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        高精高效綠色螺桿壓縮機主機關鍵技術及產業化第三完成人所在工作單位公示

        02-08 | 2022 作者:東亞機械

        附件2


        公示承諾函

        ?

        福建省教育廳:

        根據《福建省科學技術獎勵委員會辦公室關于2021年度福建省科學技術獎提名工作的通知》(閩科獎辦〔2021〕9號)規定,我單位已就擬報2021年度福建省科學技術獎項目的以下內容進行公示:

        項目名稱高精高效綠色螺桿壓縮機主機關鍵技術及產業化

        提名獎種福建省科學技術進步獎

        提名單位福建省教育廳

        項目簡介

        雙螺桿壓縮機具有工作可靠、適應性強、易于操作維護、多相混輸和綠色環保等優點,被廣泛應用于海陸空運輸裝備、礦山及工程機械、動力機械用壓縮機、制冷機產品領域。雙螺桿壓縮機的核心部件是一對嚙合螺桿轉子,轉子質量是保證壓縮機工作性能及能效高低的關鍵,提高螺桿轉子設計及制造水平有利于降低其能耗,對實現碳達峰和碳中和具有非常重要的意義。由于歐美等發達國家的技術封鎖,目前國內雙螺桿壓縮機在型線設計、加工設備、配套軟件、加工與裝配工藝等關鍵技術領域仍然落后于國外。

        2012年以來,在國家科技重大專項、省級項目和企業項目支持下,項目解決了高精高效綠色螺桿壓縮機主機制造中的關鍵技術,主要創新點如下:

        1)創造性提出了“基于像素解法的螺桿轉子型線設計技術”。在虛擬空間像素元尺度下,基于數字圖形掃描方法捕捉成對螺桿轉子嚙合廓形鄰域極小空間的臨界像素點數值,解決了解析包絡法在復雜共軛曲面接觸線計算過程中非常規點建模復雜且非線性方程求解不易控制等技術難題。理論上該研究方法與解析包絡求解方法的精確性是一致的,實現了高精度螺桿轉子型線高效設計、光滑拼接、高精度擬合與精確重構。

        2)創造性提出了“基于機床-工藝交互作用下成形砂輪再設計方法補償工藝系統誤差的轉子廓形誤差修正技術”。利用成形砂輪再設計方法對工藝系統的原始精度、工況中熱力耦合引起的工藝系統再生誤差造成的螺桿轉子廓形加工誤差進行了精準補償,技術實施后轉子廓形誤差可快速從補償前的±150μm減小到補償后的±2μm,誤差降幅達96.7%,滿足精密螺桿轉子磨削精度要求。利用該技術可實現工程中的轉子廓形誤差高效補償,彌補了以誤差防止感知技術難以解決的技術難題。

        3)創造性提出了“大型螺桿轉子的分段磨削技術”。首次利用片狀圓弧砂輪在四軸聯動螺紋磨床上沿螺旋線分段包絡磨削大型螺桿轉子型面,磨削后螺桿轉子廓形誤差≤5μm,滿足了大型螺桿轉子加工精度要求。利用該技術解決了機床額定負荷不能滿足、剛性不夠的大型轉子精密磨削技術難題,節省了大型螺桿磨床和成形砂輪制造成本。

        4)創造性開發了“螺桿轉子非接觸式激光檢測系統”。將激光測量應用于螺桿轉子的檢測過程,通過分析螺桿轉子螺旋面檢測過程中的法向光路干涉、實體干涉及測量角度等難點,建立一種在多因素約束下螺桿轉子端面廓形的激光檢測軌跡規劃方案,實現了螺桿轉子端面廓形、螺旋線和齒距的非接觸式激光檢測。非接觸式激光檢測系統檢測結果與克林貝格P65測量儀的型線形貌變化規律基本一致,偏差≤1μm。

        通過上述關鍵技術研究以及開發的軟件,成功突破了雙螺桿壓縮機主機設計、制造的技術瓶頸。獲中國發明專利10項、實用新型專利8項,發表專著3部,論文20篇,其中SCI、EI收錄16篇,他引207次。 項目成果成功在企業推廣應用,近年來,廈門東亞機械工業股份有限公司新增156061.65萬元的銷售收入。

        主要完成單位

        集美大學、廈門大學、廈門東亞機械工業股份有限公司

        主要完成人及其貢獻:

        1)沈志煌

        項目主要完成人,投入本項目的工作量占本人工作量的80%,對主要技術創新點第一點基于像素解法的螺桿轉子型線設計理論、第二點基于機床-工藝交互作用下成形砂輪再設計方法補償工藝系統誤差的轉子廓形誤差修正技術、第三點大型螺桿轉子的分段磨削技術做出了創造性貢獻。

        基于該項目,作為主要發明人獲授權發明專利5件。作為第一作者或通訊作者共發表論文12篇,其中SCI收錄3篇,EI收錄3篇。獲授權軟件著作權5項。

        2)姚斌

        項目主要完成人之一,投入本項目的工作量占本人工作量的60%,參與基于像素解法的螺桿轉子型線設計研究,研究機床-工藝交互作用下成形砂輪再設計方法,為螺桿轉子廓形誤差修正研究提供了理論基礎。其對主要技術創新點的一點基于像素解法的螺桿轉子型線設計理論、第二點基于機床-工藝交互作用下成形砂輪再設計方法補償工藝系統誤差的轉子廓形誤差修正技術、第三點大型螺桿轉子的分段磨削技術、第四點螺桿轉子非接觸式激光檢測系統提供了理論基礎,做出了創造性貢獻。

        發表SCI論文6篇,獲授權發明專利9件。

        3)林思橋

        項目主要完成人之一,投入本項目的工作量占本人工作量的 60%。參與螺桿壓縮機主機及其關鍵部分結構的前期調研工作以及后期的結構優化設計,主持新型壓縮機外形及結構優化的方案應用設計。對項目關鍵技術第二點基于機床-工藝交互作用下成形砂輪再設計方法補償工藝系統誤差的轉子廓形誤差修正技術做出重要貢獻。

        作為主要發明人獲授權實用新型專利15件。

        4)蔡志欽

        項目主要完成人之一,投入本項目的工作量占本人工作量的 60%。參與像素解法理論基礎研究,擴寬了像素解法應用場合。參與研發了螺桿轉子非接觸式激光檢測系統的硬件、軟件研發,以及多因素約束下螺桿轉子端面廓形的激光檢測軌跡研究。對主要技術創新點第四點螺桿轉子非接觸式激光檢測系統研發法做出了創新性貢獻。

        發表學術論文6篇,獲授權發明專利1件。

        5)韓文翰

        在項目中負責螺桿壓縮機的轉子型線設計、轉子磨削及工藝優化,以主要發明人身份發表實用新型專利2件。對主要技術創新點第一、二點做出貢獻。

        6)姜濤

        在項目中研究了螺桿轉子磨削機理及工藝,解決了螺桿轉子綠色磨削技術問題,對主要技術創新點第二點做出貢獻。

        發表SCI論文1篇,作為主要發明人獲授權發明專利2件。

        7)許志龍

        在項目中負責螺桿壓縮機工裝夾具設計、主機裝配技術及裝配工藝,

        發表學術論文1篇,作為主要發明人獲授權發明專利2件。

        8)陳彬強

        在項目中進行螺桿轉子磨床關鍵零部件動態性能分析與優化的研究,采用動態優化設計對轉子的關鍵零件進行動態性能分析,并總結分析結果,采用不同的優化方案進行零部件升級。對主要技術創新點第二點做出貢獻。發表學術論文5篇。

        9)蘇小仕

        長期從事螺桿壓縮機機頭外形設計、方案優化和設備調試工作,在項目中負責螺桿壓縮機的結構優化設計,以主要發明人身份發表實用新型專利4件。對主要技術創新點第二點做出貢獻。

        10)韓文浩

        項目主要完成人之一,投入本項目的工作量占本人工作量的 60%。參與螺桿壓縮機主機及其關鍵部分結構的前期調研工作以及后期的結構優化設計,主持新型壓縮機外形及結構優化的方案應用設計。對項目關鍵技術第二點基于機床-工藝交互作用下成形砂輪再設計方法補償工藝系統誤差的轉子廓形誤差修正技術做出重要貢獻。

        作為主要發明人獲授權實用新型專利8件。

        ? ? ? ??代表性論文專著目錄

        序號

        刊名

        論文(專著)名稱

        影響因子

        年卷頁碼

        發表時間

        SCI、EI收錄情況

        他引次數

        作者:排序 /姓名

        1

        International ? Journal of Precision Engineering and Manufacturing

        Generating grinding ? profile between screw rotor and forming tool by digital graphic scanning ? (DGS) method

        2.106

        2016, 17(1): 35-41

        2016

        SCI收錄

        20

        Zhihuang Shen; ?Bin Yao; Weibin Teng; Wei Feng; Weifang Sun

        2

        Measurement

        Novel laser triangulation measurement method for screw rotor profile ? under multi-factor constraints

        3.927

        2019, 152(2):107317

        2019

        SCI收錄

        7

        Bin Yao; Zhiqin Cai; ? Jie Lu; Xiaofan Ma; Binqiang Chen

        3

        Shock and Vibration

        A novel rotor profile error tracing and compensation strategy for high ? precision machining of screw rotor based on trial cutting of limited samples

        1.543

        2015

        2015

        SCI收錄

        6

        ZhiHuang Shen; Bin ? Yao; BinQiang Chen; Wei Feng; XiangLei Zhang

        4

        Optik - International Journal for Light and Electron Optics

        Error compensation and accuracy analysis of laser measurement system ? based on laser-beam calibration

        2.443

        2019, 200:163272

        2019

        SCI收錄

        4

        Jie Lu; Zhiqin Cai; ? Bin Yao; Sijie Cai; Xiaofan Ma; Wanshan Liu

        5

        吉林大學學報(工學版)

        精密螺桿轉子齒廓成形磨削的誤差分析

        0.873

        2016, 46(3):8

        2016

        EI收錄

        13

        沈志煌;姚斌;陸如升;馮偉;張祥雷;王萌萌

        主要知識產權證明目錄:

        序號

        知識產權類別

        知識產權具體名稱

        授權號

        國別

        權利人

        發明人

        1

        發明

        專利

        一種輔助細長螺旋面磨削的超聲流固界面耦合支撐裝置

        ZL201910441834.9

        中國

        集美大學

        ?

        沈志煌, 劉菊東, 皮鈞, 許志龍,侯達盤,姜濤

        2

        發明

        專利

        一種基于一維觸發式測頭的滾珠絲杠在線測量方法

        ZL201811214863.3

        中國

        集美大學

        ?

        ?

        沈志煌,劉菊東,皮鈞,許志龍,姜濤,盧杰,鄧錦湖

        3

        發明

        專利

        一種用于嚙合運動共軛曲面的像素求解法

        ZL201610924199.6

        中國

        廈門大學

        姚斌,盧杰,蔡思捷,孫維方,王舒陽

        4

        發明

        專利

        一種激光檢測螺桿轉子端截形的方法

        ZL201310365949.7

        中國

        廈門大學

        姚斌,張祥雷,張凌,沈志煌

        5

        發明

        專利

        一種基于數字圖形掃描的整體立銑刀開槽方法

        ZL201810640194.X

        中國

        廈門大學

        姚斌,游明琳,盧杰,蔡志欽,馬曉帆,蔡思捷

        6

        發明

        專利

        大型螺桿壓縮機轉子齒廓面沿螺旋線逐行銑削的方法

        ZL201510385324.6

        中國

        廈門大學,陜西漢機精密機械股份有限公司

        姚斌,盧杰,羅琪,周斌,向明新,唐峰博

        7

        發明

        專利

        一種基于計算機圖形學的轉子型線的設計方法

        ZL201410781586.X

        中國

        廈門大學,陜西漢機精密機械股份有限公司

        姚斌,沈志煌,滕偉斌,向明新,周斌,張祥雷,馮偉,王萌萌

        8

        發明

        專利

        一種已知成形刀具廓形計算螺旋面的數字螺旋面包絡法

        ZL201510269944.3

        中國

        廈門大學,陜西漢機精密機械股份有限公司

        姚斌,盧杰,滕偉斌,周斌,姚博世,鄧順賢,趙仲琪

        9

        軟件著作權

        螺桿轉子數控磨削用砂輪修整成形軟件

        2015SR127116

        中國

        廈門大學

        姚斌,沈志煌,滕偉斌,馮偉,張祥雷,孫維方

        10

        軟件著作權

        螺桿轉子數控磨削用砂輪修整成形軟件

        2011SR075012

        中國

        廈門大學

        姚斌,沈志煌,陸如升,張哲山

        公示時間2022年02月08日至2022年02月12日,公示結果無異議。

        特此承諾。

        ?

        ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第三完成人所在工作單位蓋章:

        ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2022年02月8日


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