如果你乘坐过引进德国技术建造的上海磁悬浮列车，想必你会对时速高达430公里带来的风驰电掣的感觉而惊喜。今天我要告诉你，中国首个拥有自主知识产权、转子转速达23000-27000转/分的磁轴承已在富阳问世。
1月7日，以中国工程院院士王玉明为主任的专家鉴定委员会在富阳宣布：我国磁轴承技术研发获得重大突破，国内第一个应用磁悬浮技术的结晶----基于交叉反馈控制的FS450型分子泵磁轴承，在“中国500强民营企业”浙江飞虹集团下属的浙江飞旋科技有限公司研发成功，从而一举打破了国外的技术垄断，使我国成为继法国、美国、加拿大、德国等少数发达国家之后拥有自主知识产权的磁轴承制造技术的国家。
“磁轴承，又称主动磁悬浮轴承，是继油润滑、气润滑之后，轴承行业的又一次革命性变化。”王玉明院士说，磁轴承是一种转子与定子之间没有机械接触的新型高性能轴承，利用电磁力作用将转子悬浮于空间，处于若形即离状态，具有无机械磨损、能耗低、允许转速高、噪声少、寿命长、无润滑介质等优点。目前，全世界年产量仅为3万台左右。
这种精密的机电一体化产品，除了在真空分子泵中应用外，还在军工、航天航空、石油石化、能源等领域有着广阔的前景。因此，磁轴承技术在国际上属敏感技术，对于重要的应用领域，发达国家对我国有出口限制，意味着花最大的代价都未必能买到。
由浙江飞旋科技有限公司总经理洪申平为项目负责人的研发团队，以清华大学核能与新能源技术研究院为技术后盾，在国内率先研发成功了适用于集成电路装备应用的分子泵磁轴承。据了解，飞旋科技研发的数台分子泵磁轴承原理型样机已通过用户的试用，下一步他们将开展批量生产的工艺研究，尽快实现产业化。
小字典：磁悬浮轴承
一种新型高性能轴承。与传统滚珠轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比，磁轴承不存在机械接触，转子可以达到很高的运转速度，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，特别适用高速、真空、超净等特殊环境。可广泛用于机械加工、涡轮机械、航空航天、真空技术、转子动力学特性辨识与测试等领域，被公认为极有前途的新型轴承。
我国对磁轴承的研究始于50年代末，后因各种原因进展不快，近十年才引起科研单位的足够重视。清华大学工程物理系的赵鸿宾教授从1988年致力于此项研究，赵教授介绍说，磁轴承属机电一体化产品，是控制理论、电子电力、电磁学、转子动力学及计算机科学等学科交叉的结晶，进行这项研究，有很强的学科意义。同时，磁轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点，将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。
衡量磁轴承质量的关键是看它的转速、回旋精度和支承刚度。赵鸿宾教授所在机电与控制实验室1994年研制的卧式五自由度磁轴承系统，转速高达每分钟 53200转；1997年成功进行了内圆磨削实验；今年实现了数控高速磁转速每分钟近5万转轴承，回转精度1μm，这些成绩均属国内首创。
与国外磁轴承相比，我们在水平上还存在着一定差距，但国外磁轴承的价格十分昂贵，而且出于技术上保密的原因，国外磁轴承公司不对中国进行小批量磁轴承的出售。磁轴承能否产业化，其发展速度和水平关系着民族工业的前途，其市场潜力也是非常巨大的
利用电场力、磁场力使轴悬浮的滑动轴承。用电场力悬浮的为静电轴承，用磁场力悬浮的为磁力轴承（见图），用电场力和磁场力共同悬浮的为组合式轴承。后一种轴承既有电极又有磁极，在电路连接上使电容和电感相互对应调谐，其刚度比前两者要高得多，而最大力所对应的位移却很小。电磁轴承因轴与轴承无直接接触，不需润滑，能在真空中和很宽的温度范围内工作，摩擦阻力小，不受速度限制（有的转速高达2300万转/分,线速度高达3倍音速）,使用寿命长,结构可多样化。静电轴承需要很大的电场强度,应用受到限制，只能在少数仪表中使用。磁力轴承具有较大的承载能力和刚度，已用于超高速列车、超高速离心机、水轮发电机、空间飞行器的角动量飞轮、流量计、密度计、功率表、真空泵、精密稳流器和陀螺仪等。随着磁性材料和电子技术的发展，电磁轴承的应用正日益扩大。
电场力与电场强度、电位移和电极面积成正比，磁场力与磁场强度、磁感应强度和磁极面积成正比。适当选择电场或磁场参数和几何尺寸，可得到一定的轴承承载能力和刚度。静电吸力或磁引力与物体间距离的平方成反比，根据安尔休定理，这种静力学系统是静不定的，所以除采用抗磁体或超导体的轴承外，在静电场或静磁场下工作的轴承是不稳定的。为使电磁轴承能稳定工作，必须采用伺服装置或调整电路参数等方法进行控制。实际使用的电磁轴承一般由径向轴承、推力轴承、伺服控制回路、阻尼器、速度传感器或位置传感器等组成。
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