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永磁轴承离心泵面世,国内自主研发

浏览次数: 日期:2016年8月1日 08:31

    近日,一种新型的永磁轴承离心泵在江苏大学研制成功。由于转子与泵体无机械接触和摩擦,该装置的振动和噪音低,模型试验中实测得的噪音低于40分贝。研究人员已受邀在10月于美国召开的第13届国际磁悬浮轴承学会年会上介绍该研究。

  据该校国家水泵及系统工程技术中心教授钱坤喜介绍,这种由普通三相交流电机通过磁耦合方式驱动的创新装置,突破了“无轴不转、有轴必有轴承”的传统机械转动理念和模式,其转子无转轴、无有形轴承,叶轮外形神似外星飞碟,在纯永磁力的作用下处于全悬浮状态并稳定地旋转。

  钱坤喜表示,永磁轴承的最大优势在于能解决机械轴承使用的耐久性问题。永磁轴承离心泵内无机械磨损、无润滑和密封,使用寿命长。

  用清水作介质的试验表明,适当调节永磁力合力的大小,使之与流体力相平衡,永磁轴承离心泵是可以达到稳定平衡的,这表明永磁悬浮技术在动态状态下是能够实现稳定的。

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  相关专家表示,永磁轴承在离心泵上的成功应用,永磁轴承离心泵展示了永磁悬浮技术的可行性、可靠性及可重复性,在国防、生物医学工程等领域有着广阔的应用前景。

  不用滚珠轴承照样转。采用永磁悬浮技术使其稳定运转的世界首台永磁轴承离心泵,近日在江苏大学研制成功。这一发明向“无轴不转、有轴必有轴承”的传统机械转动理念提出挑战,证明科学界认为“不能稳定”的永磁悬浮技术,在动态条件下“能够稳定”。

  新研制的永磁轴承离心泵只有转子,没有转轴和有形轴承,靠永磁力作用达到无形轴承的功能。科研人员说,永磁力来源于两块磁铁间的作用力。轴承的内圈固定在叶轮,外圈固定在定子上。电机的转子与定子不发生机械接触。永磁力以同极相斥、异极相吸的原理,通过相互间相斥产生的永磁力,使转子达到悬浮效果。

  这种广泛用于工业、农业、医药等行业的永磁轴承离心泵,叶轮外形像一个飞碟,在永磁力支承下处于5个自由度的全悬浮状态。电机轴端紧固一个磁盘,吸引泵体内固定在叶轮上的另一个磁盘旋转。叶轮的旋转带动里面液体的旋转,产生离心力。当流体到达叶轮外周时流速高,流出离心泵时速度降低。流体的部分动能转换成压力能,从而完成输送液体的过程。

  实验证实,没有转轴和机械轴承的永磁轴承离心泵,同样能输送液体。说明传统的离心泵内的转轴和轴承并非缺一不可。科研人员说,永磁轴承离心泵的叶轮稳定悬浮及旋转,必须在所有永磁力的合力与流体力互相平衡的情况下才能实现。

  据发明设计者、江苏大学教授钱坤喜介绍,永磁轴承离心泵有三大优势,一是其转子与泵体无机械接触和摩擦噪声小;二是永磁轴承离心泵内部无机械磨损,无需润滑和密封,不用停机维修和保养,可无限期运转;三是永磁轴承的应用,使离心泵体积更小、能效更高、用途更广。

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