汽车空调系统的核心部件是压缩机，它占据了空调系统成本的三分之一，并决定着空调系统的性能及可靠性，我国庞大的汽车产量和保有量决定了庞大的汽车空调压缩机市场需求。目前车辆空调压缩机的主流结构为摆盘和斜盘式，涡旋压缩机是80年代末期国际上最新的汽车空调压缩机产品。相比于其他形式的汽车空调压缩机，这种压缩机的主要优点是：结构简单、可靠性高；吸气平缓、容积效率高；多级压缩、运转平稳；噪音低、振动小；能效比高。因此其自诞生以来，迅速得到科研人员和用户的高度关注和认可，相应产品主要用于20座以下的中小型车辆，尤其适用于轿车，是市场上未来车用空调技术和产品发展的亮点和方向。

本项目团队依靠在压缩机领域的深厚基础，历时数年，解决了加氢站压缩机多场耦合工作过程、典型故障失效机理等关键科学问题，突破了增压过程无损重构方法、多维信号多向诊断机制等关键技术，研发了加氢站压缩机全生命周期健康管理系统、便携式故障诊断仪等核心产品，攻克了传统监测方法在高压氢环境下无法应用的难题。 一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 李雪莹 能源与动力工程/动力工程及工程热物理 2020年9月 计泽灏 能源与动力工程/动力工程 2020年9月 任鹏 能源与动力工程/动力工程及工程热物理 2020年9月 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 彭学院 能源与动力工程/压缩机工程系 教授 加氢站压缩机及其关键技术 贾晓晗 能源与动力工程/压缩机工程系 教授 加氢站压缩机及其关键技术 陈立斌 创新创业学院 副院长 四、项目简介 在能源安全和“双碳”战略目标的双重背景下，党中央明确提出，为加快能源清洁化、智能化和电动化转型，“十四五”将推动构建以可再生能源为主体的能源体系，氢能成为当前能源技术创新的热点领域。加氢站作为氢能供应体系的重要组成部分和交通用氢能的关键基础设施。 本项目团队依靠在压缩机领域的深厚基础，历时数年，解决了加氢站压缩机多场耦合工作过程、典型故障失效机理等关键科学问题，突破了增压过程无损重构方法、多维信号多向诊断机制等关键技术，研发了加氢站压缩机全生命周期健康管理系统、便携式故障诊断仪等核心产品，攻克了传统监测方法在高压氢环境下无法应用的难题。不但为加氢站了提供多种增压设备故障诊断与健康管理的解决方案，更大幅度简化了增压设备监测诊断步骤和流程，缩短了人工巡检的时间成本，充分提高加氢站运行效率。 作为“科技冬奥”的重要环节，已经实现国内首套加氢站隔膜压缩机健康管理系统的设计、安装和调试工作，在冬奥会加氢站中完成服役； 便携式故障诊断仪多次在加氢站、压缩机厂、研究所使用，准确诊断故障；往复压缩机全生命周期健康管理系统应用于新疆油田呼图壁储气库（中国最大天然气储气库），完成线上测试。

H-500-Ⅰ型空气压缩机是在原国产机器（原机型号H500-6.5/0.97）的基础上的改型机器，是为4500m3/h空分装置配套用的空气压缩机；改造后的机组克服了老机组长期存在的能耗高、流量达不到设计要求，尤其是机组振动大，停机检修频繁的老大难问题。 该机组的改造所采用的技术为王尚锦教授发明的“全可控涡”三元叶轮转子技术，改造设计中保持了原有机

在十二五国家科技支撑计划课题支持下，针对高速无油节能环保型流体机械行业的前沿技术、共性技术及专门技术，取得了如下主要科研成果：高速直驱电机、电磁轴承与转子耦合技术；基于三维非定常流动理论与现代全局优化方法相结合的流体机械先进节能环保设计技术；研制出高速电机驱动、电磁轴承支撑的离心压缩机的技术验证台位，关键技术达到国际先进水平。

01.  成果简介 在钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架，其中采用的钢混凝土组合梁均由钢梁和混凝土板组成，两者通常采用栓钉连接件相连。栓钉连接件的主要作用包括：(1)抗剪：承担钢梁与混凝土板之间的界面纵向剪力，限制两者之间的界面纵向自由滑动，从而保证钢梁与混凝土板协同变形、共同工作，充分发挥组合作用，提高截面刚度和承载能力；(2)抗拔：抵抗混凝土板因整体纵向弯曲以及局部横向弯曲导致的竖向分离和掀起。 钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构目前尚缺少一种用于负弯矩区只抗拔但纵向不抗剪的新型连接件，从而制约了这两种结构形式的推广和应用。 本成果提出的纵向不抗剪螺杆式抗拔连接件（简称“抗拔不抗剪连接件”）及其施工方法于2012年提出，通过改进普通栓钉连接件在钢混凝土组合结构桥梁中的构造方式，释放钢梁与混凝土板的组合作用，使得在负弯矩作用下，混凝土板不随钢梁发生变形，从而降低了混凝土板拉应力水平，防止了混凝土板的开裂，提升了桥梁结构的耐久性能。 该连接件用于连接钢梁和混凝土板，连接件包括螺杆和螺帽，螺杆与螺帽通过螺纹机械连接，螺杆周围外包弹性材料管，并焊接于钢梁的上翼缘板上，若钢梁和混凝土相对滑移量需求较大，可进一步在螺帽周围外包弹性材料管。在钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构的负弯矩区采用该连接件，能有效减小负弯矩区混凝土板的拉应力，提高混凝土板的纵向预应力导入度，改善混凝土板的长期性能和耐久性，同时该连接件具有可靠的抗拔能力，能抵抗混凝土板相对于钢梁的掀起作用。 抗拔不抗剪连接件属于一种桥梁结构建设领域的混凝土防开裂技术，相比于传统的混凝土防开裂技术（例如预应力技术、强配筋技术、非张拉预应力技术等），该技术无复杂的工艺流程，施工速度快，构造简单，材料成本更低，因此具有非常广阔的应用前景和良好的经济效益。 抗拔不抗剪连接件目前在国内部分钢混凝土组合结构桥梁中得到了应用，实践表明，采用该连接件的桥梁结构的混凝土板未发生开裂现象，运营良好，且建造成本更低。目前，钢混组合结构桥梁在全国的应用不断增加，这种防开裂技术将会得到更多的认可。02.  应用前景 可用于桥梁结构和建筑结构，特别是钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构负弯矩区的连接件。   03. 知识产权 成果涉及1项授权专利。   04. 团队介绍 团队负责人现任清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室主任、清华大学未来城镇与基础设施研究院院长。长期从事钢－混凝土组合结构的研究与推广应用工作，研发了一系列组合结构新形式和新技术，发展了组合结构设计计算理论和设计方法，解决了建筑、桥梁、特殊结构和加固改造等领域的诸多难题，拓宽了组合结构的工程应用领域。获中国钢结构协会首届钢结构杰出人才奖、光华工程科技奖、何梁何利科技进步奖。以第一完成人获国家技术发明一等奖、国家科技进步奖(创新团队)、国家科技进步二等奖各1项。   05. 合作方式 技术许可。   06. 联系方式 电话：18811351491 邮箱：zhuangld12@126.com, zhysh@tsinghua.edu.cn

研发阶段/n造纸制浆行业的制浆一般分化学制浆、机械制浆、化学机械制浆（化机浆），其中，化学机械制浆由于设备相对简单，能耗小，废水排放量小而得到迅速发展。在机械制浆中，有盘磨机，其特点是制浆质量好，产量高，缺点是投资很大，磨盘加工难度大，能耗很高。比如10万吨/年的盘磨磨浆系统投资可达上亿元，能耗多达1万千瓦以上，关键零件需要进口。还有一种是双螺杆磨浆机，其特点是与盘磨机相比其投资很小，加工难度小，能耗很低。缺点是磨浆质量和产量比盘磨机低很多。本项目采用国内外首创的专利技术，将磨盘磨浆机与双螺杆磨浆机

针对当前车用无油涡旋空压机加工精度要求高、涡旋盘容易磨损的问题，本 项目团队提出了水冷无油涡旋空气压缩机技术。采用这一技术可将涡旋盘最高温 度控制在 120℃以内，从而降低动静盘热变形，提高压缩机的可靠性与效率。

电冰箱压缩机的生产属于大规模生产类型。在其生产线上需要许多自动化程度较高的设备。二十余年来北京科技大学已经成功开发出多套用于压缩机生产的自动装置。用于国内多家企业，产生了良好的经济和社会效益。下面介绍几种典型的装置： 密封壳体全自动焊接机是用于焊接压缩机上下壳的自动设备。设备采用可编程序控制器（PLC）控制，气压驱动，直流调速，自动气保焊机，双机械手搬运，仿形靠模等技术。班产600台。设备由机械系统、焊接电源、气压传动和电气控制系统等组成；机械系统又分为双机械手部件、工作台旋转部件、仿形滑台部件、上料台和出料台等组成。焊接速度快、质量高、焊缝美观、密封性能好、自动化程度高。在国内近十家著名压缩机公司推广使用以来，收到了显著的经济效益和社会效益。其性能达到或超过了意大利同类进口设备，而造价仅为进口设备的四分之一。。这种技术也适用于其它密封壳体焊接的生产领域。项目曾获北京市科技进步二等奖。 缸盖螺栓自动装配机是针对压缩机曲轴箱气缸端盖的装配工序而研制的。设备主要由气动扳手组件、缸盖夹具体、下料机构、导向滑道、主滑道和支座等几部分组成。气动扳手选用日本进口产品，型号为UNR60L，在5Kgf/cm²的气压下，最高转速610rpm，最大扭矩13.0Nm,最大空气消耗量0.65m3/min。四个螺栓的力矩误差控制在±0.15Nm 。这种螺栓装配机也适用于汽车、摩托车、家电等自动装配生产线。保证各螺栓的紧固力矩趋于一致，提高产品的装配质量和整机性能。其特点是速度快、质量稳定、全气压控制、结构紧凑、密封效果好。 缸体毛刺刷光机是用于电冰箱压缩机缸体各个孔口及缸盖安装面刷光去毛刺的全自动化设备。设备有两个工位，左工位为孔刷工位，清理上下三个孔的毛刺；右工位是端刷工位。清理缸盖安装面的毛刺。机械部分主要由三个主轴箱、机械手、工作导轨、立柱、底盘等组成；采用PLC控制和气动驱动，生产效率高、运行稳定可靠、使用效果超过进口设备水平，且结构简单、成本低、操作维修方便。

研发阶段/n本项目采用国内外首创的专利技术，将磨盘与双螺杆挤出机组合，使双螺杆的塑化能力和塑化质量大幅度提高，塑化效果超过密炼，产量高于挤出机，轴向尺寸仅是挤出机的1/3-2/3，在高塑炼质量、高产量、低能耗的前提下，实现物料的连续输出。用于橡胶、塑料的连续混合、密炼、反应挤出。两辊开炼机的原理是采用两个互相靠近的旋转辊筒构成的缝隙对物料进行反复的挤压和研磨，主要优点是塑化效果好，主要缺点是混合效果不佳且靠人工敞开操作。密炼机是改用密闭腔里设置两个Z形搅拌辊，改善了密封性和混合效果，缺点是剪切塑化作

注水采油生产工艺中，一般将油井的套压维持在 0.2～1.0MPa 之间，以保证抽油机的稳定工作，因此需要将套管气连续或间断排出，以控制套压在可接受的范围内。对于井口采出液汇管压力（也称回压）低于套压的系统，可采用定压放气阀将套管气排放到原油外输管道中，和采出液一起输往下游联合站进行处理和利用。但多数采油井场的回压都高于能承受的合理套压，因此无法简单地用定压阀回收套管气，此时为获得较低的套压，只能将套管气通过火炬向压力更低的大气环境排放，造成能源浪费及环境污染。冬季可使用套管气燃烧加热外输原油，夏季则只能通过火炬放空。