輪式起重機伸縮臂專利淺析

武衡科

摘要：在現(xiàn)代化建設(shè)過程中起重機的發(fā)展至關(guān)重要，與一個國家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展水平是息息相關(guān)的，其中輪式起重機由于具有機動靈活、操縱方便、效率高等特點被廣泛的應(yīng)用在不同的行業(yè)，通過整理分類號B66C23/687下的有關(guān)“起重機伸縮臂”專利技術(shù)方案，梳理該技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展脈絡(luò)，有助于提高我們對于該技術(shù)的了解，同時為該技術(shù)的專利布局提供一定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：輪式起重機伸縮臂的發(fā)展歷程

輪式起重機起源于1869 年的蒸氣軌道式起重機，經(jīng)歷了軌道式—實心輪胎式—充氣輪胎式的變化過程。充氣輪胎式起重機是本世紀30 年代隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的，由于輪式起重機具有機動靈活、操縱方便、效率高等特點，在二戰(zhàn)后修復(fù)戰(zhàn)爭創(chuàng)傷和經(jīng)濟建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。早期的輪式起重機大多采用機械傳動的桁架式吊臂，隨著60 年代中期液壓技術(shù)的發(fā)展，液壓伸縮臂輪式起重機得到迅速開發(fā)，到80 年代末，中小噸位的輪式起重機已幾乎全部采用液壓伸縮式吊臂，僅有一部分大噸位汽車起重機仍采用桁架式吊臂。我國輪式起重機1957 年開始生產(chǎn)，行業(yè)的真正發(fā)展時期如從1974 年算起的話，我國輪式起重機起步比歐美晚了約一個世紀，真正起步發(fā)展時期晚了近40年。然而，自從我國進入改革開放年代，國民經(jīng)濟突飛猛進，國家基礎(chǔ)建設(shè)蓬勃發(fā)展，同時也推動著工程起重機行業(yè)迅猛發(fā)展。

1、輪式起重機伸縮臂種類

1.1伸縮油缸加繩排的伸縮機構(gòu)

1.2單缸/多缸插銷

2、輪式起重機伸縮臂專利基礎(chǔ)狀況分析

歐洲作為工程起重機的發(fā)源地，也是經(jīng)濟非常發(fā)達的地區(qū)，代表輪式起重機的最高水平，以德國利勃海爾公司（LIEBHERR）為代表的先進伸縮臂技術(shù)，體現(xiàn)了當(dāng)前世界最高水平，是輪式起重機伸縮臂技術(shù)的發(fā)展方向，其次是德馬克，同時還有森內(nèi)博根、德國格魯夫、多田野·法恩、波塔恩、奧米格、里格、PPM 等著名企業(yè)，日本的多田野、日立建機、加藤公司等，國內(nèi)的代表性企業(yè)為中聯(lián)、三一、徐重、浦沅、北起、長起、泰起、蚌起和錦重；通過檢索發(fā)現(xiàn)世界各國伸縮臂申請量占比為：中國48%、日本16%、德國11%、美國10%、其他19%；起重機液壓伸縮臂的主要申請人為中聯(lián)、三一、徐重、利勃海爾、多田野；

中國在起重機伸縮臂方面的申請量遙遙領(lǐng)先于其他各國，通過梳理總結(jié)發(fā)現(xiàn)，雖然中國的申請量占據(jù)了一定的優(yōu)勢，但是在申請時間方面要落后其他國家數(shù)十年，在2008年之前，中國的伸縮臂申請量很少，且還參雜了國外的申請人在國內(nèi)的申請，從2009年開始直到2012年國內(nèi)申請量逐年上升，到2012年已有400左右年申請量，2013年申請量有所下滑，可能與整個中國現(xiàn)行的狀況有關(guān)，制造業(yè)的蓬勃發(fā)展到了轉(zhuǎn)型階段，未來制造性的發(fā)展將向著高科技高技術(shù)含量的方向前進，申請量可能降低但是質(zhì)量有所提升，這是我的預(yù)測。

美國作為經(jīng)濟大國，雖然工程機械總體水平領(lǐng)先于歐洲，但工程起重機相對落后于歐洲水平。德國的利勃海爾是輪式起重機伸縮臂技術(shù)的發(fā)展方向，目前的單缸自動伸縮系統(tǒng)采用卵圓形截面主臂，這種卵圓形截面主臂在減輕結(jié)構(gòu)重量和提高起重性能方面具有良好的效果。國內(nèi)的申請主要集中在06年之后，到2012年達到歷史最高，主要以改進型技術(shù)為主，日本的多田野產(chǎn)品多樣化，有輪式起重機、叉機、伸縮臂式搬運機、高空作業(yè)車等。

3、伸縮臂專利技術(shù)發(fā)展

單缸伸縮機構(gòu)要求動作靈活、可靠性高、響應(yīng)速度快、互鎖性好，否則，很難實現(xiàn)吊臂的可靠伸縮。單缸插銷技術(shù)采用單缸、互鎖的缸銷和臂銷、精確測長電子技術(shù)，優(yōu)點是重量最輕，對整機穩(wěn)定性的影響最小，但技術(shù)難度大、成本較高、臂長種類少、伸縮時間長、臂長變化時麻煩?，F(xiàn)在，徐重和浦沅等國內(nèi)企業(yè)也成功研制出了此項技術(shù)，采用的是和LIEBHERR 相似的拔銷裝置置于伸縮機構(gòu)上方的形式。由于此技術(shù)對于電液的要求較高，尤其是在自動伸縮的PLC 控制和伸縮系統(tǒng)的液壓回路的設(shè)計上，國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)還不是太成熟，可靠性還不是太高，還有較長的路去走。

目前我國生產(chǎn)的汽車起重機以中、小噸位為主，普遍采用伸縮油缸加繩排的伸縮機構(gòu)的型式，只是在細節(jié)上各具特點。該伸縮機構(gòu)的特點是最末1、2 節(jié)伸縮臂采用鋼絲繩伸縮，其它伸縮臂用油缸伸縮，因而最末伸縮臂的截面變化較大，大大降低了起重機在大幅度下的起重性能。同時該型式在5 節(jié)臂以上伸縮臂應(yīng)用時難度較大。西方發(fā)達國家則主要生產(chǎn)50 t 以上的中、大噸位輪式起重機，伸縮機構(gòu)普遍采用單缸插銷型式。該技術(shù)特點是結(jié)構(gòu)簡單，空間局限性小。目前工程起重機向機、電、液一體化及智能化發(fā)展。從工程起重機的發(fā)展歷程可以看出，工程起重機由于廣泛采用了液壓傳動技術(shù)和電子控制技術(shù)的發(fā)展成果而得到了快速和長足的發(fā)展，如何進一步融合液壓傳動和電子控制技術(shù)乃至通訊技術(shù)，實現(xiàn)工程起重機的智能化、遠程診斷、自動故障排除、高效低耗等功能，使工程起重機更好地服務(wù)于社會。采用先進研發(fā)手段，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低新產(chǎn)品早期故障反饋率。當(dāng)前，所有廠家頻頻推出新產(chǎn)品和新技術(shù)，以吸引用戶的眼球，提高企業(yè)的品牌優(yōu)勢和培育新的經(jīng)濟增長點，這需要研發(fā)專家采用先進手段進行預(yù)裝配模擬、運動仿真、作業(yè)工況動態(tài)模擬等，以保證新產(chǎn)品和新技術(shù)的高可靠性，從而縮短產(chǎn)品試制周期，降低產(chǎn)品故障反饋率。

4、結(jié)論

伸縮臂技術(shù)的改進已經(jīng)慢慢從結(jié)構(gòu)到控制，國外的發(fā)展已經(jīng)遠遠超過國內(nèi)，雖然現(xiàn)在國內(nèi)的一些企業(yè)也能生產(chǎn)出大噸位的起重機伸縮臂，但是鑒于對其控制系統(tǒng)的不成熟還是無法比擬國外的一流生產(chǎn)企業(yè)，在通過本次對起重機液壓式伸縮臂的專利技術(shù)梳理，能夠了解現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)展，對于梳理伸縮臂技術(shù)起到很好的作用，有利于我們今后在該領(lǐng)域的專利布局。endprint