磁懸浮軸承是利用磁力實(shí)現(xiàn)無接觸的新型軸承，具有無接觸、不需要潤滑和密封、振動小、使用壽命長、維護(hù)費(fèi)用低等一系列優(yōu)點(diǎn)，屬于高技術(shù)領(lǐng)域。磁浮軸承的研制不僅可以填補(bǔ)國內(nèi)空白，而且可以帶動機(jī)電行業(yè)的很多相關(guān)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。此外，電磁懸浮軸承的研制具有重要的國防應(yīng)用價(jià)值，可為我國研制以磁軸承支承的新一代航空發(fā)動機(jī)儲備先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。
電磁懸浮軸承是典型的機(jī)械電子學(xué)產(chǎn)品， 機(jī)械電子學(xué)是融機(jī)械工程、電氣工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)于一體的跨學(xué)科工程領(lǐng)域。
三牛專業(yè)生產(chǎn)羅茨風(fēng)機(jī)、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)、多級離心風(fēng)機(jī)、單級高速離心鼓風(fēng)機(jī)，磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)羅茨風(fēng)機(jī)維修、章丘鼓風(fēng)機(jī)，維修羅茨真空泵的廠家，是集設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、維修于一體的企業(yè)。18954110001.www.qyjdwx.com， 1 電磁懸浮軸承產(chǎn)生的背景
電磁懸浮軸承技術(shù)的發(fā)展是由于現(xiàn)代工業(yè)對新一代支承技術(shù)的需求推動的。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對旋轉(zhuǎn)機(jī)械提出了各種越來越苛刻的性能要求。在能源化工機(jī)械中，要求轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度和精度越來越高、轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙越小越好以追求更高的效率。而對另一些工作在極端高溫或低溫環(huán)境下的軍工、航空航天領(lǐng)域的旋轉(zhuǎn)機(jī)械來說，除了要求能夠承受嚴(yán)酷的環(huán)境考驗(yàn)之外，對于支承的可控性、安全及可靠性的考慮往往是第一位的?！?/p>
與其他機(jī)械相比，旋轉(zhuǎn)機(jī)械的最大特點(diǎn)在于：轉(zhuǎn)子運(yùn)動始終被約束在間隙比較小的空間內(nèi)。這種間隙比，對于傳統(tǒng)的油潤滑軸承來說，大致在 1/1000 ～ 5/1000范圍內(nèi)。由于轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中所受到的各種激勵作用，這種小間隙約束是很容易遭到破壞的，這也是支承之所以成為制約高性能旋轉(zhuǎn)機(jī)械進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)的原因 磁浮軸承從原理上可分為兩種，一種是主動磁浮軸承（ active magnetic bearing ），簡稱 AMB ；另一種是被動磁浮軸承（ passive magnetic bearing ），簡稱 PMB 。由于前者具有較好的性能，它在工業(yè)上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
磁浮軸承系統(tǒng)主要由被懸浮物體、傳感器、控制器和執(zhí)行器四大部分組成 , 見圖 1 。其中執(zhí)行器包括電磁鐵和功率放大器兩部分。圖 1
是一個(gè)簡單的磁浮軸承系統(tǒng)，電磁鐵繞組上的電流為 I ，它對被懸浮物體產(chǎn)生的吸力和被懸浮物體本身的重力（ mg ）相平衡，被懸浮物體處于懸浮的平衡位置，這個(gè)位置也稱為參考位置。假設(shè)在參考位置上，被懸浮物體受到一個(gè)向下的擾動，它就會偏離其參考位置向下運(yùn)動，此時(shí)傳感器檢測出被懸浮物體偏離其參考位置的位移，控制器將這一位移信號變換成控制信號，功率放大器使流過電磁繞組上的電流變大，因此，電磁鐵的吸力也變大，從而驅(qū)動被懸浮物體返回到原來的平衡位置。如果被懸浮物體受到一個(gè)向上的擾動并向上運(yùn)動，此時(shí)控制器和功率放大器使流過電磁鐵繞組上的電流變小，因此，電磁鐵的吸力也變小，被懸浮物體也能返回到原來的平衡位置
電磁懸浮軸承的優(yōu)點(diǎn)
單級高速離心鼓風(fēng)機(jī)電磁懸浮軸承擁有許多傳統(tǒng)軸承所不具備的優(yōu)點(diǎn)。
(1) 可以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)速：理論上講，電磁懸浮軸承支承的轉(zhuǎn)子最高轉(zhuǎn)速只受到轉(zhuǎn)子材料的限制。通常，在相同的軸頸直徑下，電磁懸浮軸承所達(dá)到的轉(zhuǎn)速比滾動軸承大約高5倍，比流體動壓滑動軸承大約高2.5倍。
(2) 摩擦功耗較小：曾對一臺壓縮機(jī)采用不同支承時(shí)的功耗做過比較，在10000r/min時(shí)，其功耗大約只有流體動壓滑動軸承的10% ～ 20%。
(3) 壽命長、可靠性高：由于電磁懸浮軸承依靠磁場力懸浮轉(zhuǎn)子，因此在相對運(yùn)動表面之間不接觸，沒有磨損和接觸疲勞所帶來的壽命問題。電子元器件的可靠性大大高于機(jī)械零部件，所以電磁懸浮軸承的壽命和可靠性均高于傳統(tǒng)軸承。
(4) 無需潤滑 ：
電磁懸浮軸承不存在潤滑劑對環(huán)境所造成的污染問題，省去了潤滑油的存儲、過濾、加溫、冷卻及循環(huán)等成套設(shè)備。因此從整體上講，電磁懸浮軸承在價(jià)格和空間上完全可以和常規(guī)軸承技術(shù)相競爭。
(5) 適應(yīng)性好：對極端高溫、極端低溫運(yùn)行環(huán)境都具有很好的適應(yīng)性。
(6) 可控性 ： 電磁懸浮軸承的靜態(tài)及動態(tài)性能都是在線可控的。
(7) 可測試、可診斷、可在線工況監(jiān)測： 事實(shí)上，電磁軸承懸浮本身就是集工況監(jiān)測、故障診斷和在線調(diào)節(jié)于一體的。
2.3 電磁懸浮軸承的斷電保護(hù)
在電磁懸浮軸承中，保護(hù)軸承占有十分重要的地位。保護(hù)軸承亦稱為應(yīng)急軸承。在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，對轉(zhuǎn)子的應(yīng)急保護(hù)主要由保護(hù)軸承來提供。在電磁懸浮軸承突然斷電后，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子迅即進(jìn)入自由落體狀態(tài)，繼而與保護(hù)軸承內(nèi)壁發(fā)生沖擊、碰撞和摩擦。在轉(zhuǎn)子著陸過程中，轉(zhuǎn)子動能逐漸轉(zhuǎn)化為摩擦熱，如果這些熱量不能順利地發(fā)散，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的熱變形和電磁懸浮軸承損壞，因此對保護(hù)軸承以及轉(zhuǎn)子在著陸過程中的沖擊動力學(xué)研究同樣十分必要。
