中國橡膠機械網 軸承是裝備制造業的關鍵部件，其地位相當于芯片在IT行業中的地位。讓旋轉機械在高速、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，但這一設想卻很難在傳統軸承中實現。

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

據悉，今年7月，天津飛旋科技研發有限公司（以下簡稱飛旋科技）生產的磁懸浮大功率高速發電機成功下線，并開始規模化生產，標志著我國磁懸浮軸承產業化取得了新的突破。而飛旋科技“八年磨一劍”的產業化之路，也帶給人們諸多啟示。

磁懸浮軸承大不同

“這臺發電機的轉速是2.4萬轉/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的磁懸浮大功率高速發電機，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軸承轉速的瓶頸。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/分鐘，在大型機組的應用中也可以達到2萬轉/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，均能體現磁懸浮軸承的優勢。”沙宏磊對記者說。

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

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

由于軸承是裝備制造業的關鍵部件，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，航空領域的航空發動機等等。據洪申平介紹，這些領域的市場規模，僅國內就有幾百億元甚至上千億元之巨。

產業化之路

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

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，成功實現了磁懸浮軸承的產業化。

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，研發出了適用于磁懸浮軸承的傳感器。“正是因為我們能夠自主設計傳感器，把成本降下來了，才有了產業化的可能。”沙宏磊說。

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

據洪申平介紹，飛旋科技生產的分子泵，振動量僅為0.01微米。“前段時間，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，其實，分子泵當時的轉速是3萬轉/分鐘。”洪申平自豪地說。

信念的力量

八年的產業化一路走來，飛旋科技也有一番自己的體悟。

“磁懸浮的產業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。”沙宏磊說。

比如飛旋科技研發的降速發電系統，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。一旦系統突然斷電，每分鐘幾萬轉的軸承掉下來，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，飛旋科技經過努力，摸索出了一條新的技術路線—利用磁懸浮軸承旋轉的能量來發電。而一旦停電，軸承仍然可以在一段時間內保持懸浮狀態。

“如果不是做產業化，我們不會遇到這些問題，產品也不會達到今天這樣的水平。”沙宏磊直言。

此外，在他看來，飛旋科技之所以能夠從最初的科研成果，到今天成功實現產業化，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。“說句心里話，當時我們自己也曾懷疑過，是否能走到產業化那一步。”沙宏磊說。

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。“我們始終有一個信念，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一定要掌握，而我們也有信心取得成功。”沙宏磊說。

同時，沙宏磊認為，磁懸浮軸承是一個機電一體化系統，涉及多個學科，因此，產業化的成功，與飛旋科技擁有一個創新、團結的團隊密不可分。

如今，隨著磁懸浮大功率高速發電機等產品的研發成功和規模化生產，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起了沖擊。

“未來我們將繼續致力于磁懸浮技術研究和產品的研發，3年內達到產值10億元，5年后公司發展成為磁懸浮應用相關行業技術領先企業。”洪申平說。