磁悬浮轴承主要由转子、功率放大器、电磁执行器、传感器、控制器等组成,利用磁力将转子悬浮,转子与定子之间不接触,具有无接触磨损、转速高、能耗低、噪声小、无需润滑、寿命长等特点。
目前市场中常见的轴承是滚珠轴承,与之相比,磁悬浮轴承适合应用在转速要求高,且真空、洁净的场景中,下游产品包括高速电机、离心式压缩机、透平机、人工心脏泵等,应用领域涉及航空航天、精密机械、精密仪器、超高速列车、飞轮储能、医疗器械等方面。
发展至今,磁悬浮轴承技术不断进步,但目前依然存在研制难度大、成本高、刚度较低、承载能力有限、可靠性有限等问题。例如,磁悬浮轴承的控制精度要求高,其转子受到干扰时,会向一侧偏移,若未能及时且准确地控制电流,这一侧磁吸引力会增大,进而导致悬浮失败。
轴承是机器人的关键零部件之一,随着工业机器人作业精度要求不断提高,以及人形机器人研制进程不断加快,机器人行业对高精密轴承需求持续增长。磁悬浮轴承在机器人市场拥有发展空间,例如已有企业发明出水下机器人磁悬浮轴承伺服电机。
机器人轴承需要承受轴向载荷、径向载荷、倾覆力矩,关节运动需要具备高回转精度特点,并且机器人拥有小型化、轻量化发展需求,因此机器人轴承需要具有载荷能力强、抗冲击强度高、传动效率高、回转精度高、体积小、重量轻、性能稳定、寿命长、适应复杂工况等特征。从刚度、承载能力、可靠性方面来看,磁悬浮轴承在机器人领域性能仍有较大提升空间。
新思界
行业分析人士表示,预计2023-2029年,全球磁悬浮轴承市场年复合增长率为9.6%;预计发展到2029年,全球磁悬浮轴承市场规模将达到5.7亿美元。我国磁悬浮轴承研制厂商主要有南京磁谷科技股份有限公司、亿昇(天津)科技有限公司、天津飞旋科技股份有限公司等。