项目名称：高精高效绿色螺杆压缩机主机关键技术及产业化

项目简介：

双螺杆压缩机具有工作可靠、适应性强、易于操作维护、多相混输和绿色环保等优点，被广泛应用于海陆空运输装备、矿山及工程机械、动力机械用压缩机、制冷机产品领域。双螺杆压缩机的核心部件是一对啮合螺杆转子，转子质量是保证压缩机工作性能及能效高低的关键，提高螺杆转子设计及制造水平有利于降低其能耗，对实现碳达峰和碳中和具有非常重要的意义。由于欧美等发达国家的技术封锁，目前国内双螺杆压缩机在型线设计、加工设备、配套软件、加工与装配工艺等关键技术领域仍然落后于国外。

2012年以来，在国家科技重大专项、省级项目和企业项目支持下，项目解决了高精高效绿色螺杆压缩机主机制造中的关键技术，主要创新点如下：

1）创造性提出了“基于像素解法的螺杆转子型线设计技术”。在虚拟空间像素元尺度下，基于数字图形扫描方法捕捉成对螺杆转子啮合廓形邻域极小空间的临界像素点数值，解决了解析包络法在复杂共轭曲面接触线计算过程中非常规点建模复杂且非线性方程求解不易控制等技术难题。理论上该研究方法与解析包络求解方法的精确性是一致的，实现了高精度螺杆转子型线高效设计、光滑拼接、高精度拟合与精确重构。

2）创造性提出了“基于机床-工艺交互作用下成形砂轮再设计方法补偿工艺系统误差的转子廓形误差修正技术”。利用成形砂轮再设计方法对工艺系统的原始精度、工况中热力耦合引起的工艺系统再生误差造成的螺杆转子廓形加工误差进行了精准补偿，技术实施后转子廓形误差可快速从补偿前的±150μm减小到补偿后的±2μm，误差降幅达96.7%，满足精密螺杆转子磨削精度要求。利用该技术可实现工程中的转子廓形误差高效补偿，弥补了以误差防止感知技术难以解决的技术难题。

3）创造性提出了“大型螺杆转子的分段磨削技术”。首次利用片状圆弧砂轮在四轴联动螺纹磨床上沿螺旋线分段包络磨削大型螺杆转子型面，磨削后螺杆转子廓形误差≤5μm，满足了大型螺杆转子加工精度要求。利用该技术解决了机床额定负荷不能满足、刚性不够的大型转子精密磨削技术难题，节省了大型螺杆磨床和成形砂轮制造成本。

4）创造性开发了“螺杆转子非接触式激光检测系统”。将激光测量应用于螺杆转子的检测过程，通过分析螺杆转子螺旋面检测过程中的法向光路干涉、实体干涉及测量角度等难点，建立一种在多因素约束下螺杆转子端面廓形的激光检测轨迹规划方案，实现了螺杆转子端面廓形、螺旋线和齿距的非接触式激光检测。非接触式激光检测系统检测结果与克林贝格P65测量仪的型线形貌变化规律基本一致，偏差≤1μm。

通过上述关键技术研究以及开发的软件，成功突破了双螺杆压缩机主机设计、制造的技术瓶颈。获中国发明专利10项、实用新型专利8项，发表专著3部，论文20篇，其中SCI、EI收录16篇,他引207次。 项目成果成功在企业推广应用，近年来，厦门东亚机械工业股份有限公司新增156061.65万元的销售收入。

主要完成单位：集美大学、厦门大学、厦门东亚机械工业股份有限公司