单螺杆技术包括单螺杆制冷压缩机、单螺杆气体压缩机和单螺杆膨胀机。单螺杆制冷压缩机可以 用于空调热泵、工业制冷、军事及冷冻冷藏等领域；单螺杆气体压缩机主要指大排量气体压缩机、无油压缩机和中高压气体压缩机，可用于动力、冶金、纺织、食 品、化工、军事等各个领域；单螺杆膨胀机是一种可利用高压蒸汽或气体膨胀做功的一种膨胀动力机，与传统蒸汽轮机相比，单螺杆膨胀机具有适合气、液及两相等 多种工质，能够生产出1～1000kW之间的单螺杆工质等优点，特别适合工业余热余压回收发电、内燃机废气余热发电、太阳能热发电、地热发电和生物质发电 以及液化天然气冷能发电等领域。该项技术如能实现产业化对于促进我国压缩机制造业的发展，推动我国节能减排工程，提高能源的利用效率，缓解能源供需矛盾， 保障能源安全，提高经济增长速度具有重要的现实意义。
 
由于单螺杆压缩机/膨胀机关键部件的加工难度很大，没有通用机床可以加工，因此世界上只有 少数公司掌握此项技术。单螺杆制冷压缩机只有大金、麦克维尔、英国霍尔和美国维尔特等公司能够生产,而单螺杆膨胀机技术目前在国际上仍是空白。马重芳教授 带领的科技团队经过多年的潜心研究，攻克了单螺杆压缩机/膨胀机关键部件加工的关键技术，采用完全几何展成法对转子和星轮进行加工，使转子与星轮形成共轭 曲面，克服了仿形加工的缺陷，加工出的转子和星轮片的啮合可以达到完全互换，研制了可加工转子直径200mm以下螺杆星轮关键部件的两套高精度专用机床， 达到了年产2600套关键部件的生产能力，完成了单机排量达40～60 m3/min的大排量压缩机加工专用机床的设计及关键部件加工，为各种单螺杆压缩机/膨胀机的研制奠定了机械装备基础。
 
该重点实验室成功研制了电机功率1.3kW、37kW、90kW三种单螺杆氟利昂制冷压缩 机及75kW氨制冷压缩机，填补了国内空白，增强了我国制冷空调产业的市场竞争力。单螺杆制冷压缩机已通过了合肥国家压缩机制冷设备检验中心的检测和北京 市新产品鉴定，已有两台单螺杆制冷压缩机应用到实际工程中，最长的已有4年的运行经验。高压和无油空气压缩机的研发取得了初步成果。在“863”项目的支 持下，10kW和40kW两种不同型号的膨胀机已完成了设计和加工，将用于太阳能热发电、地热发电和余热回收发电。