便攜軌道幾何檢測(cè)小車的專利技術(shù)綜述

王蒙

摘 要： 鐵路作為我國(guó)最重要的交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的命脈，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有舉足輕重的地位。鐵路軌道結(jié)構(gòu)幾何狀態(tài)的好壞直接影響鐵路行車的安全性、平穩(wěn)性和舒適性。本文基于專利梳理了便攜式軌道幾何檢測(cè)小車專利技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)該技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外的專利申請(qǐng)趨勢(shì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的統(tǒng)計(jì)和分析。

關(guān)鍵詞： 便攜；軌道；缺陷；檢測(cè)；申請(qǐng)量

1、引言

運(yùn)用大型軌檢車進(jìn)行檢修的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)效率高、檢測(cè)結(jié)果可靠，但是調(diào)用大型軌檢車作業(yè)會(huì)對(duì)鐵路的正常運(yùn)行帶來相應(yīng)的干擾和不便，進(jìn)而造成很大的運(yùn)輸調(diào)度壓力，因此頻繁地使用大型軌檢車來完成鐵路軌道的檢測(cè)就會(huì)受到很大的限制。另外，大型軌檢車的成本也是大型軌檢車不能用來完成軌道檢測(cè)的重要原因之一。可見，便攜式智能軌道檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于促進(jìn)我國(guó)鐵路運(yùn)輸效益具有很重要的意義。它能夠大幅度的提高鐵路檢修的工作效率及檢測(cè)精度，為保障鐵路的運(yùn)輸安全和通暢提供便利條件，保障鐵路軌道的安全運(yùn)行。同時(shí)，鐵路線路檢測(cè)效率的提高也能夠?yàn)殍F路提速提供便利條件。本文主要針對(duì)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車進(jìn)行專利技術(shù)統(tǒng)計(jì)與分析，簡(jiǎn)要描述國(guó)內(nèi)外對(duì)于鐵路軌道幾何檢測(cè)車的發(fā)展?fàn)顩r，并對(duì)其技術(shù)發(fā)展作出展望。

2、軌檢車演進(jìn)路線

2.1 T型軌檢小車

T 型結(jié)構(gòu)軌檢小車是主流設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減輕質(zhì)量、便捷拆裝[5-6]，其機(jī)械結(jié)構(gòu)由多個(gè)模塊組成，其中包括單輪組件、雙輪組件、傳感器組件、棱鏡安裝裝置、手推架裝置。軌檢小車是采用螺栓把單輪組件與雙輪組件連接起來，形成一體的T型結(jié)構(gòu)車架，而棱鏡裝置與手推架裝置分別安裝在單輪組件與雙輪組件基座的正上方，從而形成軌檢小車的整體結(jié)構(gòu)。

2.2工形軌檢小車

工形結(jié)構(gòu)軌檢小車[9]機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由前主梁、后主梁、中間回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3 部分組成。前、后主梁主體結(jié)構(gòu)基本相同，均包含中心體和左、右對(duì)稱的翼梁等部分。前主梁橫跨左右軌，且兩端通過走行輪與導(dǎo)向輪分別與鋼軌踏面及作用邊接觸，主要用于安裝軌距、水平傳感器等檢測(cè)元件與機(jī)構(gòu)；中間回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)前、后主梁的聯(lián)接并起到維持軌檢小車姿態(tài)的作用，后主梁外形和前主梁相同，主要用于安裝電路及起到維持軌檢小車姿態(tài)作用。

2.3 其他型軌檢小車

隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的結(jié)構(gòu)形態(tài)也隨之發(fā)生著改變，如植立才等[2]研發(fā)了一種Y型結(jié)構(gòu)軌檢小車，該Y型車架軌檢小車的機(jī)械結(jié)構(gòu)分為多個(gè)模塊，Y型車架整體是Y型的支撐結(jié)構(gòu)，車架的主體結(jié)構(gòu)均采用一體成形技術(shù)，小車各個(gè)模塊均安裝在車架上。

3、便攜式軌道幾何檢測(cè)小車專利分析

便攜式軌道幾何檢測(cè)小車分類號(hào)主要涉及B61K9/08、B61K9/10、B61K9/12、B61K9/00以及E01B35/04、E01B35/00、E01B35+，內(nèi)容涉及鐵路監(jiān)測(cè)線路的測(cè)量設(shè)備、用于在軌道上或其焊縫上探測(cè)裂紋以及修筑軌道用的測(cè)量?jī)x器或設(shè)備的應(yīng)用等領(lǐng)域，因此，以VEN 數(shù)據(jù)庫(kù)和CNABS 數(shù)據(jù)庫(kù)中的專利申請(qǐng)量為基礎(chǔ)，對(duì)申請(qǐng)國(guó)家分布、不同時(shí)間的申請(qǐng)量、國(guó)內(nèi)重要申請(qǐng)人以及國(guó)內(nèi)申請(qǐng)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。

3.1 申請(qǐng)國(guó)家分布

在VEN 數(shù)據(jù)庫(kù)中采用分類號(hào)進(jìn)行檢索，并以CC字段限定國(guó)家，統(tǒng)計(jì)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的專利申請(qǐng)量國(guó)家分布情況，便攜式軌道幾何檢測(cè)小車在日本、中國(guó)、德國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、奧地利、英國(guó)以及法國(guó)等多個(gè)國(guó)家得到了較好的發(fā)展，另外，便攜式軌道幾何檢測(cè)小車在韓國(guó)、澳大利亞、加拿大也獲得了良好的發(fā)展。因此，當(dāng)我們遇到有關(guān)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的專利申請(qǐng)時(shí)，在檢索中文庫(kù)的專利文獻(xiàn)的同時(shí)，也要重點(diǎn)檢索歐洲的專利、還要重點(diǎn)關(guān)注日本相關(guān)的便攜式軌道幾何檢測(cè)小車專利，同時(shí)也不能忽略美國(guó)、德國(guó)的專利申請(qǐng)，這樣才能進(jìn)行較為全面的檢索。

3.2 申請(qǐng)量隨時(shí)間的變化

在VEN數(shù)據(jù)庫(kù)中采用分類號(hào)進(jìn)行檢索，并以APD字段限定申請(qǐng)日，可以分別統(tǒng)計(jì)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的專利申請(qǐng)量隨時(shí)間的變化情況。便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的專利申請(qǐng)量從20世紀(jì)初至20世紀(jì)20年代，隨著時(shí)間的推移而逐漸增長(zhǎng)；20世紀(jì)40年代至20世紀(jì)50年代，有關(guān)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的申請(qǐng)量卻有所降低；20世紀(jì)60年代至20世紀(jì)50年代，專利申請(qǐng)量隨著時(shí)間的增加而迅速增長(zhǎng)，20世紀(jì)60年代有關(guān)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的申請(qǐng)量急劇增長(zhǎng)；在進(jìn)入21世紀(jì)后，專利申請(qǐng)量隨著時(shí)間的增加而迅速增長(zhǎng)，并在2000-2009期間達(dá)到一個(gè)高峰期，這主要是因?yàn)閺?1世紀(jì)初期，歐美、日本等先進(jìn)國(guó)家涌現(xiàn)了大量的優(yōu)秀鐵路企業(yè)，而為了滿足這些鐵路企業(yè)對(duì)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的需求，這些國(guó)家的相關(guān)機(jī)械公司加大了對(duì)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車方面研究的投入，從而很好的促進(jìn)了便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的發(fā)展。尤其是在中國(guó)進(jìn)入21世紀(jì)后，大力發(fā)展鐵路運(yùn)輸，到2016年，中國(guó)鐵路將形成高速鐵路、客運(yùn)專線、城際鐵路和既有線提速線路相配套的32000km的快速客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)，我國(guó)己有25個(gè)城市規(guī)劃了軌道交通網(wǎng)絡(luò)，總里程高達(dá)5000km/h。

3.3 專利申請(qǐng)人分析

申請(qǐng)量排名前十的申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，申請(qǐng)量位于第一名的是弗朗茨普拉瑟鐵路建筑機(jī)械工業(yè)有限公司（奧地利），第二名是法國(guó)的MATISA，第三名是美國(guó)的SPENO公司。 國(guó)內(nèi)申請(qǐng)量排名前二十的申請(qǐng)人中申請(qǐng)量排名第一的是北京交通大學(xué)，中國(guó)鐵道科學(xué)研究院排名第二，寶雞南車時(shí)代工程機(jī)械有限公司第三，西南交通大學(xué)、上海交通大學(xué)分列第四、五位，北京鐵科英邁技術(shù)有限公司、株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司分別位于第六、七位，另外，上海磁浮交通發(fā)展有限公司、中國(guó)神華能源股份有限公司的申請(qǐng)量也不容忽視。

對(duì)國(guó)內(nèi)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的專利申請(qǐng)人的分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中企業(yè)的專利申請(qǐng)量占的比例約為總專利申請(qǐng)量的一半，為53%，其次是各大高校的專利申請(qǐng)量占總專利申請(qǐng)量的21%，位于第二位，排于第三位的是科研研究所，為17%，個(gè)人申請(qǐng)為9%。

4、小結(jié)與展望

從國(guó)內(nèi)的專利申請(qǐng)文獻(xiàn)出發(fā)，對(duì)國(guó)內(nèi)有便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的主要申請(qǐng)人進(jìn)行了分析；以世界各國(guó)的專利申請(qǐng)量分布情況為基礎(chǔ)，對(duì)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車在世界范圍內(nèi)的發(fā)展歷程以及各個(gè)國(guó)家在不同時(shí)代的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，國(guó)外的便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展，技術(shù)發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟，而我國(guó)對(duì)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車研究的企業(yè)起步較晚，雖然逐漸加大了對(duì)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的投入，國(guó)內(nèi)有關(guān)便攜式軌道幾何檢測(cè)小車的申請(qǐng)量急劇增加，但目前仍舊面臨著創(chuàng)新能力不夠的難題，需要進(jìn)一步加大對(duì)鐵路軌道幾何檢測(cè)領(lǐng)域的研發(fā)投入。雖然目前己基本完成了軌道交通線路幾何安全狀態(tài)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究，但相關(guān)技術(shù)裝備車載檢測(cè)的應(yīng)用方式及其穩(wěn)定性，在高速列車上安裝的可靠性、地面標(biāo)定裝置的便攜性，以及地面數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)分析處理軟件的實(shí)用性等方面還需要完善?！?/p>

參考文獻(xiàn)

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[2]植立才，楊雪榮，成思源，楊世峰.新型軌檢小車整體車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2015，59（8）：59-61.