高速离心机转子性能的提升是高速离心机设计的核心部分
    高速离心机在发展历程中,如何提高转子系统的性能始终是一个重要目标,也是高速离心机设计中的核心部分。据文献Anderson利用60年代的转子动力学的成果对高速离心机的运行稳定性及引起的失稳因素进行了阐述,这以后,高速离心机的改进创新设计便成为一种商业秘密,研究成果很少公开发表。高速离心机的驱动结构同时也在革新,经历了几个典型的系统。1878年瑞典人研制出牛奶分离器,这是高速离心机的雏形。该分离器通过皮带传递力矩使传递轴驱动转子旋转该机利用人力驱动转速可达。年瑞典物理化学家将牛奶分离器进行改造,增加齿轮增速机构,研制出第一台实验用高速离心机,转速。为达到更大的离心力场,从年～年的十几年间不断进行改进与蒸汽透平公司的合作研制成功油透平驱动超速高速离心机曾达到最高转速。与此同时,美国进行了空气透平高速离心机的研究。该机型较成熟的设计是年设计的装置,主要由空气驱动透平、止推空气轴承、真空腔、高速离心机转子、压缩空气系统和光学系统组成,所用的轴直径为的挠性轴,使用铝合金高速离心机转子转速达万倍重力加速度。前两种结构的高速离心机虽然实现了转子的高速旋转,但其体积庞大,整体结构比较复杂,这不仅降低了机器的可靠性,同时噪声很大,使用也不方便。随着电机技术和制造业的发展,年把空气透平驱动高速离心机的空气透平部分用高速电机所驱动的齿轮箱代替,制造出第一台高速电机—齿轮传动高速离心机。该结构的高速离心机在年代末年代初达到,使用的是铝合金高速离心机转子。此类产品经过多年的生产实践钛合金转子最高转速75000～83000r/min(最大离心加速度约五六十万倍重力加速度)，机器稳定性也得到大大提高。年代瑞士人研制了变频电机直接驱动的高速离心机,该机与以往的高速离心机不同,电机在下,转子在上,因而操作方便,高速离心机转子转速可达。从结构上看,因为甩掉了齿轮箱使高速离心机结构进一步简化、紧凑。年代后期美国公司推出变频电机直接驱动超速高速离心机,后来又在高速和低速高速离心机上也采用该驱动方式,变频电机直接驱动成为高速离心机驱动结构的主流。电机直接驱动形式是目前最简捷的驱动方式,该结构对电机、支承、系统旋转精度及转子的动平衡有更高的要求。

高速离心机

    我国高速离心机的研制始于1958年,经过多年努力,中国科学院生物物理研究所于年末在我国第一次研制成功全部用国产元件材料的超速高速离心机。该高速离心机也采用高速电机齿轮增速驱动结构使用钛合金高速离心机转子,最高转速,这为国内其后研制高速、低速高速离心机打下了良好的技术基础。在该类驱动结构中,也有采用高速电机—皮带增速机构的高速离心机,与高速电机—齿轮增速结构没有本质区别。
    高速离心机属于常规实验室用高速离心机，广泛用于生物、化学、医药等科研教育和生产部门，适用于微量样品快速合成。高速离心机具有外型美观、体积小、重量轻，能自动控制工作时间，操作简单，使用方便等特点。高速冷冻高速离心机主要是从液体混合物中提炼出需要的成分，根据每种物质的密度不同，经过调整旋转，密度大的液体沉在底层，密度小的液体浮在上面，就样就把液体分层，就会提炼出我所需要的纯净物。
    有专家称，差速离心是一种最常用的方法，在这种方法中，离心管在开始时装满了均一的样品溶液。通过在一定速度下一定时间的离心后，就可得到两个部分了，也就是沉淀和上清液。只不过差速离心的特点是操作简单，但分离纯度不高。
    众所周知，高速离心机的电源问题是最难处理的。那么，到底如何来处理高速离心机的电源问题呢？
    第一，电源不通是导致冷冻机启动及制冷效果差的原因之一，与电机不转的故障相同，应分别检查电源及保险丝。
    第二，电压过低，安全装置故障也可使冷冻机不能启动，电压过低可能是电网电压低，配电板配线过多，电源线过长等。当电源线容量不够时，不仅使电压降低，还可能造成意外事故。
    第三，通同性不好。比如把高速离心机安装在日光直射或通风不良处，散热器效果差，或者散热器盖满灰尘，这样也会影响制冷效果。
    另外，如果离心管重量不平衡，放置不对称，或者高速离心机转子孔内有异物时，都可能会影响到高速离心机的效果。
    不过，以上的这些原因，大多情况下都是是因为操作不正确所致，只要平时正确操作，都可能消除不正常现象。最重要的一点就是，在高速离心机工作时，如果出现任何异常现象，一定要立即停机，不能强行运转，否则可能会损坏高速离心机。
    近年来,我国对提高高速离心机转速的研究现状不容乐观,国外高速离心机最高转速可达到,而国内的达到导致这种差距的原因除了我国的高速离心机研究起步较晚以外,转子系统的动力学理论的深入研究与转子材料是两个重要的阻碍因素。目前国内的高速离心机厂家多数处于停滞状态,高速离心机市场主要被外商占领价格居高不下,转速上万转的大约上万美元。因此,尽快将转子动力学理论及有限元方法等力学手段引入高速离心机转子系统结构的设计中,在高速离心机转子系统结构设计中强化其动力特性的设计,以提升我国高速离心机产品的国际竞争力。如果选用磁悬浮或其他方式的支承,将会使高速离心机的驱动结构有进一步的改进,高速离心机将更加完善。这样可以达到事半功倍的效果,也是改善我国高速离心机品质的重要手段。