科创中国

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高端装备制造产业

需求背景

近年来，磁悬浮轴承发展很快，特别在高速、低摩阻、高（低）温及真空环境下的应用。磁悬浮轴承与其它支承形式相比有其独特的优越性，具有无接触、无磨损、高速度、高精准、不需要润滑和密封等一系列优良品质。

在传统的压缩机中，机械轴承是必需的部件，并且需要有润滑油以及润滑油循环系统来保证机械轴承的工作。而机械轴承不仅产生磨擦损失，润滑油随制冷循环而进入到热交换器中，在传热表面形成的油膜成为热阻，影响换热器的效率，并且过多的润滑油存在于系统中对制冷效率会带来很大的影响。

磁悬浮轴承可用于高速透平机器，炕炔能笔、磁悬浮轴承和高速永机械轴承以及机械轴承所必需的润滑系统。磁悬浮轴承可用于高速平膨胀机和真空涡轮分子泵。其它应用包括半导体工业的机器人、燃气磁同步电机结合，可以用于空气和制冷离心压缩机。其主要优点是降低能耗。取消了润滑H能期对方多怀可和回收处理制冷剂-饱和润滑油的混合液。无接触的磁悬浮轴承和高速电机可以明显降低噪声。

目前，以国内的磁悬浮轴承技术研发现状，主要用于制冷离心压缩机，在空气、天然气离心压缩机应用方面尚未有显著成果。此项技术若能有大的突破，将会极大助力离心式压缩机小型化的发展和进步。

需解决的主要技术难题

目前我们面临的主要技术难点：

1.过临界转速技术问题 ；这里着重注意转子过临界的危害；

2.系统设计, 调试运行经验问哪天 ；

3.系统的可靠性，安全性 问题

4.系统寿命问题。

期望实现的主要技术目标

期待完成的主要技术目标是：

(1)无接触、无磨损、无润滑

磁悬浮轴承工作时，处于悬浮状态，相对运动表面之间无接触，不产生机械摩擦和接触疲劳，解决机组部件损耗和更换问题。同时省掉润滑系统等一系列装置，即节省空间又不存在前述装置对环境的污染问题。

(2)低振动、低噪声、低功耗

要求磁悬浮轴承转子避免传统轴承在运行时的接触碰撞引起的大幅振动以及高分贝噪声，提高稳定性，降低维护费用，延长其使用寿命，同时要求悬浮磁悬浮轴承的低功耗。

(3)高转速、高精度、高可靠性

允许转子高速旋转，其转速主要受材料强度的限制，可以在超临界，每分钟数十万转的工况下工作，而且转子的回转精度已经达到微米级甚至更高。

(4)可控性、可在线工况监测、可测试诊断

要求可以对磁悬浮轴承的静态和动态性能进行在线控制。实现集工况监测、故障诊断和在线调节的一体化。

需求解析

解析单位：“科创中国”现代农业产业科技服务团（中国农业工程学会） 解析时间：2022-10-31

郑以宏

中国农业工程学会

研究员

综合评价

需求描述非常清晰，此项技术属于行业共性问题，我们的技术专家基本可以解决，在疫情允许的前提下，可以到现场指导企业生产。

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处理进度