电磁轴承

 
  摘 要:电磁轴承作为新时期新颖的轴承,其特点打破了最为原始的损耗、机动性、寿命短等缺点,这一项新颖的电磁轴承备受世人所关注,越来越多的人群注意到,直到目前,各课题都在研究电磁轴承与新型电磁材料。本文概括了电磁轴承的原理、应用、历史、优越性以及研究现状。电磁轴承在未来工业应用和数字控制技术方面相信会有一番成就。
  关键词:电磁悬浮;电磁轴承;传感器
  21世纪可谓是科技非常发达的时期,随着科技的发展,淘汰了许多的旧产品,新颖的产品就像春雨过后的万物,突然复苏了起来。比如这次要说的轴承,当代大部分机械设备中不可缺少的一部件。在生活中,轴承是比较的常见的,小到仪表,大到航母,可能在不起眼的角落里就藏着一枚轴承,原始轴承有着大大小小的缺点,摩擦对我们来说是非常头疼的一件事,每年因为摩擦报废的轴承数不胜数,然而在我国更是一种压力,我们要怎么解决这个问题,废物利用还是用新型产品代替,许多学者、专家专注于研究这件事,现在已有可选的目标,电磁轴承刚好打破了原始的轴承种种缺点,电磁轴承刚好与原始轴承相反,没有了直接接触,不需要润滑等方面的着想,达到了更快速、更方便的使用,也为国家提供了便利。
  众所周知,中国是世界上较早使用轴承的国家之一,在中国的历史中,关于车轴轴承的使用可以追溯到秦朝甚至更远。从历史文物文献中可以清楚找到,早在秦朝时期一个小村庄里就有使用轴承的记载,那时候的各种雄伟的建筑,单单靠人力是无法完成的,就好比修建长城,蛮力是没法解决问题。那时候的轴承很简单,直线运动轴承,就是在翘板下摆放一排圆木,利用圆木的滚动来实现省力搬运,可见古人的智慧出类拔萃。再后来新中国成立后,凭借着改革开放的强大推动力下,轴承工业进入一个前所未有的迅速发展期,中国也因此走上了新道路。
  轴承在工业上的作用不可小视,机械传动中达到固定和减少摩擦力,其他构件在轴上产生相对运动,轴承的作用就体现出来,降低了摩擦系数与固定轴中心。到现在,我们已经离不开轴承,轴承的种类也是各种各样,例如:深沟球轴承、调心球轴承、组合滚针轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承等,这些轴承已经与我们的生活息息相关。小到仪表仪器,大到航空母舰,都在使用轴承,但是由于使用的过程中摩擦系数大、功率损耗多、加工精度不高、载荷与转速和工作温度适应范围窄等一系列的缺点,让我们想到能不能改善他们,于是便有了电磁轴承的研究。电磁技术在20世纪中期已有了不小的成就,借着静电力与磁场力使轴完全的漂浮起来,实现了无接触的一种电磁轴承,它刚好克服了原始轴承的一系列缺点,远远超越了原始轴承,人类对电磁的轴承研究又一步的进展,说明新时期也在进步,技术也没有落后。
  1 基本原理
  自从人们发现电磁现象以来,对电与磁各种现象进入了深入的研究,探索出了电与磁的关系与运动关系,形成了今天的电磁学,更推动了社会发展科学的一大跃步,今天的人们更是利用电磁使轴悬浮的轴承。我们之前对电与磁都是有相应的研究,但是具体把他们结合起来的之前是没有的,把静电力与磁场力完美的结合使之应用轴承上,形成一种新的轴承,新轴承刚度比原始轴承要高,达到最大力点的时候相对位移却很小。
  2 应用
  如果我们把电磁技术比作成参天大树,那么电磁轴承会是树上飘香的硕果,目前来说,衡量电磁轴承的标准确定為:承载能力、刚度、最高转速、阻尼等性能指标都将为以后的应用做好了基础。由于电磁轴承没有直接的接触,省掉了起初的润滑等多余的步骤,在真空中不会受到速度与阻力的限制等优越的条件,被利用于高速高精度的超高速列车、超高速离心机、水轮发电机、流量计、密度计等。但是应用场合需要很大的磁场支持,应用就比较受到限制,不适合大批量的生产应用到生活中。风能是可再生绿色能源,可以作为轴承发展的去向,便有了风力机涡轮轴承,应用在各风力发电站,为国家带来了巨大的利益。未来,轴承可能会使用于各种绿色能源中,让地球无污染,科技不会停步不前,也会不间断进步,伴随着磁性材料与电子技术的不断进步,电磁轴承的技术也在日益更新。
  3 研究现状
  正是电磁轴承独特的优势,已经倍受世界人民关注。在1988年举办的第一次磁轴承会议,直到现在已经有了6次关于轴承的大型会议,从目前现状来看,电磁轴承的研究主要集中于瑞士、美国和日本,其他国家的相关研究也日渐蓬勃发展起来。我国也应该紧跟时代的步伐,研究电磁轴承,毕竟是我国也是较早使用轴承的国家之一,不能因此而落后。目前,电磁轴承尤其是主动电磁轴承的研究已从科学研究走向工业化、商业化,其工业应用包括压缩机、泵、鼓风机、飞轮、离心机等。电磁轴承的应用场合主要分为两类:旋转与非旋转应用。第六次国际会议期间,磁轴承在高温环境的使用更是吸引了众多参与者的注意,在这之前,高温影响着电磁轴承的正常运转,此会后,会有越来越多的问题被解决。电磁轴承在往后的研究中,会克服种种困难,走向成功。
  4 结语
  电磁轴承作为一项新颖的支承部件,自身种种超越其他轴承的优势,它的研究是稳步向越好的趋势的发展。希望也可以让学校也去研究,年轻凭借着一股不怕输的劲,年轻的我们脑洞是比较大的,想法思维能想到的也是千奇百怪,有时候奇怪的想法就可以制胜,也更好地让学生了解到科学的伟大,让他们有一个定的经验,未来毕业后,可以省去培训就可以直接投入研究中心,这样大学生就不会在寝室游戏里荒废时间了。随着新型磁性材料的应用、电子技术的发展,更为准确地为电磁轴承打下了坚实的基础更好的开辟市场。越来越多的国内外专家、学者以及企业界关注它,同时也需要我们不断努力和创新,电磁技术等待我们去更新。不论以后在工业化还是商业化都是具有重大的现实意义。最后也期望具有巨大的经济效益,推动着国家的发展与世界的进步。