植入式磁懸浮人工心臟泵,、磁懸浮旋翼飛行器,、磁懸浮燃?xì)廨啓C(jī)……近年來,,磁懸浮技術(shù)正在醫(yī)療健康,、航空航天,、精密制造等領(lǐng)域大放異彩。在各式磁懸浮設(shè)備中,,一個必不可少的零部件是磁懸浮軸承。
“磁懸浮軸承技術(shù)是機(jī)械行業(yè)突破性創(chuàng)新技術(shù),,能夠體現(xiàn)一個國家在高端裝備領(lǐng)域的創(chuàng)新能力,。其發(fā)展將推動能源、交通,、工業(yè)等領(lǐng)域向高端化,、綠色化、智能化方向升級,?!苯眨跈C(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展基金會舉辦的節(jié)能服務(wù)進(jìn)企業(yè)—磁懸浮軸承技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上,,中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會黨委副書記,、中國機(jī)械政研會理事長薛一平在展望磁懸浮軸承發(fā)展前景時(shí)表示。
高效高性能是迫切需求
在我國,節(jié)能降耗已成為行業(yè)轉(zhuǎn)型的核心命題,。作為工業(yè)“心臟”的流體機(jī)械,,如壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī),、泵等,,能耗占全國總能耗比重超過40%。
而磁懸浮技術(shù)在推動工業(yè)節(jié)能降碳方面具有廣闊潛力,。薛一平介紹,,當(dāng)前,我國大量磁懸浮鼓風(fēng)機(jī),、壓縮機(jī)等先進(jìn)節(jié)能裝備在建材,、石化、冶金等八大重點(diǎn)行業(yè)推廣應(yīng)用,,累計(jì)實(shí)現(xiàn)年節(jié)電量超500億千瓦時(shí),,相當(dāng)于減少二氧化碳排放4000萬噸。
軸承是流體機(jī)械裝備常用且關(guān)鍵的基礎(chǔ)零部件,。磁懸浮軸承,,可利用磁力克服重力及外界擾動,使物體穩(wěn)定懸浮,。
“磁懸浮軸承具備無機(jī)械接觸,、無摩擦、無磨損,、長壽命,、免潤滑、高效率,、低噪音等優(yōu)點(diǎn),。”清華大學(xué)教授于溯源介紹,,經(jīng)過50多年發(fā)展,,國內(nèi)外已深入研究了磁懸浮軸承技術(shù),并建立了系統(tǒng)的磁懸浮軸承工業(yè)體系,,使得磁懸浮軸承成為提高流體機(jī)械效率,、降低能耗的最有效途徑之一。
當(dāng)前,,我國推動完成了多項(xiàng)磁懸浮軸承技術(shù)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作,。國內(nèi)企業(yè)在磁懸浮空壓機(jī)、磁懸浮飛輪儲能,、磁懸浮制冷機(jī)組等設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用方面多有涉獵,。
“隨著磁懸浮軸承的應(yīng)用越來越廣,,研發(fā)適用于更高轉(zhuǎn)速和更大功率流體機(jī)械裝備的高效高性能磁懸浮軸承,已成為節(jié)能減排的迫切需求,?!庇谒菰凑f。
大規(guī)模普及仍存限制
隨著“雙碳”目標(biāo)對工業(yè)能效提出更高要求,、對高效裝備產(chǎn)生迫切需求,,磁懸浮軸承的應(yīng)用場景和規(guī)模將進(jìn)一步拓展。
在南京航空航天大學(xué)磁懸浮應(yīng)用技術(shù)研究所所長周瑾看來,,當(dāng)前磁懸浮軸承還面臨多重技術(shù)瓶頸與產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn),,限制其大規(guī)模普及。
“首先,,磁懸浮軸承系統(tǒng)涉及電磁學(xué),、電工電子、傳感技術(shù)等多門學(xué)科,,對制造商和用戶都提出了較高要求,。其次,磁懸浮軸承需要根據(jù)實(shí)際使用場景進(jìn)行定制化設(shè)計(jì),,無法形成系列化標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,。此外,磁懸浮軸承的單位承載能力不足,,可靠性有待提升,,綜合成本偏高?!敝荑瑫r(shí)表示,,隨著新型高性能磁性能材料的研發(fā)、智能監(jiān)測與診斷技術(shù)的開發(fā),、人工智能控制算法的應(yīng)用,、系統(tǒng)集成化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展,上述問題將逐步得到緩解,。
未來,,如何推動磁懸浮軸承技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展?薛一平建議,,首先,,構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新體系,,通過組建跨領(lǐng)域,、跨行業(yè)的創(chuàng)新聯(lián)合體,推動基礎(chǔ)研究,、技術(shù)開發(fā),、工程應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的全鏈條協(xié)同,。其次,突破關(guān)鍵核心技術(shù),,在高性能稀土永磁材料,、高精度傳感技術(shù)、超精密加工等領(lǐng)域著力研發(fā)關(guān)鍵技術(shù),。同時(shí),,完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系,重點(diǎn)建設(shè)國家級檢測認(rèn)證平臺,,開發(fā)專用測試設(shè)備和試驗(yàn)方法,,著力促進(jìn)在高校設(shè)立磁懸浮技術(shù)學(xué)科,建立校企聯(lián)合培養(yǎng)基地,,開展工程師認(rèn)證和技能培訓(xùn),。
“此外,還要拓展示范應(yīng)用場景,,加快磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)在城市軌道交通的推廣應(yīng)用,,并積極拓展醫(yī)療設(shè)備、航空航天等高端領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用,,建立示范項(xiàng)目庫和案例推廣平臺,,力爭盡快實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵領(lǐng)域示范應(yīng)用全覆蓋?!毖σ黄秸f,。(記者 金 鳳)
責(zé)任編輯:張鈺
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