永磁傳動技術可實現“零泄漏”的絕對密封，利于這一特點，可廣泛應用在真空設備中以獲得高潔凈度、高真空度的作業環境。本文首先闡述了永磁傳動原理，針對永磁驅動技術在真空設備動密封的應用，綜述了關鍵技術的研究現狀，介紹磁力驅動技術在真空獲得設備、真空工程技術、真空機器人領域的應用，最后就真空磁力驅動動密封技術今后的研究與發展方向進行了探討。

　　現代科學實驗和工業生產中的真空設備涉及到需要在真空室外驅動真空室內器件的運動。真空設備的密封具有一定的特殊性，比帶壓設備的密封困難。真空密封要求具有兩種功能，一種阻止軸承潤滑油漏入真空空間和外部空間；另一種是密封件把真空內腔與外腔分割開，保持要求的真空度。目前采用較多的是標準的機械密封和帶加強環的骨架真空橡膠密封。運行一段時間后，由于密封副的磨損，泄漏現象普遍存在。漏油浪費資源、污染環境，進氣影響真空獲得率，這是用戶普遍反映的問題。磁流體密封是一種密封效果較好，使用壽命長的動密封型式，功耗小，但應用場合受到某些條件限制。磁力驅動技術將動密封轉化為靜密封，可以實現向真空容器中傳遞各種不同運動并避免外界氣體侵入，保持容器內的真空度，保證產品的質量。因此真空技術網(http://bjjyhsfdc.com/)認為磁力傳動技術在真空密封領域具有廣闊的發展前景。

1、永磁傳動裝置工作原理

　　圖1 為一永磁傳動( PMD) 機械簡圖，由真空室1、內磁轉子2、隔離套3、外磁轉子4 和原動機5組成，2、4 構成永磁聯軸器。工作機裝在內磁轉子軸上，外磁轉子裝在原動機軸上。內、外轉子是靠磁力線聯系起來。內磁轉子外緣、外磁轉子內緣分別裝有m 個偶數磁塊，N、S 磁極交替排列，其磁路排列見圖2。

　　將磁路展開成平面模型如圖3。當主動磁轉子A 以速度u 運動時，根據同性相斥，異性相吸的原理，A 對B 的拉力為F1、推力為F2，二力的合力F =F1 + F2，在運動方向的分量即牽引力，而在垂直于運動的方向的分量相互抵消。當P < F、c < b /2 時，A以速度u 運動，B 也以同樣的速度v = u 運動，所以磁力傳動器又稱為同步磁力偶合器。

圖1 PMD 機械簡圖 圖2 磁路排列 圖3 PMD 平面模型

4、發展趨勢與展望

　　PMD 技術并非簡單的同性相斥，異性相吸，它是集磁學、機械學、材料學、精良制造與精心使用于一體。世界一流的專業生產廠，他們的產品在世界享有盛譽，以至于我們無法仿制，其原因就在如此。

　　目前，磁力驅動裝置相對傳統機械驅動裝置存在的主要問題是磁轉矩小效率低，滿足不了大功率磁驅動器的設計與制造要求，需要進一步研究大功率、高性能的真空磁力驅動器。永磁材料的性能、磁路的設計、金屬隔離套的渦流損耗等影響磁力耦合器的磁轉矩。因此，應根據工作條件和要求合理選擇性能優越磁性材料，優化磁路設計，開展聚磁技術研究，選用高電阻率材料的金屬隔離套，或發展新型隔離套，如復合型雙層隔離套，來減小渦流損耗以提高轉矩，向大型化耐高溫方向發展。

　　大量實踐證明，磁力驅動器的不成功或不可靠主要原因來自軸承，在真空環境中的軸承要求無潤滑，否則將會對真空環境增加污染物，降低真空清潔度。因此對真空環境的支承研究尤為重要。真空環境下工作，常常對工況不能直接觀察，需要借助監控儀器，并能自動控制操作。集電機監控、軸承磨損監控、過強振動監控、隔離套溫度監控、工況監控、冷卻循環系統監控于一體的自動控制技術勢在必行。

　　隨著環境法案、產品責任法規的逐漸完善與普及，也伴隨著技術革新，軸承材料和磁場強度等技術改進，在高潔凈度、超高真空等工況的真空領域里，磁力傳動為解決動密封問題，其應用具有很大的發展空間。為此，需要做的工作是：

　　(1) 提高解析法計算的精度，運用優化算法，對永磁機械進行優化設計研究；

　　(2) 運用有限元分析軟件對永磁機械進行三維磁場更精確的數值計算；

　　(3) 磁性聯軸器方型磁體、瓦型磁體，徑向、切向、軸向充磁對傳動性能影響研究；

　　(4) 不同材料隔離套、不同介質對磁場的影響；

　　(5) 運用有限元分析軟件，結合機械動力學仿真軟件，如ADAMS，進行虛擬樣機模擬研究；

　　(6) 探索新型磁路的聚磁效應來增加磁力傳動機構氣隙處的磁場強度；

　　(7) 研究包封、基體層材料、軛鐵的影響; 磁阻、漏磁、渦流、溫度和有關動態問題的效應；

　　(8) 自動一體化實驗測試平臺的研制；

　　(9) 真空設備以PMD 替代機械密封的應用與推廣。

5、結束語

　　大氣環境與真空環境之間的動力傳遞與密封隔離一直是密封界的追求。傳統的傳動和密封方式很難保證密封室的高真空度與潔凈度。隨著現代磁學的研究，發明了PMD 技術。磁力傳動是應用永磁材料所產生的磁場，來實現力或轉矩( 功率) 的無接觸傳遞的一種新技術。磁力泵、磁力釜、磁力閥等已成功地解決流體的絕對密封。毫不例外，該技術應用于真空機械設備的動密封，將轉動軸的動密封轉化為靜密封，實現外界環境的氣體、塵埃粒子向真空環境的零泄漏—高潔凈度; 真空環境的負壓獲得—高真空度。為此，要著重解決磁傳動的耐高溫、效率與成本問題。