零下40℃、湿度值90，一块块形状、材质不一的芯片，被放进调好各种参数的“老化器”里。由于处于特殊的温度、湿度等条件下，它们一两个月后就“老了”。实验室会根据相关条件反向研发出可靠性更高的模块、器件等，从而提高电力能源装备及系统的安全性。

4月27日，重庆日报记者在输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室看到了这一幕。智能电力装备及安全防护，是这个国家重点实验室研究的新方向之一。

在青藏高原获得世界唯一的、海拔5000米以上地区电气外绝缘特性真实试验数据；为青藏铁路、西电东送等多个国家重大工程提供输配电数据；在湖南雪峰山建起全球唯一、独具特色的能源装备自然覆冰试验基地……自上世纪80年代开始建设的这个实验室，屡屡为国家建设立下功劳。如何保障人类生产生活输配电的安全？

如何取得世界先进前沿的研究成果？记者走进这个实验室打探。

在重庆大学第一食堂背后，有一幢两层楼的建筑掩映在郁郁葱葱的树木中——这里是输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室进行大型电力装备实验的地方。

走进一楼大厅，正对面是一个黄色、圆桶形的大罐子，左右两边分别是红色的电力变压发生器和黑色的大容量交流污秽试验电源。

“这是进行输配电研究最基础的三样‘武器’，是实验室的‘三大宝’。”实验室副主任李辉介绍，大罐子是小型多功能人工气候模拟实验室，是国内最早的低温模拟实验室——可模拟酸雨酸雾低温和高海拔低气压的环境，为实验室在国内外研究高海拔、覆冰雪、污秽等复杂环境下电气设备外绝缘安全的引领地位奠定了基础。

位于大罐子左边的是±600KV直流高压发生器，是为高压电气设备进行直流耐压试验的重要装置。它像一个正方体的“变形金刚”，穿着中国红的“外衣”，底部周围有16根柱子。该装置的测试数据支撑了我国首个特高压直流输电工程——云广±800KV特高压直流输电工程建设。

大型电力变压器外表是黑色的，通过产学研合作定制，可研究在各种复杂环境下交流闪烙（断电）机制，以及如何应对各种复杂环境环节防护技术和措施。150KV/900KVA，额定电流6A，曾是国内单台额定电流最大的污秽试验变压器。

“在西电东送过程中，如何在复杂恶劣气候条件下保障高压输电安全，这对实施国家战略有着重要的意义，也是实验室成立的初衷。”李辉说。

1985年，重庆大学顾乐观教授成功申报国家自然科学基金“绝缘子覆冰闪烙特性”项目；1986年，孙才新教授（2003年当选中国工程院院士）受命组建实验室，研究不同气候条件对输电线路的影响。

学校最初投入了15万元，但还不够买一套交流试验设备。孙才新找到有关部门、厂家，用优先输送学生的条件提出使用对方即将退役的设备元件。

孙才新带着青年教师，用板车从电力公司拉回一车车快废弃的高压设备、调压器等。大家坐箩筐吊到20多米高的大厅横梁上，悬挂电葫芦，调试设备……就这样，建起了国内第一个小型多功能人工气候模拟实验室和高压试验楼。

目前，老“三大宝”已“退休”，作为“镇室之宝”放在实验室，成为精神象征激励后来的科研工作者。大厅左边，是另一块有两个篮球场大小的实验区域，这里有更高阶的2.0版“三大宝”——13米多高的大型多功能人工气候模拟实验室、像蘑菇一样的大容量超高压试验变压器、像巨型楼梯一样的冲击电压发生器。

大型多功能人工气候模拟实验室建于2000年初，除低温、高压外，还可模拟覆冰、地震等多种状况。它旁边像蘑菇一样的大容量超高压试验变压器，负责为其营造不同的电力、电压等条件。冲击电压发生器高20米，像一层层楼梯，产生的电压更高，可达±3200KV。

“每次实验的时候，整个区域不能有人。”李辉告诉记者，闪烙时火花四溅，实验效果会通过电脑监控和自动录像、拍照等进行分析。

青藏铁路、西电东送、三峡工程……国家多个重大工程的输配电数据都是从这个实验室获得。其中，三峡电站电气主接线和第一条±500KV“葛—上”直流工程的可靠性评估，就是由该实验室完成。

“电力传输过程中，要经过铁路、隧道、高山等多种环境，电气绝缘距离、电压的高低等都是电路设计时非常重要的参数。”重庆大学教授、湖南怀化雪峰山野外观测站负责人蒋兴良告诉记者，国家建设青藏铁路时，铁路供电工程外绝缘和隧道电气间隙的设计遇到瓶颈，建设团队随即向重庆大学求助。

青藏高原白天有太阳时，气温可升至40℃。一旦变天，暴风雪来临，温度在短时间内可以降至零下十几摄氏度。这些情况都需要在实验室进行无数次模拟，以分析天气情况对电路的影响。

除了在实验室进行大量模拟分析，为获取第一手数据资料，2003年蒋兴良还带领团队前往青藏铁路建设沿线，在海拔2800米至5100米的格尔木、昆仑山口、风火山等高原地带开展科学试验，获得了世界唯一的、海拔5000米以上地区电气外绝缘特性真实试验数据，为青藏铁路科学、安全的高压输配电线路设计提供了可靠的参数。

在2.0版的实验区里，有一个特殊的模型——雪峰山国家野外科学观测站模型。

距离重庆大学700多公里的雪峰山，位于湖南怀化岳麓山山脉。其海拔有1500米，全年雨雾天气超过200天，雷暴天气超过80天。

为什么要在雪峰山建观测站？

“2008年初，南方发生严重冰冻灾害，十多个省市电网大面积停电限电，全国直接经济损失超过1000亿元。”蒋兴良告诉记者，每年我国南方高湿地区因覆冰导致的电网故障高达数千次，覆冰还导致风力发电机每年损失发电量超过15%。

当时，全国只有重庆大学团队在研究覆冰。那年春节，蒋兴良带队实地考察冰灾现场后，选择在雪峰山建设野外观测基地。

自行设计、开挖土石……历经十余年边建设、边试验、边完善，雪峰山已成为全球唯一、独具特色的能源装备自然覆冰试验基地。

巨型三角形的电压发生器、高达36米的风力发电机、可模拟雷暴的蓝色电压发生器……在雪峰山观测站的模型上，这些科研设备都覆盖着皑皑“白雪”。这是雪峰山在冬天时的常态。

13年的基地建设与野外观测研究中，蒋兴良有10个春节是在山上度过的。正是由于深入一线、严谨求实的科学态度，团队在世界上首次揭示了电网覆冰形成及其导致灾害的机制，研发出全球首套电网覆冰预报预警系统；创造性提出数十种防冰除冰方法，牵头制定8项行业标准与6项国家标准；研究成果在全国电网大规模推广应用，抑制了电网大面积冰冻雨雪灾害再次发生。

重庆大学第六教学楼的一二楼，是实验室主要进行智能电网设备、先进能源材料与器件研究的地方。

“随着社会的发展，风能、热能等多种能源出现，近年来实验室致力于多种能源的可靠性和风险评估等理论研究，以及智能电网设备开发。”李辉介绍。

在结构化功能表面与界面建构实验室，记者看到工作人员使用几台不同的机器，对一些不同材料的绝缘子进行纳米改性。

“我们把多个绝缘子放进功能箱，在每个绝缘子的表面涂上不同的化学试剂，改变其分子状态。然后通过不同温度、湿度条件下的对比，分析改性材料对绝缘子使用寿命的作用。”李辉说，好的改性材料可以将绝缘子的寿命从5年延长到30年甚至更长。

本文开头所描述的，则是实验室在研究如何加速各种电力电子器件的老化，从而更快速地分析各种器件及改性材料的作用。纤维杂质颗粒对绝缘油电气性能的应用研究、变压器油纸绝缘老化状态评估及寿命预测、多因素作用下气固界面沿面失效特性与机制……

近年来，随着新时代多能源的发展，实验室围绕低碳高效的现代能源体系进行系列可靠性评估研究，提出可再生能源电力系统可靠性优化方法，研究成果获重庆市科技进步奖一等奖。这，成为实验室未来发展的新方向和又一大特色。

实验室名片

输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

历史基因

以2000年批准建立的高电压与电工新技术教育部重点实验室为基础,整合输变电安全科学与电工新技术、高电压技术与系统信息监测,电工新技术3个重庆市重点实验室及西部雷电科学与防护技术研究中心,2007年获科技部批复立项建设。

研究方向

电力装备自然灾害防御.智能电力装备及安全防护、可再生能源电力安全利用.综合能源电力系统运行安全。

光荣业绩

近年来面向电力能源安全的国家重大需求，承担国家自然科学基金重大项目1项、973项目1项、国家重点研发计划项目5项、国家基础加强计划项目4项。在复杂气候环境输电安全、复杂多物理场超特高压电力装备安全,新能源电力装备及系统运行可靠性等方面取得引领国际发展的成果,在先进电工材料和服务国防需求的特种电力能源系统方面取得具有国内领先和国际先进水平的成果,获国家科技进步特等奖1项、一等奖1项、二等奖2项、国家技术发明二等奖1项。

人才队伍

现有固定研究人员239人,形成了以中国工程院院士杨士中.中国工程院外籍院士李文沅为学术带头人,以16位国家级中年领军专家为骨干,以15位国家级青年拔尖人才为强力支撑的研究队伍。建成国家自然科学基金创新研究群体2个。

高端对话

输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室主任李剑：

未来用人工智能构建新型电力系统

“今后，实验室将把极端环境电力、特种电力能源的安全作为研究新方向，并深度融入人工智能技术。”4月27日，输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室主任李剑接受重庆日报记者专访，介绍了实验室的特点、人才队伍和未来的发展方向。

重庆日报：在全国高校，电力领域有几个国家重点实验室，彼此之间的差异是什么？

李剑：全国高校共有5个电力领域的国家重点实验室。其中，清华大学重在电力系统研究；西安交通大学重在电气绝缘研究；华中科技大学重在强磁场技术；华北电力大学重在新能源电力系统研究；重庆大学重在输电及电力装备安全研究，因为电力装备是电网安全第一道防线，需要保障在各种不同的内外部条件下安全运行。

重庆日报：实验室今后的发展方向是什么？

李剑：实验室的主要任务是围绕国家重大需求和重大战略进行有组织地科研。输配电安全关系国计民生与国家安全，是现代能源体系下电力发展的长期挑战。

未来，实验室将面向“碳达峰、碳中和”战略目标，聚焦清洁能源电力高效变换与安全传输及利用的科学问题，重点服务“清洁能源电力高端装备”“特高压直流输电”等国家重大工程，突破清洁能源电力变革性技术和空间电力无线传输颠覆性技术，并深度融入人工智能技术，为构建新型电力系统并促进清洁能源电力开发提供支撑。

重庆日报：在党建工作方面，实验室也很有特色，请问是如何做到的？

李剑：目前，实验室共有239名科研人员，90%以上都是党员。

保障极端环境下的输配电安全，为人民谋幸福，这是实验室多年来坚持的信念。一代代电气人秉承老一辈教授吃苦耐劳的精神，在输配电装备及系统安全与新技术领域为国家作出了卓越的贡献。

尤其值得骄傲的是，2020年，实验室高电压与绝缘技术教工支部成功通过全国首批样板支部培育创建单位的验收。团队的党员同志发挥了极好的先锋模范带头作用，我们也将继续用这样的精神鼓舞大家，在两个“一百年”的新征程中作出新贡献。

人们常说似水柔情，赋予水以温柔的形象，但在重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室里，水却变成异常锋利的“刀”，能切开岩石、钢板、航空材料，削铁如泥。

在这里，有一群搞“地下工作”的科研人员，常年与灾害打交道，有时候甚至会“掘地三尺”一探究竟，只为把灾害扼杀在摇篮里，为我国煤炭和非常规天然气安全、高效、绿色开采提供理论与技术支撑。

这究竟是怎样一个实验室？4月28日，重庆日报记者走进重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室进行了探访。

重庆大学A区的煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，在一栋上世纪七八十年代风格的老建筑内，从一楼大厅往左，记者第一个走进的是高压水射流精加工实验室。

这个实验室的“主角”，是一台高压水射流切割机。在它旁边的工作台上，还摆放着各种造型的金属件，一只精美的蝴蝶格外吸引眼球。

不可思议的是，这样一只蝴蝶，竟然是用水切割出来的。

“高压水射流切割又称作‘水刀’，是以水为介质，通过高压发生设备增压获得巨大能量，经过一定形状的喷嘴喷出的高速水流。”实验室工程师龙海洋说，人们常说水滴石穿，水滴力量很小，实现石穿是靠长时间的积累。但如何在有限的时间实现石穿？这就需要增大水的能量。高压水射流技术正是运用这样的原理，来实现以柔克刚、削铁如泥。

他介绍，根据压力不同，“水刀”可分为高压型和低压型，记者见到的这台高压水射流切割机，压力能达到200MPa（兆帕）以上。

这样的压力到底有多大？“1MPa（兆帕）的压力相当于10公斤的力量作用在指甲盖大小的物体上。”他解释道。

如何通过增压给水增加能量？他表示，这好比平时打针用的注射器，经过反复推拉，让药物在注入人体时的力量增大。水刀则是利用柱塞泵来达到类似的效果。

让“水刀”足够锋利，短时间内达到“水滴石穿”，乃至穿透钢板，除了增大压力“，刀头”还至关重要。

通过龙海洋拆开“刀头”展示，记者看到，“刀头”的正中，有个极小的孔，即是所谓的“喷嘴”。

“这个宝石喷嘴的直径只有0.35毫米，孔径小但作用大。”他说，好的“刀头”会形成一束收敛的高压水，作用力更大；反之，不好的“刀头”会让高压水发散开来，导致“水刀”的锋利度被削减。

在他的操作下，“水刀”运行起来。一束收敛的高压水从喷嘴急速喷射而出，从上往下垂直击打在水面上，立马激起巨大的水花。

龙海洋介绍，目前，高压水射流技术正越来越广泛地应用于煤炭、石油、新材料等领域。比如在煤炭领域，利用“水刀”人为造缝等，极大提高了煤层气开采效率，减轻了煤矿瓦斯灾害发生的风险。

一楼另一间实验室里，拥有这个国家重点实验室“身价”最高的科研仪器设备——深部岩土工程多功能物理模拟试验系统。记者刚走进实验室，这个“庞然大物”就立马出现在眼前。

“这是我们自主研制的设备，价值约2000万元，也是目前世界上最大的深部岩土工程多功能物理模拟试验系统。”重庆大学周军平教授说。

该系统最核心的部分，是一个巨大的圆筒状装置，大约两三人高。特别之处还在于，它其实是外圆内方的结构，内部是1.2米×1.2米×2.06米的方形空间。

“之所以这样设计，是它能更真实地反映地层环境，就相当于把真实试验场的地层环境‘搬’到实验室再现还原出来。在试验场不易观测采集的参数，在实验室就更容易办到。”周军平介绍。

然而，这样设计也让设备的研制难度增大很多，其中气体的密封性就是最大的难点，设备必须保证严丝合缝，任何地方都不能漏气。从2011年立项到2016年完成验收，经过方案设计、建造组装到反复调试，该系统的研制足足花了5年时间。

我国资源开采正在向地球深深部进军，但越往深部，地层环境就会越复杂。有了这套试验系统，就可以更好地在实验室还原深部地层资源开采环境，从而更有效的开展研究。

在一楼一间不起眼的实验室，记者见到了实验室自主研制的世界首台超临界CO（2二氧化碳）致裂驱替CH（4甲烷）实验装置。

“这个装置不仅节约水资源，在提高页岩气采收率的同时，还能实现二氧化碳的地下封存。”实验室主任卢义玉介绍，我国页岩气产区大多处于重点缺水地区，而开采主要采取水力压裂技术，耗水量巨大。另外，我国页岩气储层黏土含量高，黏土遇水产生水化膨胀，易伤害储层，导致储层改造效果差，页岩气采收率低。

针对这一问题，他带领团团队联合国内相关单位在国际上提出“超临界二氧化碳强化非常规天然气高效开发与地质封存一体化”的学术构想，研发出超临界CO2致裂驱替CH4的实验装置。

“简单地说，就是将燃煤电厂等工业源中排放的二氧化碳捕捉起来，变换一种形态成为超临界二氧化碳，然后取代水对页岩气储层进行压裂改造，从而实现页岩气开采。”他解释。

相比页岩气而言，页岩对二氧化碳吸附能力更强，即页岩对二氧化碳的“亲和力”更好，用超临界二氧化碳取代水后，页岩就能牢牢吸附更多二氧化碳，并让二氧化碳“挤占”页岩气的储存空间，“置换”出页岩气。这样既提高了页岩气的采收率，又把二氧化碳封存在了地下。

2017年，相关技术成果在延长石油延安国家级陆相页岩气示范区进行了首次超临界二氧化碳压裂现场试验，页岩气增产效果显著，单井日均产量提高了2.5倍，同时实现了二氧化碳的有效封存。

“我们研究发现,在特定的条件下,页岩层封存的二氧化碳的量,可以抵消甚至高于页岩气开采和利用全过程产生二氧化碳的量,相当于是负排放。”卢义玉表示,未来,其对于我国实现碳中和将起到积极推动作用。

实验室名片

煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

历史基因

2011年获科技部批准建设,总面积约12000平方米，拥有大型仪器设备88台套,自主研发24台套,建成了最先进完备的煤矿灾害研究实验平台,达到国际领先水平。

研究方向

主要从事煤矿灾害动力学、煤矿动力灾害智能预警与控制、煤矿环境灾害控制与生态动力学、煤系气安全绿色开发四个方向的研究。

光荣业绩

在中国工程院院士鲜学福、李晓红的带领下，在煤与瓦斯突出机理及其控制理论与方法等方面建立了独特的理论体系，为我国煤炭、非常规天然气，安全、高效、绿色开采提供理论与技术支撑。

人才队伍

汇聚了煤矿灾害领域国内外高层次人才,形成了150余人的研究队伍。近5年来,实验室承担各类科研项目549项,获国家科技进步奖一等奖1项、二等奖4项,省部级奖一等奖9项、行业奖一等奖5项,出版专著15部,授权专利229项,在国内外期刊上发表学术论文1283篇。

高端对话

煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室主任卢义玉：

为绿色低碳能源发展提供支撑助力碳达峰碳中和目标实现

煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室形成了具有自身特色的研究方向，围绕我国碳中和、碳达峰目标的实现，未来将如何推动能源变革？4月28日，重庆日报记者对煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室主任卢义玉进行了专访。

重庆日报：煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室为何会建在重庆大学？

卢义玉：重庆大学矿业学科具有悠久的历史和深厚的底蕴，1935年就成立了矿冶系。在中国工程院院士鲜学福的带领下，1978年成立了矿山工程物理研究所；2000年“西南资源开发及环境灾害控制工程”成为教育部重点实验室，2007年采矿工程学科被评为国家重点学科。通过发展，我们形成了具有自身特色和影响力的研究方向，在矿业工程基础理论和学科前沿研究中取得了创新性成果，成为我国煤矿灾害动力学与控制领域高层次人才培养及应用基础研究的重要基地。因而国家重点实验室落户重庆大学就水到渠成。

重庆日报：实验室建设过程中遇到过什么困难？又是如何克服的？

卢义玉：实验室建设过程中最大的困难还是高层次人才的引进与培养。人才是实验室发展的第一资源，实验室要做好科研梯队建设，就要保持年龄、学缘、学历等结构合理化配置。由于实验室地处西部，对创新人才吸纳不足，对外引进人才存在一定的困难。近年来，实验室在各方大力支持下，通过多种渠道外引内培，在国家级高层次人才、青年人才的队伍建设上取得了长足的进步与发展，有力支撑了实验室未来的发展。

重庆日报：近期碳达峰、碳中和成为全球关注的热点，实验室将从哪些方面助力我国实现碳达峰、碳中和的目标？

卢义玉：首先对于煤炭资源，实验室将重点聚集在煤炭资源的原位转化与低碳利用，同时开展煤系地层CCUS（二氧化碳捕集、利用与封存技术）理论及技术的研究与探索，开发CO2负排放技术。其次，基于实验室已有的理论基础与技术储备，开展非常规天然气、地热等低碳或者非碳基能源开采理论及技术的研究，为我国绿色低碳能源的发展提供强有力的支撑。另外，也将开展废弃矿井资源开发利用方面的研究，推动废弃矿井储能及多能互补开发利用，支撑“能源革命”，助力实现碳达峰、碳中和目标。

故事

92岁高龄院士每天7点半出现在实验室

走进煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室一楼大厅“，团结勤奋求实创新”八个红色大字，立马吸引了记者的注意。大字下面，还有题字人“鲜学福”的名字。

“这是鲜学福院士题的字，也是我们的座右铭。”实验室副主任姜永东说。

时至今日，92岁高龄的中国工程院院士、我国著名矿山安全技术专家、煤层气基础研究的开拓者鲜学福，仍然会在每天7点半出现在实验室，在办公室看书学习，关注国家大事和学科前沿动态，毫无保留地给学生后辈进行学术指导，甚至是修改论文。

姜永东讲了这样一个故事：2018年3月的一天，鲜院士的博士生殷宏来到他的办公室，把6万余字、120多页的论文交到导师手里。

让殷宏意外的是，十天后，除了把修改后的论文返还给殷宏，鲜院士还手写了两页纸的修改意见。论文的每一页，都布满了用铅笔写下的修改批注，有的地方甚至还有橡皮擦反复擦拭的痕迹，显然，这是鲜院士反复斟酌留下的。

看着密密麻麻的批注，想象老师伏案修改论文的样子，殷宏既心疼又感动。

“鲜院士是实验室的"定海神针’。在他的模范带头作用下，实验室的年轻人也都橹起袖子加油干。”姜永东说。

优美的钢琴曲《致爱丽丝》从实验室传来，一只会弹钢琴的机械手，正灵活地在键盘上弹奏。

这是机械与艺术的完美结合，优雅而和谐的动作是依靠机器人关节减速器提供动力传递与运动变换来实现。高精度、高承载、轻量化、高可靠、长寿命的减速器是工业机器人的核心基础部件。

类似这样的创新，如复杂曲面齿轮的精密数控机床、航空叶片制造装备、用水润滑的轴承、非圆形的齿轮等……这些先进设计制造技术及装备，在机械传动国家重点实验室还有很多。

在机械领域，各种机械的运动90%靠齿轮传动。作为全球齿轮传动领域的四大研究机构之一，机械传动国家重点实验室有怎样的独门绝技？5月7日，重庆日报记者走进实验室一探究竟。

机械传动国家重点实验室位于重庆大学A区民主湖畔。这是一栋5层的实验楼。大厅两侧的展板展示了实验室的发展历程、成果及团队。

“实验室的发展经历了机械化、信息化、智能化的过程。”实验室副主任邵毅敏告诉重庆日报记者，在上世纪80年代，成立之初的实验室还处于“解决有无”的阶段。

就是那一时期，重庆大学老一辈机械传动研究工作者，靠着长期潜心刻苦钻研、深入企业加工现场实践，破解了齿轮传动最复杂的零部件——弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的设计制造技术，于1986年获国家教委科技进步一等奖，成果广泛应用于汽车、航空、船舶、机床、工程机械等行业中。

实验室攻克的平面二次包络环面蜗杆技术，是轧钢机、钻井平台、轨道交通等重型机械装备的关键技术。这个用平面二次包络环面蜗杆技术生产的蜗轮和蜗杆，如今作为展品仍然放置在精密传动系统实验室。

记者在精密传动系统实验室，看见了这个直径约一米的变齿厚蜗轮，旁边放置着与之啮合的环面蜗杆。

“作为机械传动领域的关键元件，齿轮依靠连续啮合传递运动和动力。”邵毅敏解释，在设备安装调试中，要把性能调到最优状态，需要传动副之间啮合更精确。

平面二次包络环面蜗杆技术的创新之处在于——在传动副中心距不变的情况下，通过齿面设计与蜗轮轴向移动达到消除间隙、实现精密传动的效果。这个巧妙的构思，获得了尤利卡世界发明博览会金奖。

还有实验室发明的“曲线零件”新制造方法，采用直线和旋转运动的空间组合来产生各种曲线，实现普通机床上加工特形零件的重大突破，获国家技术发明奖二等奖，并在国内数百家公司得到推广和应用。

近年来，在前沿基础理论研究部分，实验室首次发现了光机电多物理场耦合的光扰曲电现象，获取迄今为止最大扰曲电系数，打破世界纪录；提出机械传动内激励机理及接触界面动力学理论，该理论的提出者获国际学术组织成就奖，这是该组织成立34年来首次颁发该奖项。

历经多年发展，实验室部分成果已处于国际领跑水平，如应用实验室成果研发的兆瓦级风电齿轮箱批量出口欧美等地；发明并制造的水润滑橡胶合金轴承系列产品，应用于舰船推进系统与航空航天装备。

大厅左右两边的通道是各种功能的实验室，里面研发出的各种齿轮、机械零部件，广泛应用于航空航天、风力发电、汽车及轨道交通等领域。

随着智能化时代的到来，实验室也致力于让机械零部件变得越来越“聪明”。

“低碳化、信息化、智能化是全球汽车产业的发展需求，动力传动系统是实现该需求的关键核心技术所在。”该实验室研究团队相关负责人介绍，实验室研发的各种自动变速器和轻/中/重度混合动力技术，形成并研制出一代代的自动变速器和混合动力产品，成果应用到各大汽车企业。

实验室针对高性能齿轮精密制造，攻克了复杂修形齿轮精密制造难题，在国内率先研发出具有齿面扭曲消减、柔性修形等功能的磨齿机、大规格精密滚齿机等；为实现高性能复杂零部件智能制造，实验室从方法、技术、装备等方面创新，发明了七轴联动数控砂带磨削技术与装备，研制超大型选择性激光熔化装备，建立数控机床可靠性管理体系，研发出齿轮自动化加工智能化监控与管理系统、机床装备云制造服务平台等智能制造关键技术。

“随着‘智’造时代的到来，高端装备更需要进行人机物融合的研究——即把计算机的存储能力、计算能力与人的思考能力有机结合，通过附加在零件上的芯片让零件变得智能。”该负责人介绍，下一步，实验室将运用人机共融、智能感知、数字孪生等智能化新技术，在装备上构建信息交互系统、开发远程/无人运维功能等，让每个零件能“交流”、会“说话”，从而让装备开发和运行更高效、更智能。

在实验楼背后的重庆市机电传动与智能控制工程技术研究中心里，堆放着不少黄色的铜管和橡胶的复合件，旁边还堆放着各种模具和成形设备。

这些铜管和橡胶的复合件就是经过170度高温生产出来的水润滑轴承。这是做什么用的？

据介绍，轴承是建造大型船舶必须的传动与支撑部件。常规的金属轴承必须使用润滑油，但矿物油不可再生，如果泄露将污染江河湖海。因此，在北美、欧洲都制定了标准，严禁在江河湖海中使用油润滑金属艉轴承。

王家序教授带领的团队，历时五六年创造性地研发出水润滑轴承。这些大大小小的水润滑轴承，由金属铜管外壳和橡胶内衬组成。团队的创新之处在于：橡胶内衬由特殊的配方制成，这种橡胶能够与水很好的结合，使轴承运转时能够形成水膜；在水润滑轴承的内部，有6-8道圆弧凹槽，能够进一步促进水膜的形成，同时还具有排沙功能。他们还发明了一种高强度粘接剂，这种粘接剂在170℃和18MPa（兆帕）的高温高压下，能使橡胶与铜管紧密粘接在一起。

如今，该团队已发明并研制出600多个规格的新型高性能传动件及系统，推广应用于船舶、机械、石油、化工等领域，出口北美、欧洲和东南亚等30多个国家，实现产业化和国际化。

由于该类产品解决了船舶艉轴油污染水环境的重大难题，被批准为国家重点新产品，“水润滑动密封非金属轴承装置”成果获国家技术发明奖三等奖，“基于新型工程复合材料的高效传动系统关键技术及产业化”成果获国家科技进步奖二等奖，并被中国机械工程学会和国家自然科学基金委员会评为机械工业科学技术九大进展之一。

实验室名片

机械传动国家重点实验室

历史基因

机械传动国家重点实验室于1988年由原国家计划委员会批准建设，1991年通过国家验收并正式对外开放，目前是全球齿轮传动领域的四大顶尖研究机构之一。

实验室拥有传动系统模拟仿真与高性能计算、齿轮传动复杂共轭曲面柔性制造、实验测试平台等基础研究与技术创新平台。

研究方向

实验室主要开展高性能机械传动及其相关领域的应用和基础研究，现有5个研究方向：材料结构功能一体化、高性能制造与装备、服役行为与控制、智能技术与系统、新型传动理论与技术。

光荣业绩

实验室近5年共承担纵向科研项目669项，包括国家重大科技专项、国家重点研发计划项目等在内的国家级千万级项目10余项，科研经费超过10亿元。近5年发表高质量论文2300余篇，授权国际/国家发明专利近700项，制定国家/行业标准22项，成果转化45项，成果转化合同经费4324万元。

实验室先后获全国科学大会奖1项，国家技术发明二等奖3项，国家科技进步二等奖9项，高等教育国家级教学成果二等奖1项，省部级及行业科技成果奖特等奖和一等奖53项。

高端对话

这是第一个落户重庆的国家重点实验室

机械传动国家重点实验室建于上世纪80年代，是落户重庆的第一个国家重点实验室。实验室成立的基础和优势是什么？目前的人才培养和成果转化情况如何？5月7日，实验室主任罗均接受了重庆日报记者采访。

重庆日报：机械传动国家重点实验室是全球齿轮传动领域的四大顶尖机构，其余几家是在哪里？

罗均：其余3家分别在德国慕尼黑工业大学、美国俄亥俄州立大学、英国纽卡斯尔大学。目前我们在基础领域的研究队伍、人员是最多的，研究领域也是最广泛的。

重庆日报：机械传动国家重点实验室是落户重庆的，也是重庆大学的第一个国家重点实验室。当初实验室落户重大的原因是什么？

罗均：重庆大学在机械领域研究实力很强。老一辈科研工作者为我们打下了很好的基础，做出的多个创新成果，突破了多项技术瓶颈，为实验室的成立奠定了基础。

汽车是重庆的支柱产业之一，齿轮是非常重要的零部件，所以实验室成立以来完成了多项关键技术攻关和技术转让，为国家和地区的科技进步和社会经济发展做出了重要贡献。

重庆日报：在产学研合作方面，实验室有哪些成果？

罗均：一直以来，我们与长安、重庆机床、苏州绿的、中技克美等公司保持长期合作，联合进行理论研究与产品开发，多项专利技术实现了产业化应用，专利转让超过5000万元。

比如，我们在兆瓦级风电齿轮箱、大功率船用齿轮箱、谐波减速器等设计理论、制造与产业化方面，都积极进行校企联合，实现了产业化应用。

还有在高性能齿轮加工方面，实验室所研制出的高端智能制造系统与装备，解决了高性能齿轮加工制造难题，突破了美国、德国等专利技术壁垒和市场垄断，实现高性能齿轮加工技术的自主可控；在航发叶片精密加工方面，实验室研制出了国际首台七轴联动砂带磨床，并拓展至多品种混流、多工序集成的智能磨削装备，实现了叶片高端数控砂带磨削装备从“零”到“系列化”的跨越。

重庆日报：在多年的发展中，实验室也培养了不少人才？

罗均：是的。实验室拥有机械工程一级国家重点学科，设有机械设计及理论、机械制造及其自动化、机械电子工程、车辆工程4个博士点和机械工程博士后流动站。

实验室现有14个研究团队，210名固定研究人员，其中包括中国工程院院士、国家级中青年领军专家30人，拥有6个科技创新团队，在读研究生1209人，在站博士后54人，是国内机械传动领域高层次人才最为集中的研究机构。

内容来源：重庆日报

编辑整理：刘洪春 彭渝