[00364848]高速直驱高速泵技术研发与应用

一、技术研究背景： 在上个世纪70年代法国SKF公司就为GE配套了磁悬浮电机直驱的透平膨胀机，而国内至今在大功率高速直驱流体机械领域鲜有成熟的项目案例。早期高速直驱流体设备主要靠磁悬浮电机提供动力，因为欧美国家对中国磁悬浮技术封锁造成国内无应用案例。近年因为润滑型高速电机的发展，高速直驱流体设备在国外的应用也更加广泛，但国内绝大部分企业依然沿用非直驱结构，高能耗、低能效。总之，高速直驱流体设备在国内起步阶段，大功率高速直驱流体设备的应用几乎是空白。 中国高速泵技术引入是从航天技术开始的，北京航天动力研究所首先从美国引入高速泵技术以解决液体火箭燃料的增压问题，之后该项技术逐步推广应用于工业领域。北京航天动力研究所和浙江天德泵业是国内比较有科研优势的企业，其中北京航天动力研究院由于技术引入的较早，进入国内市场后没有竞争对手，因此在很长一段时间占据着绝对优势的地位。浙江天德泵业是高速泵行业的后起之秀，该企业以高质量的齿轮技术树立了高质量产品的形象，同时完善的售后服务也为其产品带来了良好的声誉。 中国高速泵的应用尚处于初级阶段，尽管省内生产泵类厂商不少，但均为传统泵产品，而国内生产厂家比较知名的两家企业是北京航动力研究所和浙江天德泵业，产值不超过十亿元，远远不能满足市场需要。这两家高速泵均为电机搭配增速齿轮箱实现高速转动。 众所众知，从国际国内情况来看，高耗能、高污染产业已经成为市场淘汰的首要目标，而中国泵和风机类用电量占工业用电的40％以上，整个行业的节能降耗需要引起社会的高度重视。 二、主要技术内容： 1.首先摒弃了普通电机加齿轮箱增速的方案，采用高速变频和高速永磁电机来实现高的转速，叶轮直接安装在高速电机的输出轴上，且用磁悬浮轴承代替传统的滑动轴承，从而在结构上实现了最大限度的简化，由于故障点大大减少，实现了极高的可靠性和稳定性； 2.叶轮的设计按照三元流设计理论设计，使得泵的水力效率达到了83％以上，这样泵的能耗大大降低，实现了节能的效果。无论是在能源使用能效方面还是可靠性方面都是传统高速电机无法比拟的； 3.利用计算力学和转子动力学计算分析的手段精准设计动静部件之间的间隙，通过间隙控制从而达到保证结构安全可靠性的前提下最大限度地减小泄露和二次流动损失，使得机器的高性能充分发挥出来； 4.主要零部件叶轮采用新型复合材料，包括碳纤维材料、PEEK材料等高分子材料，该材料高轻度低密度的特点更合适叶轮的铣制。 三、已经取得成果：已取得实用新型专利三项。 四、社会效益：该项目的实施可以较好地调整公司现有产品结构，使产品的数量增加，质量得到大幅度提高，有利于企业完成节能减排目标，提高资源综合利用水平，具有明显的经济效益。还可使企业技术装备水平显著提高，更好地适应技术高速发展的需要。提高劳动生产率，影响和带动航空航天、石油开采、石化、能源、化工、食品、消防、造纸以及水处理等相关产业的发展，为社会提供相应的就业岗位，起到经济发展、社会稳定、增强国际竞争力的积极作用，可以拉动区域经济的发展，增加地方财政收入，同时能减少进口高速直驱流体机械设备的数量，同时起到打破国外公司垄断，打压国外公司报价的目的。 项目实施后将带动当地及周边地区一批相关行业的发展。同时项目的成功投产，为国家节能减排做出的贡献也是巨大的。