇,空壓機企業去開拓這方面的市場,面臨的不僅僅隻是新産品的解釋問題,更要面臨陌生的渠道、陌生的用戶市場、陌生的模式以及風機和泵行業的白刃化競争等嚴峻問題。
總體來說,空壓機企業去做磁懸浮鼓風機,可能更多隻是豐富産品線而言,方向還是應該在常規壓力的無油磁懸浮離心壓縮機,或許這就是空壓機的未來。
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