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[发明专利]智能型机械密封系统及其实现方法-CN201910471618.9在审
发明人：黄伟峰;刘向锋;尹源;刘莹;李永健;李德才;王子羲;贾晓红;郭飞 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-05-31 - 公布日： 2019-08-23 - 主分类号： F16J15/34 文献下载
摘要：本发明提供了一种智能型机械密封系统，包括密封设备、感知设备、分析设备、交互设备和调控设备。感知设备能够实时获取密封设备运行时的多种物理量，并发送至分析设备进行计算分析。交互设备实现感知设备、分析设备、交互终端和调控设备之间的信息交互。密封设备中的密封环包括静环和动环，静环完全固定安装于主机，使得感知设备和调控设备的安装结构简单、工作稳定可靠。本发明还提供了应用于上述智能型机械密封系统的实现方法，分析设备能够根据感知设备收集到的运行参数对密封设备的状态进行判断，通过交互设备发送至交互终端，能够方便相关人员及时发现密封设备的故障，或根据参数提前预判避免故障的发生。
感知设备密封设备分析设备机械密封系统调控设备交互设备交互终端静环物理量发送安装结构工作稳定计算分析实时获取信息交互运行参数密封环运行时动环预判主机应用发现

[发明专利]一种氢燃料电池电堆磁流体密封装置-CN201910225012.7在审
发明人： 王子羲;李德才;柯玉超;方炳虎;夏迎松;郭越红;李树强;霍晔 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-03-22 - 公布日： 2019-08-16 - 主分类号： H01M8/0276 文献下载
摘要：本发明目的在于提供一种氢燃料电池电堆磁流体密封装置，用于金属双极板氢燃料电池单元的静密封。包括阳极板1、阴极板2、磁流体胶条3和永磁体4。本发明可以有效解决氢燃料电池电堆分层结构中密封线长度较大，一般采用橡塑密封方案时容易导致细微的渗漏进而导致密封失败的问题。且橡塑密封主要靠粘贴或结构挤压，需要恰当的力和结构实现密封要求，对装配及加工工艺要求较高。本发明是在电池单元内部MEA两面的边缘设计环状空间并放入含有磁性液体的磁流体胶条，磁流体胶条外侧和双极板内侧设置卡槽放置永磁体，利用永磁体产生磁场对含磁性液体橡胶条形成自然的无源约束，从而实现电池单元内部氢气和氧气的有效密封。
氢燃料电池磁流体永磁体电堆胶条密封磁流体密封装置磁性液体电池单元橡塑加工工艺要求金属双极板边缘设计分层结构环状空间结构实现密封要求有效解决有效密封氢气静密封双极板橡胶条阳极板阴极板中密封放入卡槽无源磁场渗漏粘贴氧气装配挤压失败

[实用新型]机械密封装置-CN201720242288.2有效
发明人：黄伟峰;尹源;刘向锋;索双富;刘莹;王玉明;王子羲;李永健 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-03-13 - 公布日： 2019-08-02 - 主分类号： F16J15/16 文献下载
摘要：本实用新型提供一种机械密封装置。所述机械密封装置包括套设于转轴的动环和静环。所述静环包括第一端面。所述动环包括第二端面。所述第一端面和所述第二端面相对设置。所述第一端面或所述第二端面设置有螺旋槽。所述第一端面和/或所述第二端面设置有使所述动环和所述静环接触时产生声发射信号的摩擦结构。所述静环进一步包括用于感测所述第一端面和所述第二端面之间产生的声发射信号的监测装置。通过所述监测装置可以有效监测动环和静环的接触情况，提高监测的准确性。
动环机械密封装置静环声发射信号端面设置监测装置本实用新型端面相对摩擦结构螺旋槽监测感测转轴

[发明专利]一种磁流体机械手-CN201910258815.2在审
发明人： 王子羲;李德才;段永海;李树强;郭越红 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-04-01 - 公布日： 2019-07-23 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本发明目的在于提供一种磁流体机械手，用于物体的抓取。包括基座1、连接轴2、盘装电机3、手指安装腔4、手指支撑件5、导线6、线圈7、橡胶块8、磁流体9、手指10。基座用于固定，且内部中空可走线，连接轴中空可走线并安装盘装电机，手指安装腔上端用于安装手指且下端和盘装电机输出轴连接。手指上安装导线、线圈、橡胶块，充入磁流体溶液。本发明是一种磁流体机械手，可以实现类人手似的抓取动作，结构简单，控制逻辑清晰，动作灵活可靠，适用范围广。
磁流体抓取机械手安装腔连接轴橡胶块盘装走线电机电机输出轴连接手指支撑件控制逻辑流体溶液内部中空安装盘上端中空入磁下端人手清晰灵活

[发明专利]一种磁悬浮轴承轴系跌落轨迹响应识别方法-CN201610982431.1有效
发明人：刘涛;吕民东;王子羲;贾晓红;王玉明 -专利权人：清华大学
申请日： 2016-11-08 - 公布日： 2019-07-12 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：一种磁悬浮轴承轴系跌落轨迹响应识别方法，包括：一，计算钟摆振动频率f₀，获得采样时间长度L；二，采集时间长度为L的轴心沿x、y轴方向上位移信号，以采样时间起点标记时间；三，计算该段时间内轴心径向位移的期望值R；四，比较保护轴承的气隙D和期望值R之间的差值是否大于判断值ε₁，若是轴系响应为混合摩擦和弹跳，反之则为钟摆振动或全周摩擦，设定本段采样周期开始时刻为脱离混合摩擦和弹跳的时刻t_e；五，计算起点为t_e时刻单次采样时间内，轴心在x方向上位移的离散傅里叶变换；六，计算部分离散傅里叶变换绝对值最大值对应的频率f_d；七，比较f_d与钟摆振动频率f₀间的差值是否大于判断值ε₂，若是轴系响应为全周摩擦，反之则为钟摆振动。
一种磁悬浮轴承跌落轨迹响应识别方法

[发明专利]一种栅板密封非均布预紧机构-CN201910323719.1在审
发明人：刘莹;李鸿举;黄伟峰;李永健;王子羲;郭飞;李国志;祁志浩 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-04-22 - 公布日： 2019-07-09 - 主分类号： F02K7/14 文献下载
摘要：一种栅板密封非均布预紧机构，包括由布置在基座上的弹性元件构成的弹性元件组，弹性元件组与柔性桥接元件、由栅板构成的栅板组以及壁面顺序接触，其特征在于，所述弹性元件在基座上呈非均匀分布，在壁面两侧斜率变化大处按小间距布置弹性元件，在壁面中部斜率变化小处按大间距布置弹性元件，构成非均布弹性元件组。壁面变形时，弹性元件释放预紧力，推动柔性桥接元件适应壁面的变形，形成多段直线段逼近壁面的曲线形状，进而推动栅板产生壁面适应性法向追随，贴紧壁面，从而能够使栅板密封适应冲压发动机可变流道壁面变形。
弹性元件壁面栅板弹性元件组均布密封柔性桥接元件壁面变形间距布置斜率变化预紧机构冲压发动机非均匀分布多段直线可变流道曲线形状推动栅预紧力法向贴紧逼近变形追随释放

[实用新型]旋转机械设备的密封端面结构-CN201821754514.6有效
发明人：黄伟峰;王子羲;潘晓波;郭飞;李德才;刘莹;李永健;贾晓红 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-10-26 - 公布日： 2019-07-09 - 主分类号： F16J15/34 文献下载
摘要：本实用新型提供一种旋转机械设备的密封端面结构，包括静环及可相对所述静环转动的动环，所述静环或所述动环的低压侧为下游侧，所述静环或所述动环的高压侧为上游侧；所述静环或所述动环相对表面的下游侧具有多条反向槽组，多条所述反向槽组沿径向方向间隔分布，每条所述反向槽组均包括多个沿周向方向分布的反向螺旋槽。采用多条反向槽组后，可以增强下游侧流体的泵送能力，同时，反向槽组中的反向螺旋槽可以存储流体，以减小密封端面的摩擦磨损，提高密封的使用寿命，保证机械密封的效果。
反向槽静环动环密封端面结构旋转机械设备反向螺旋槽本实用新型泵送能力存储流体机械密封间隔分布摩擦磨损使用寿命密封端流体减小密封转动上游保证

[发明专利]一种具有halbach聚磁环的高刚度大阻尼轴向被动磁轴承-CN201910354732.3在审
发明人：马丽梅;刘强;王子羲;隋金玲;吴波;赵勇;韩祚达;吴立志;单希林 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2019-04-29 - 公布日： 2019-07-05 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有halbach聚磁环的高刚度大阻尼轴向被动磁轴承，主要由定子系统和转子系统两部分组成，定子系统与设备的基座相连，转子系统与设备的转动部分相连。定子系统主要包括：安装套、主磁环组件、halbach聚磁环组件和组件锁母；转子系统主要包括：转子、阻尼套和顺磁环。本发明设计了halbach聚磁环，并将其应用在主磁环表面，结合转子多凸台和内嵌阻尼套结构，在减小磁轴承体积重量的同时，有效提高了被动磁轴承支承刚度和阻尼力，halbach聚磁环的使用，有效抑制了寄生力所带来的干扰。
聚磁环被动磁轴承定子系统转子系统转子大阻尼高刚度主磁环阻尼套轴向有效抑制支承刚度安装套磁轴承寄生力阻尼力磁环减小内嵌锁母凸台转动应用

[实用新型]一种履带式吊钻一体机-CN201821131383.6有效
发明人：范杰;丁道军;夏睿;赵昌新;谢韬;王子羲;徐铼;邵腾飞;舒邦京;刘强;高歌;马星;曹华;王庆林 -专利权人：国网江苏省电力有限公司;国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司;徐州送变电有限公司;清华大学
申请日： 2018-07-17 - 公布日： 2019-04-16 - 主分类号： E21B7/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种履带式吊钻一体机，包括：履带式自行机构、支撑及稳定机构、钻孔机构、动力及传动机构和吊装机构，集钢筋笼吊装与钻孔的双重功效，同时本实用新型一体机自身具有履带和支撑设备，能够适应不同场地的施工要求。
履带式一体机本实用新型钢筋笼吊装吊装机构施工要求双重功效稳定机构支撑设备自行机构钻孔机构履带钻孔支撑

[实用新型]可监测型机械密封装置-CN201821328211.8有效
发明人：黄伟峰;刘向锋;尹源;刘莹;李德才;李永健;索双富;王子羲;贾晓红;郭飞 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-08-16 - 公布日： 2019-04-05 - 主分类号： F16J15/34 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种可监测型机械密封装置，包括动环、静环及第一监测器。动环套设于转轴；静环相邻动环设置，静环沿转轴的轴向方向具有靠近动环的第一端面及与第一端面相对的第二端面，第一端面开设有多个盲孔，多个盲孔沿第一端面的周向间隔布设；第一监测器设置于第二端面，用于感测静环和/或动环产生的声发射信号。通过设置上述的可监测型机械密封装置，当密封装置出现状况，发生泄漏时，泄露的气流经过第一端面的盲孔，会在盲孔内气体柱的固有频率上激发共鸣，从而形成一组新的易与感测的声发射信号，第一监测器接收到新的声发射信号，可根据生成的声发射谱线详细且准确地推知泄漏情况。
动环静环盲孔监测器机械密封装置声发射信号可监测感测转轴泄漏本实用新型端面相对固有频率周向间隔轴向方向动环套气体柱声发射布设谱线泄露共鸣激发

[发明专利]一种轴表面具有织构的唇形密封结构-CN201811309993.5在审
发明人：郭飞;姜炳岐;项冲;贾晓红;李德才;王子羲;李永健;黄伟峰;王玉明 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-11-01 - 公布日： 2019-01-18 - 主分类号： F16J15/3204 文献下载
摘要：一种轴表面具有织构的唇形密封结构，包括旋转轴与密封唇口，旋转轴与密封唇口之间为轴上织构区，轴上织构区在与密封唇口接触的旋转轴表面及邻近表面加工有方向性的轴上织构区，轴上织构区沿轴向和周向均匀分布，在正反两向工作时，在密封唇口与旋转轴表面之间形成一层流体动压薄膜，起到润滑的作用，而由于油封表面粗糙峰的切向变形产生的“反向泵送”作用，使得泄漏不会发生，由于本发明中菱形织构的存在，可以增加油膜的流体动压效应，减小摩擦扭矩从而减小磨损；同时织构的存在加强了泵送作用的流量，具有更高反向泵送效果、更低磨损消耗、更长使用寿命和更好密封性能的特点。
织构密封唇口旋转轴唇形密封结构轴表面流体动压效应周向均匀分布泵送效果泵送作用减小摩擦邻近表面密封性能使用寿命菱形层流体低磨损泵送动压减小切向油封油膜轴向薄膜磨损泄漏变形消耗加工

[发明专利]一种测量弹性金属密封环的壁厚的方法-CN201811077027.5在审
发明人： 王子羲;李德才;贾晓红;郭飞;黄伟峰;索双富;李永健;刘向锋;刘莹;郭越红 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-09-14 - 公布日： 2019-01-15 - 主分类号： G01B7/06 文献下载
摘要：本发明提供一种用于测量弹性金属密封环的壁厚的方法，包括：将磁性介质填充至所述弹性金属密封环的待测壁厚的薄壁部分的内腔；将变磁阻式传感器的U形铁芯端面，紧贴至所述待测薄壁部分的外侧，使得所述铁芯、所述待测薄壁部分和所述磁性介质形成磁回路；测量所述变磁阻式传感器U形铁芯线圈上的电感；根据所述电感计算所述待测薄壁的厚度。本发明有效地提高了测量效率，方便地对弹性金属密封环的壁面进行厚度测量，确保对厚度的均匀性进行高效诊断，提高了后续使用弹性金属密封环的密封效率。
薄壁金属密封环磁阻式传感器测量弹性磁性介质弹性金属密封环壁厚电感测量效率电感计算厚度测量密封效率使用弹性磁回路均匀性有效地壁面测壁内腔铁芯填充紧贴测量诊断

[发明专利]一种战斗机飞行员弹射救生座椅用头颈部防护装置-CN201811132317.5在审
发明人：宋润滋;索双富;贾晓红;王子羲;郭飞;王洋;王文杰 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-09-27 - 公布日： 2019-01-15 - 主分类号： B64D25/10 文献下载
摘要：一种战斗机飞行员弹射救生座椅用头颈部防护装置，包括头靠面板，头靠面板设置在旋转轴上，旋转轴两侧通过内外嵌套的蜗卷弹簧动力装置与气囊相连，气囊由侧向气袋与横向气袋组成，在弹射座椅未启动时，未工作时，动力装置中通过止动销限制滚筒转动，滚筒中通过止动销二限制旋转轴的转动，使得头靠面板处于固定状态，不影响飞行员正常驾驶飞机，当弹射座椅启动时，通过燃气将止动销顶出，使得卷筒可以在蜗卷弹簧的驱动下实现转动，带动旋转轴上的头靠面板向前转动，跟随头部运动；同时，气囊开始启动，给头颈部以支撑，亦能缩小头部向前运动距离，本发明既解决了将头部固定到特定位置的问题，也避免了刚性驱动对人体头颈部造成损伤的问题。
头靠头颈部止动销气囊飞行员弹射弹射座椅动力装置防护装置救生座椅蜗卷弹簧启动时旋转轴气袋转动侧向人体头颈部带动旋转刚性驱动固定状态滚筒转动面板设置头部固定头部运动限制旋转向前运动向前转动嵌套的卷筒滚筒顶出燃气损伤驾驶驱动支撑飞机

[发明专利]旋转机械设备的密封端面结构-CN201811258038.3在审
发明人：黄伟峰;王子羲;潘晓波;郭飞;李德才;刘莹;李永健;贾晓红 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-10-26 - 公布日： 2019-01-11 - 主分类号： F16J15/34 文献下载
摘要：本发明提供一种旋转机械设备的密封端面结构，包括静环及可相对所述静环转动的动环，所述静环或所述动环的低压侧为下游侧，所述静环或所述动环的高压侧为上游侧；所述静环或所述动环相对表面的下游侧具有多条反向槽组，多条所述反向槽组沿径向方向间隔分布，每条所述反向槽组均包括多个沿周向方向分布的反向螺旋槽。采用多条反向槽组后，可以增强下游侧流体的泵送能力，同时，反向槽组中的反向螺旋槽可以存储流体，以减小密封端面的摩擦磨损，提高密封的使用寿命，保证机械密封的效果。
反向槽静环动环密封端面结构旋转机械设备反向螺旋槽泵送能力存储流体机械密封间隔分布摩擦磨损使用寿命密封端流体减小密封转动上游保证

[发明专利]避免气泡干扰的浮游生物沉降器-CN201810671923.8在审
发明人： 王子羲;张晓康;甄文媛;郭越红 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-10-24 - 公布日： 2018-12-14 - 主分类号： G01N1/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种避免气泡干扰的浮游生物沉降器。现有的浮游生物沉降器，在移除上清液后，需要在沉降液上方覆盖盖玻片。由于表面张力造成沉降液上表面不平整，因此，覆盖盖玻片时往往又空气进入沉降液腔，是沉降液样本内出现气泡，影响后续的观察与计数工作。本发明通过改进沉降器构造和操作方式，在沉降柱侧面，在靠近沉降柱与底座贴合面处，设计了一个平面，该平面与底座盖玻片的侧面形状可以相互贴合，形成接合面。沉降柱和底座盖玻片可以相互侧面贴紧地，同时端面贴紧底座上表面，沿着底座长边方向滑动。通过这种改进，使沉降器在移除上清液和覆盖盖玻片的过程中，沉降液与外部空气隔绝，从而避免了沉降液样本内混入气泡。
沉降液沉降器浮游生物沉降柱气泡干扰底座盖盖玻片上清液玻片贴紧移除样本覆盖底座上表面侧面形状底座长边外部空气侧面接合面上表面贴合面滑动混入贴合底座改进平整观察