磁浮軸承工作介紹
作者：泵閥 來源：水泵 發(fā)布時(shí)間：2025-04-08
一、磁浮軸承是什么？
磁浮軸承，是一種新型高性能軸承，是靠磁場(chǎng)力支承載荷或懸浮轉(zhuǎn)子的一種支承形式。與傳統(tǒng)滾珠軸承、滑動(dòng)軸承以及油膜軸承相比，磁浮軸承不存在機(jī)械接觸，轉(zhuǎn)子可以達(dá)到很高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，具有機(jī)械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長(zhǎng)、無需潤(rùn)滑且無油污染等優(yōu)點(diǎn)，特別適用高速、真空和超凈等特殊環(huán)境。
可廣泛用于機(jī)械加工、渦輪機(jī)械、航空航天、真空技術(shù)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性辨識(shí)與測(cè)試等領(lǐng)域，被公認(rèn)為極有前途的新型軸承。
二、磁浮軸承介紹
1、磁浮軸承如何工作？
電磁鐵布置成徑向軸承和軸向軸承的形式，并提供磁拉力以抬起旋轉(zhuǎn)機(jī)器的轉(zhuǎn)軸。電磁鐵中的電流由一個(gè)精確的數(shù)字式控制柜調(diào)節(jié)，提供磁力隨時(shí)應(yīng)對(duì)外部負(fù)載的變化以保持轉(zhuǎn)軸良好居中。這樣，轉(zhuǎn)軸被無接觸抬起，而且軸承的剛度和阻尼均可由一個(gè)數(shù)字式控制柜來調(diào)節(jié)。這些特點(diǎn)增強(qiáng)了高速旋轉(zhuǎn)機(jī)器的性能，使設(shè)備具有高可靠性、低能耗的顯著特點(diǎn)。
2、磁懸浮軸承的特點(diǎn)
（1）無接觸、無磨損、無潤(rùn)滑 磁懸浮軸承工作時(shí)，處于懸浮狀態(tài)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間無接觸，不產(chǎn)生機(jī)械摩擦和接觸疲勞，解決了機(jī)組部件損耗和更換問題。同時(shí)省掉了潤(rùn)滑系統(tǒng)等一系列裝置，即節(jié)省了空間又不存在前述裝置對(duì)環(huán)境的污染問題。
（2）低振動(dòng)、低噪聲、低功耗 磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子避免了傳統(tǒng)軸承在運(yùn)行時(shí)的接觸碰撞引起的大幅振動(dòng)以及高分貝噪聲，提高了穩(wěn)定性，降低了維護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)了其使用壽命，同時(shí)懸浮磁懸浮軸承的低功耗，僅是傳統(tǒng)機(jī)械軸承功耗的6%~25%。在轉(zhuǎn)速為10000r/min時(shí)，其功耗只有機(jī)械軸承的15%左右。
（3）高轉(zhuǎn)速、高精度、高可靠性 允許轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速主要受材料強(qiáng)度的限制，可以在超臨界，每分鐘數(shù)十萬轉(zhuǎn)的工況下工作，而且轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)精度已經(jīng)達(dá)到微米級(jí)甚至更高，這是普通機(jī)械軸承遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的轉(zhuǎn)速和精度，而且電子元器件的可靠性在很大程度上高于傳統(tǒng)的機(jī)械零部件。
（4）可控性、可在線工況監(jiān)測(cè)、可測(cè)試診斷 我們可以對(duì)磁懸浮軸承的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行在線控制。事實(shí)上，其本身系統(tǒng)就實(shí)現(xiàn)了集工況監(jiān)測(cè)、故障診斷和在線調(diào)節(jié)的一體化。
3、磁浮軸承類型
磁浮軸承根據(jù)其控制方式、磁能來源和結(jié)構(gòu)形式等分類。此外，還可以按磁場(chǎng)類型劃分為永久型、電磁鐵型和永久磁鐵—電磁鐵混合型。也可按軸承懸浮力類型劃分為吸力型和斥力型。超導(dǎo)磁力軸承還分為低溫超導(dǎo)和高溫超導(dǎo)兩種。
以上各種分類中不同類型之間還存在一些特殊限制，應(yīng)特別注意：
①永磁型軸承只能是無源型（被動(dòng)型），而無源型軸承不可能在3個(gè)方向上都穩(wěn)定，至少有1個(gè)方向應(yīng)采用有源型。
②直流激勵(lì)型軸承只能是有源型（主動(dòng)型）。
③純電磁鐵型軸承只能是5自由度控制型軸承，其體積、質(zhì)量和功耗都比較大。
④斥力型磁力軸承，由于磁力利用率低，結(jié)構(gòu)較吸力型復(fù)雜，一般很少采用。
