中國橡膠機械網(wǎng) 軸承是裝備制造業(yè)的關鍵部件，其地位相當于芯片在IT行業(yè)中的地位。讓旋轉(zhuǎn)機械在高速、高精度下運行，并解決潤滑、冷卻等問題，可以徹底消除摩擦，實現(xiàn)精確可控和高可靠性，因此成為所有機械工程師的夢想，但這一設想?yún)s很難在傳統(tǒng)軸承中實現(xiàn)。

磁懸浮軸承技術的突破和應用，使這個夢想成為現(xiàn)實，但相關核心技術卻掌握在少數(shù)幾家國外公司手中。不過，8月13日，《中國科學報》記者在天津濱海新區(qū)見證了這樣一個“奇跡”誕生的時刻。

據(jù)悉，今年7月，天津飛旋科技研發(fā)有限公司（以下簡稱飛旋科技）生產(chǎn)的磁懸浮大功率高速發(fā)電機成功下線，并開始規(guī)?；a(chǎn)，標志著我國磁懸浮軸承產(chǎn)業(yè)化取得了新的突破。而飛旋科技“八年磨一劍”的產(chǎn)業(yè)化之路，也帶給人們諸多啟示。

磁懸浮軸承大不同

“這臺發(fā)電機的轉(zhuǎn)速是2.4萬轉(zhuǎn)/分鐘，可用于壓縮機、鼓風機等多個領域。原來一臺180千瓦的電機有5噸重，而我們這臺同樣千瓦數(shù)的磁懸浮大功率高速發(fā)電機，重量只有400公斤。”近日，記者走進飛旋科技參觀時，該公司技術總監(jiān)沙宏磊指著一臺長度為1米左右的藍色高速電機對記者說。

為什么采用磁懸浮軸承的電機，會有如此大的不同？

天津飛旋科技研發(fā)有限公司董事長兼CEO洪申平告訴《中國科學報》記者，磁懸浮軸承具有諸多優(yōu)點，如可以徹底消除摩擦、精確可控、高可靠性等。

此外，磁懸浮軸承還可以突破傳統(tǒng)軸承轉(zhuǎn)速的瓶頸。洪申平告訴記者，目前飛旋科技的磁懸浮軸承，在一般機組的應用中可以達到3~4萬轉(zhuǎn)/分鐘，在大型機組的應用中也可以達到2萬轉(zhuǎn)/分鐘。此外，采用了磁懸浮軸承的設備，具有體積小、效率高等優(yōu)點。

“在高速、超高速、大功率、超潔凈等應用領域，以及對整個機組的體積、重量要求苛刻的場合，均能體現(xiàn)磁懸浮軸承的優(yōu)勢?！鄙澈昀趯τ浾哒f。

比如海上鉆井平臺。傳統(tǒng)的軸承需要配備潤滑系統(tǒng)，而海上鉆井平臺則無疑是“寸土寸金”，因此，不需要潤滑系統(tǒng)的磁懸浮軸承更能彰顯優(yōu)勢。

再如一些高速應用領域，傳統(tǒng)軸承的轉(zhuǎn)速達不到要求，需要通過增速箱來實現(xiàn)，而磁懸浮軸承則不需要增速箱和相應的供油系統(tǒng)，因此節(jié)能效果明顯。

由于軸承是裝備制造業(yè)的關鍵部件，因此，磁懸浮軸承也擁有廣闊的應用前景。如通用機械領域的真空分子泵、鼓風機、壓縮機，動力機械領域的汽輪機、燃氣輪機，航空領域的航空發(fā)動機等等。據(jù)洪申平介紹，這些領域的市場規(guī)模，僅國內(nèi)就有幾百億元甚至上千億元之巨。

產(chǎn)業(yè)化之路

磁懸浮軸承屬于裝備制造業(yè)的高端技術，目前，世界上只有瑞典SKF、瑞士MECOS、德國LEViTEC、美國的NASA和Waukesha等少數(shù)幾家公司和機構(gòu)掌握了該技術。

和這些國外公司相比，飛旋科技雖然2006年才成立，但通過產(chǎn)學研密切合作，突破了12項關鍵技術，形成了9項專利，成功實現(xiàn)了磁懸浮軸承的產(chǎn)業(yè)化。

以電感式傳感器技術為例。沙宏磊告訴《中國科學報》記者，如果從國外進口，每個傳感器要2~3萬元，而一個磁懸浮軸承，會用到5個甚至10個傳感器，成本之高可想而知。

而飛旋科技通過自身的努力，研發(fā)出了適用于磁懸浮軸承的傳感器?！罢且驗槲覀兡軌蜃灾髟O計傳感器，把成本降下來了，才有了產(chǎn)業(yè)化的可能?！鄙澈昀谡f。

如今，飛旋科技自主研發(fā)的磁懸浮分子泵、磁懸浮大功率電機均已投產(chǎn)，而在相關技術指標上，也實現(xiàn)了和國際先進水平并駕齊驅(qū)。

據(jù)洪申平介紹，飛旋科技生產(chǎn)的分子泵，振動量僅為0.01微米?！扒岸螘r間，有國外的專家來考察，摸過我們的分子泵。他們都開玩笑說分子泵沒轉(zhuǎn)，其實，分子泵當時的轉(zhuǎn)速是3萬轉(zhuǎn)/分鐘?！焙樯昶阶院赖卣f。

信念的力量

八年的產(chǎn)業(yè)化一路走來，飛旋科技也有一番自己的體悟。

“磁懸浮的產(chǎn)業(yè)化與工程應用密不可分，如果在實驗室里面做，則很難邁開這一步?！鄙澈昀谡f。

比如飛旋科技研發(fā)的降速發(fā)電系統(tǒng)，在實驗室里并不會碰到降速問題，但是在工程應用中，這個問題則十分關鍵。一旦系統(tǒng)突然斷電，每分鐘幾萬轉(zhuǎn)的軸承掉下來，會造成嚴重的后果。

針對這一問題，飛旋科技一開始采用的是備用電源的方法，但是在具體的工程應用場景中，并沒有空間安裝備用電源。于是，飛旋科技經(jīng)過努力，摸索出了一條新的技術路線—利用磁懸浮軸承旋轉(zhuǎn)的能量來發(fā)電。而一旦停電，軸承仍然可以在一段時間內(nèi)保持懸浮狀態(tài)。

“如果不是做產(chǎn)業(yè)化，我們不會遇到這些問題，產(chǎn)品也不會達到今天這樣的水平?！鄙澈昀谥毖浴?

此外，在他看來，飛旋科技之所以能夠從最初的科研成果，到今天成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還得益于科研團隊對信念的堅持。

飛旋科技成立于2006年，彼時，正是房地產(chǎn)和股票火爆之時。而飛旋科技則是投入了大筆資金開展研發(fā)。“說句心里話，當時我們自己也曾懷疑過，是否能走到產(chǎn)業(yè)化那一步?！鄙澈昀谡f。

盡管困難重重，但飛旋科技的科研人員還是咬牙堅持下來了?！拔覀兪冀K有一個信念，那就是，國外的磁懸浮軸承賣得那么貴，而且在一些領域還壟斷或是禁運，因此，磁懸浮軸承這項技術國內(nèi)一定要掌握，而我們也有信心取得成功?！鄙澈昀谡f。

同時，沙宏磊認為，磁懸浮軸承是一個機電一體化系統(tǒng)，涉及多個學科，因此，產(chǎn)業(yè)化的成功，與飛旋科技擁有一個創(chuàng)新、團結(jié)的團隊密不可分。

如今，隨著磁懸浮大功率高速發(fā)電機等產(chǎn)品的研發(fā)成功和規(guī)模化生產(chǎn)，飛旋科技多年來的辛勤努力開始獲得回報。但飛旋科技并未停下創(chuàng)新的腳步，而是向在線診斷機組、超高溫軸承等技術高地再次發(fā)起了沖擊。

“未來我們將繼續(xù)致力于磁懸浮技術研究和產(chǎn)品的研發(fā)，3年內(nèi)達到產(chǎn)值10億元，5年后公司發(fā)展成為磁懸浮應用相關行業(yè)技術領先企業(yè)。”洪申平說。