耐磨鋼領(lǐng)專利技術(shù)綜述

張文娟+周占明

摘 要：為了進(jìn)一步推動(dòng)鋼領(lǐng)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合國內(nèi)外對鋼領(lǐng)專利技術(shù)的研究，有效控制綜絲的磨損、縮短停機(jī)時(shí)間、保證生產(chǎn)過程能夠順利進(jìn)行一直是業(yè)界急需解決的問題。針對耐磨鋼領(lǐng)技術(shù)，從國內(nèi)外專利申請情況、專利產(chǎn)出國分布、主要專利來源國申請人類型等方面入手，簡要敘述了該領(lǐng)域的全球?qū)＠麪顩r，并重點(diǎn)從主要技術(shù)分支及其申請量分布等方面分析了該技術(shù)的演進(jìn)情況。通過對該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量的統(tǒng)計(jì)，闡述了當(dāng)前耐磨鋼領(lǐng)理論的相關(guān)內(nèi)容及其未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：耐磨鋼領(lǐng)；專利技術(shù)；技術(shù)分支；環(huán)錠細(xì)紗機(jī)

中圖分類號：TS103.81+3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.006

1 背景

我國是紡織大國，環(huán)錠細(xì)紗機(jī)在紡織工業(yè)中占有較高的比例，而鋼領(lǐng)是其中的重要零件之一，它易磨損、消耗量大、更換頻繁。由此可知，鋼領(lǐng)的性能與紡紗質(zhì)量密切相關(guān)。鋼絲圈和鋼領(lǐng)組成了一對摩擦副。在具體工作中，它們處于高壓、高速和高溫的狀態(tài)，而且二者的接觸弧面會(huì)受到不同程度的磨損，導(dǎo)致鋼領(lǐng)內(nèi)跑道凹凸不平，鋼絲圈運(yùn)行不平穩(wěn)，紡紗張力突變，細(xì)紗斷頭和毛羽增加。因此，提高鋼領(lǐng)的使用性能，延長其使用壽命是至關(guān)重要的。這對于降低和穩(wěn)定紡紗張力，減少斷頭，減少成紗毛羽，提高細(xì)紗的產(chǎn)量和質(zhì)量，節(jié)約鋼材等都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 專利申請概況

2.1 專利產(chǎn)出國分布和國內(nèi)外申請情況

專利產(chǎn)出國分析就是對技術(shù)原創(chuàng)國的分析，分析它能夠幫助相關(guān)人員了解一個(gè)國家在該技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)能力和技術(shù)發(fā)展水平。圖1是對耐磨鋼領(lǐng)專利文獻(xiàn)產(chǎn)出國分布的統(tǒng)計(jì)。從圖1中可以看出，排名前三的國家為日本、中國和德國，而排名第一的日本，其申請量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國家，總量達(dá)到了44%.單從申請量上看，日本在鋼領(lǐng)方面的研發(fā)活躍度比較高，而位居第二的中國也具有較高的研發(fā)能力，這與其是世界紡織大國息息相關(guān)。

圖1 耐磨鋼領(lǐng)專利文獻(xiàn)產(chǎn)出國分布

2.2 全球?qū)＠c我國專利的申請量變化

相對于其他技術(shù)，對紡織技術(shù)的研究比較早。鋼領(lǐng)作為細(xì)紗機(jī)上的重要部件之一，1920年就開始研究其耐磨性。圖2為耐磨鋼領(lǐng)國外專利申請量變化情況和我國專利申請量變化情況。從圖2中可以看出，檢索到的涉及耐磨鋼領(lǐng)的專利最早出現(xiàn)在英國，這與紡織行業(yè)早期在英國的蓬勃發(fā)展息息相關(guān)。此后，國外的申請量并未快速增長，只是曲折中現(xiàn)平穩(wěn)。20世紀(jì)

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80年代后，國外的申請量快速增長，到了21世紀(jì)，又歸于沉寂。這是因?yàn)殇擃I(lǐng)加工對其他行業(yè)技術(shù)的依賴性比較高，每一次新材料、新工藝的發(fā)展都會(huì)推動(dòng)耐磨鋼領(lǐng)的發(fā)展。

圖2 耐磨鋼領(lǐng)國外專利申請量變化情況和我國專利申請量變化情況

我國對耐磨鋼領(lǐng)的研究起步比較晚，因?yàn)樗c我國的科技發(fā)展情況有關(guān)，而我國的專利事業(yè)1985年才剛剛起步。對耐磨鋼領(lǐng)的研究經(jīng)過近20年的緩慢發(fā)展后，自2005年，對其的研究進(jìn)入了快速發(fā)展期，申請量極速增長。與此同時(shí)，國外的專利申請量卻逐漸下滑，這與全球的輕工業(yè)向第二國家轉(zhuǎn)移有關(guān)。

2.3 專利來源國申請人類型和專利狀態(tài)

我國的申請專利人主要有企業(yè)、個(gè)人和高校。其中，企業(yè)申請量約占47%，個(gè)人申請量約占43%，而高校的申請量僅占10%.在占有比例較大的企業(yè)申請人中，并沒有有代表性的申請人，而且申請專利的企業(yè)也比較分散。

對于專利申請產(chǎn)出國排名第一位的日本，其申請人全部為企業(yè)申請人。其中，排名前三位的申請人來自特線工業(yè)株式會(huì)社、株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)制造所和豐和工業(yè)株式會(huì)社。另外，日本申請專利的企業(yè)比較集中，有65%來自特線工業(yè)株式會(huì)社。

對于專利申請產(chǎn)出國排名第三位的德國，其申請人全部為企業(yè)申請人。但是，申請專利的企業(yè)比較分散，除了青澤紡織機(jī)械有限公司、巴斯福涂料股份公司和里特機(jī)械公司外，其他企業(yè)的申請量占到了總申請量的64%.

3 專利技術(shù)分支分析

通過分析和梳理公開涉及耐磨鋼領(lǐng)的國內(nèi)外專利申請情況，歸類、匯總了所使用的技術(shù)手段，得出了該領(lǐng)域的主要技術(shù)分支和申請量比例，如圖3所示。從作用上來講，所有的技術(shù)可以歸為結(jié)構(gòu)改進(jìn)型、材料改進(jìn)型和自潤滑型。

橫向比較各技術(shù)分支的申請量，由圖3可知，在這三種改進(jìn)類型中，結(jié)構(gòu)改進(jìn)型占總申請量的31%，材料改進(jìn)型占總申請量的65%，用其他方式提高鋼領(lǐng)耐受性的占總申請量的4%.因此，從技術(shù)分支的申請量上來看，該領(lǐng)域的研究相對集中在對鋼領(lǐng)材料的改進(jìn)方面。

進(jìn)一步分析二級分支和三級分支的情況可知，對結(jié)構(gòu)改進(jìn)型的研究主要集中在錐面鋼領(lǐng)上，它占該類改進(jìn)申請總量的60%；而在材料改進(jìn)型申請中，分別從耐磨材料和表面處理2個(gè)方面進(jìn)行了深入的研究，其中，耐磨材料的改進(jìn)型占該類申請總量的63.9%，表面處理的改進(jìn)型占該類申請總量的36.1%.

4 總結(jié)

鋼領(lǐng)研制是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它在一定程度上制約著我國高速紡紗技術(shù)的發(fā)展。“開發(fā)高端鋼領(lǐng)，打造中國名牌鋼領(lǐng)”不僅是我國廣大科技工作者的義務(wù)和責(zé)任，也是他們面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。國產(chǎn)鋼領(lǐng)發(fā)展多年，在選材、制造工藝與設(shè)備、熱處理工藝和表面處理技術(shù)方面都有了很大的進(jìn)步，但與國外先進(jìn)技術(shù)相比還有一定的差距，所以，需要廣大科技工作者繼續(xù)鉆研。在工作過程中，雖然利用新材料能夠改進(jìn)表面處理技術(shù)，改變鋼領(lǐng)跑道的結(jié)構(gòu)，改善鋼領(lǐng)和鋼絲圈的使用性能，但是，鋼領(lǐng)與鋼絲圈仍為滑動(dòng)摩擦，會(huì)限制紡紗速度。因此，研究新的鋼領(lǐng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了環(huán)錠紡紗機(jī)未來發(fā)展的重要方向之一。

參考文獻(xiàn)

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