2017年5月23日

磁懸浮技術的應用|加工中心

1. 2. 3磁懸浮技術的應用由于電磁懸浮技術具備無接觸這一優點，因此消除了物體與物體之間不利摩擦的影響，可以延長機械部件的使用周期，改善運行狀況。因此它在工業加工、機械生產和交通運輸等方面有著廣闊的應用。(1) 在機床上的應用傳統的龍門精工加工機床移動橫梁與靜止的導軌存在摩擦，即使加入潤滑劑或導軌與橫梁光滑度很高也不可避免摩擦。摩擦的存在大大制約了高精密部件加工的精確度，制約了我國軍事、航天事業的發展。如何消除摩擦提高加工精度成為非常棘手的問題。采用磁懸浮技術將橫梁懸浮起來使其與靜止的導軌分離開就可以完全消除摩擦。磁懸浮機床的特點如下：1) 移動橫梁與靜止的導軌分離為實現超高速運行提供了可能，還可以有效降低摩擦代來的誤差影響，噪聲小、不發熱。2) 磁懸浮機床不需要任何潤滑劑來加快橫梁的移動速度對環境污染小。3) 橫梁移動時不需要其他的機械，不需要機械連接運行實時性好，穩定性高，魯棒性強。文獻[6]將介紹了加工中心永磁同步直線電動機水平導向系統中引用磁懸浮技術后實現了動子與導軌無接觸運行從而消除了摩擦。文獻[7]說明了為了減少精工機床進給系統中直線電機的內部摩擦實現無阻礙驅動，引用磁懸浮技術設計出了一種新的永磁直線電動機。這一新式的同步直線電機克服了因為多點支撐增加裝置的復雜程度以及床體受熱容易致使變形而降低了加工精度的缺點。(2) 磁懸浮軸承磁懸浮軸承是操縱電磁場磁力將轉子懸浮起來，使轉子與定子徹底分離，并能進行高速運轉的一種高能新式軸承。磁懸浮軸承的優點是消除了任何機械摩擦節約了潤滑劑的成本，并且起支承作用的電磁力是可控的。因此相比與傳統軸承它擁有了無法相提并論的杰出性能。由于沒有任何的機械摩擦和損耗，所以降低了運轉時能量的消耗和運行時軸承的噪聲，使用壽命得到了延長、減小了動力損失、緩解了對環境的污染。其適用于高速運轉場合。由于不需要用到潤滑劑和密封系統，因此生態平衡不會被破壞，所以可將其用到真空無菌，強腐蝕性介質和壓力或溫度等極端的工作條件下。磁懸浮軸承的應用前景非常廣闊[8]。文獻[9]說明了立式銑床主軸利用磁懸浮的技術特點提升其運行性能。軸承中引入磁懸浮技術成為了新型軸承單元，可將其應用到并立式銑床中。(3) 高速磁懸浮電機高速磁懸浮電機(Bearing less Motors)是當下比較新興研究課題，它是將磁懸浮軸承應用到電機的高科技研發項目，它不僅擁有懸浮能力還具有自驅動能力。它還不需要軸承對其進行支撐，擁有輕小和臨界運轉速度快的特點。不僅適用于超高速運轉場合，而且也適用于小型甚至超小型場合。定子和轉子在其各自的勵磁場中感應出了方向相反的力從而使轉子懸浮起來，同時還感應出了推動力使轉子在懸浮的狀態下運轉。最近幾年對磁懸浮電機的研究成為了各大院校的研究熱點，并有了一些成功的范例。如：生命醫學范疇中磁懸浮電機的應用，振動式和離心式兩種人工心臟磁懸浮血泵早已被國外成功地研發出來了，無任何機械摩擦的磁懸浮電機相比于普通電機不僅提升了使用效率，而且還防止了血細胞的損壞，從而消除了由此引起的血栓、容血和凝栓等問題。磁懸浮血泵的研發成功為心血管病患者治療病痛提供了可靠的方法，提高了治愈后患者的生活質量，對人類生命的延續具有重大的意義[1°]。(4) 磁懸浮平臺將平臺懸浮起來并用直線電機驅動運行，解除了絲杠的彈性形變和機械摩擦造成的影響，并且對多自由度的精確定位能夠較容易的實現。磁懸浮平臺不僅在機械加工中有廣泛應用，還廣泛應用在精密查找定位、微細精密加工、微電子器件制造等領域的微電機裝置中。在空間微重力領域應用時磁懸浮平臺可以被視為空間隔振器。近些年來已成為國內外學者重點研究的課題，取得相當多的科研成果[11]。文獻[12]設計出了以永磁力為基礎的磁懸浮移動平臺，它只具有一個自由度。本文采摘自“精工加工中心龍門磁懸浮系統耦合分析及控制研究”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！

海天精工機床有限公司 ^{海天精工博客}

磁懸浮技術的應用|加工中心

◎歡迎參與討論，請在這里發表您的看法、交流您的觀點。