現(xiàn)有的離心泵均有單獨(dú)分離的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與離心泵之間還必須有聯(lián)軸器或其它傳動(dòng)系統(tǒng)。離心泵內(nèi)都設(shè)置機(jī)械軸承用以克服轉(zhuǎn)子在其重量及液體力作用下偏離徑向與軸向的中心位置，產(chǎn)生與定子之間的磨擦。為了避免葉輪泵輸送的流體泄漏至泵外泵內(nèi)必須配置各種形式的密封裝置。因此，按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，一臺(tái)葉輪泵需要幾十個(gè)甚至幾百個(gè)零部件每個(gè)零部件的損壞或失靈都可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的故障必須停機(jī)檢修。此外，機(jī)械軸承與密封均存在磨損及壽命問題，整個(gè)系統(tǒng)每隔一定時(shí)間需要保養(yǎng)和維護(hù)，更換易損件。

  葉輪泵這些習(xí)以為常的復(fù)雜和麻煩有望即將終止。作者最近設(shè)計(jì)制造成一種新穎的葉輪泵。它僅有一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件即轉(zhuǎn)子，以及一個(gè)固定部件即定子，沒有單獨(dú)分離的電機(jī)，沒有機(jī)械軸承，沒有任何密封。這種泵。另外最具前途的永磁磁�。ㄒ卜Q無源磁�。┘夹g(shù)，由于1842年英國人Earnshaw及1939年Braun-beck的研究斷定，不可能達(dá)到穩(wěn)定的平衡，至今未得到發(fā)展。作者在解決葉輪血泵軸承磨損問題時(shí)卻發(fā)現(xiàn)，Earnshaw理論和Braunbeck推論只是說單純由永磁力作用下的靜止磁浮是不可能的而磁浮技術(shù)在應(yīng)用時(shí)遇到的則都是非磁力（比如重力）參與的運(yùn)動(dòng)體（比如高速火車舶懸浮問題。作者進(jìn)一步研制了多種不同結(jié)構(gòu)的永磁磁浮葉輪血泵在此基礎(chǔ)上又設(shè)計(jì)制造了本文所報(bào)道的磁浮軸承葉輪泵。

  完全由永久磁鐵組成的磁場(chǎng)中磁鐵要想穩(wěn)定的懸浮是不可能的這是因?yàn)閮蓚�(gè)磁鐵間的吸力或斥力與它們之間的距離平方成反比。更具體地說，兩塊磁鐵之間不存在穩(wěn)定的的平衡點(diǎn)。這表明，僅僅憑借永磁磁鐵要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的磁浮，必須要求磁體的運(yùn)動(dòng)至少在一個(gè)自由度上受到約束。

  在電磁磁浮高速列車上這種約束主要由電磁力來芫成就需要附加相應(yīng)的位置測(cè)量和反饋系統(tǒng)等復(fù)雜的系統(tǒng)。

  場(chǎng)、靜磁場(chǎng)和靜力場(chǎng)中，如果相對(duì)介電常數(shù)（5》和相對(duì)磁導(dǎo)率（）都大于或等于一個(gè)單位實(shí)現(xiàn)磁浮是不可能的。對(duì)于所有材料有5，1，因此在靜電場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)磁浮是不可能的。但是在靜電場(chǎng)中，如果<1，仍然可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定磁浮。有兩種材料的y1：抗磁性材料的略小于1，超導(dǎo)材料的=0這表明超導(dǎo)狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定磁浮。

  1.3作者的發(fā)現(xiàn)2000年，作者在解決葉輪血泵軸承磨損問題時(shí)發(fā)現(xiàn)，在永磁力及非永磁力共同作用下，運(yùn)動(dòng)體可以達(dá)到穩(wěn)定的平衡。而且，參與作用的非磁力如果由其它非磁力取代磁浮的穩(wěn)定平衡不會(huì)打破。

  行性。首先，Earnshaw指出，單純由永磁力作用下的磁浮是不可能的而實(shí)際上磁浮體不可能只受到永磁力的作用。其次，Braunbeck斷言，靜磁場(chǎng)中的永磁磁浮是不可能的而實(shí)際應(yīng)用中懸浮體都是運(yùn)動(dòng)的。

  2材料和方法2.1泵機(jī)合一的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖堤在江蘇丹徒電機(jī)廠生產(chǎn)的Y801-2型三相異步電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上改裝的葉輪泵外形圖。是該泵的結(jié)構(gòu)示意圖。在緊固葉輪1的轉(zhuǎn)子6上鑲嵌有永磁磁力軸承2及小磁環(huán)以及驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的硅鋼（磁鋼）3*在定子上繞有線圈4及磁力軸承2和5的大磁環(huán)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)僅有一個(gè)運(yùn)動(dòng)的部件，卩轉(zhuǎn)子。除轉(zhuǎn)子外只、有一個(gè)固定的部件，即定子包括與其互為一體的泵殼。當(dāng)電流通入線圈后，轉(zhuǎn)子便連同葉輪一起旋轉(zhuǎn)，芫成離心泵的功能。這種結(jié)構(gòu)在微型泵上已經(jīng)成功運(yùn)用，功率僅10W左石本文報(bào)道的葉輪泵功率增加至750證實(shí)功率大小不是技術(shù)的關(guān)鍵。

  2.2磁力軸承的卸載作用從可見，磁力軸承2和5分別由兩個(gè)大小不同的磁環(huán)組成它們既有徑向排斥的軸承功能，又有軸向抗壓及抗拉的彈簧作用。當(dāng)電流通入線圈后，線圈鐵心會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁力場(chǎng)，拉動(dòng)磁鋼旋轉(zhuǎn)。在新穎的葉輪泵內(nèi)，線圈鐵心及轉(zhuǎn)子磁鋼之間的徑向吸引力由磁力軸承抵消，理論上轉(zhuǎn)子與定子之間沒有正壓力因此也沒有摩擦力，任何徑向機(jī)械軸承均無必要。磁環(huán)之間的斥力是自重的100倍左石轉(zhuǎn)子的重量與磁力相比，可以忽略，由重量引起的位置偏離也無須加以考慮。同樣地，兩磁環(huán)在軸向存在彈簧作用可以抵消轉(zhuǎn)子上由液體力產(chǎn)生的軸向力所以任何軸向軸承也無需配置。

  當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，由于液壓力及液流的作用，轉(zhuǎn)子與定子之間充滿介質(zhì)，轉(zhuǎn)子懸浮在液體中，用霍爾元件檢測(cè)轉(zhuǎn)子徑向及軸向位置證實(shí)轉(zhuǎn)子與定子之間沒有任何接觸，也就是說，轉(zhuǎn)子磁浮是由磁力軸承及液體力共同芫成的所以所達(dá)到的磁浮是穩(wěn)定的。

  2.3無泄漏及抗腐蝕性能從可知，轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙充滿液體定子內(nèi)表面及轉(zhuǎn)子外表面均由抗腐蝕材料包層整個(gè)泵外殼是全封閉的任何流體成分均不可能泄漏至泵外，任何形式的密封是沒有必要的。

  葉輪是由不銹鋼材料線切割加工而成；泵殼及進(jìn)、出口部分由有機(jī)玻璃制作為的是能清晰地見到葉輪地旋轉(zhuǎn)及軸向顫動(dòng)。

  2.4流線型葉片的設(shè)計(jì)新穎葉輪泵的葉片，見。采用30*對(duì)數(shù)螺旋線形狀，由三元流線型設(shè)計(jì)方法推導(dǎo)1（U1.按照這種設(shè)計(jì)方法片與流道內(nèi)的流線和流面處處、時(shí)時(shí)相切不會(huì)產(chǎn)生分離、沖擊和紊流等二次流動(dòng)及不規(guī)則流動(dòng)。作者推導(dǎo)此型葉片時(shí)考慮的是盡量減少血泵內(nèi)的血損結(jié)果與國外同行尋求泵的最高效率的研究不謀而合％131.葉輪葉片數(shù)根據(jù)Rathod及Roddy的結(jié)果取6片。

  磁浮泵的葉輪