病人通過人工心臟泵進行手術(shù)或搶救時,因泵內(nèi)軸承磨損更換心臟泵,將給病人造成生命危險。一種能替代機械軸承的永磁軸承可解決這一問題,我國近日研制成功世界首臺永磁懸浮旋轉(zhuǎn)機械。
專家表示,“這是一場新的機械革命”,其意義在于理論上的重大突破——把科學(xué)界百年認(rèn)為的“永磁懸浮不可能穩(wěn)定”原理變?yōu)椤澳軌蚍€(wěn)定”的現(xiàn)實。
由江蘇大學(xué)設(shè)計、蘇州申華低溫成套設(shè)備有限公司和江蘇大學(xué)機電總廠等聯(lián)合研制的永磁軸承透平機,日前成功進行滿負(fù)荷試驗,轉(zhuǎn)速初步達(dá)到2萬轉(zhuǎn)/分鐘。
永磁懸浮是一種永久磁鐵或是磁組合,由相互間永磁力的作用而保持無機械(滾珠軸承)接觸的平衡。英國著名學(xué)者恩紹1839年證明了“靜態(tài)時的永久磁鐵或是磁組合,在無其他外力作用下,僅僅是相互間永磁力的作用,不可能在靜止?fàn)顟B(tài)下保持穩(wěn)定”的理論。然而,江蘇大學(xué)教授錢坤喜則認(rèn)為:“恩紹只是對靜態(tài)下的永磁懸浮作了‘不穩(wěn)定’的結(jié)論,并未對動態(tài)下的永磁懸浮穩(wěn)定與否下過結(jié)論?!?/p>
錢坤喜團隊苦鉆10年,用永磁懸浮旋轉(zhuǎn)體的陀螺效應(yīng)引入人工心臟泵,達(dá)到穩(wěn)定的平衡。實驗證實,永磁懸浮旋轉(zhuǎn)體達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后,可穩(wěn)定懸浮而產(chǎn)生陀螺效應(yīng)。在動態(tài)條件下,永磁懸浮機械旋轉(zhuǎn)越大越穩(wěn)定,轉(zhuǎn)速越高越穩(wěn)定,為永磁懸浮機械的完善和產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。他的成果已獲3項國家專利。
據(jù)錢坤喜介紹,目前發(fā)達(dá)國家用電磁懸浮技術(shù)生產(chǎn)軸承,不足是技術(shù)復(fù)雜、不可靠;而永磁軸承使用壽命長、成本低,“如果材料不老化,永磁軸承可用幾十年”。