橋式起重機專利技術(shù)綜述

余杰　李永剛　劉金

摘 要：橋式起重機是一種典型、重要的起重機械。文章對橋式起重機主要結(jié)構(gòu)和工作機構(gòu)的專利文獻進行了檢索、統(tǒng)計、整理和分析，梳理了塔式起重機技術(shù)發(fā)展狀況。

關(guān)鍵詞：起重機；技術(shù)；專利

中圖分類號：TH215 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）30-0025-03

Abstract： The bridge crane is a typical and important lifting machinery. In this paper， the patent documents of the main structure and working mechanism of the bridge crane are searched， counted， sorted and analyzed， and the technical development situation of the tower crane is combed.

Keywords： crane； technology； patent

1 橋式起重機的概念

橋式起重機是指以橋架為承載構(gòu)件，由起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)和大車運行機構(gòu)等幾部分組成的起重機械。橋式起重機是使用范圍最廣的起重機械，它在機械、冶金、交通、礦山的各類車間、倉庫，在室內(nèi)或露天固定跨間作安裝、裝卸及搬運起重工作，在工作機構(gòu)方面，其具有起升機構(gòu)，行走機構(gòu)和控制系統(tǒng)，起升機構(gòu)用于實現(xiàn)物品升降，行走機構(gòu)用于實現(xiàn)橋式起重機位置的改變，控制系統(tǒng)用于實現(xiàn)起重機各個部件的功能。

2 技術(shù)發(fā)展狀況

對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析：

（1）申請量年度統(tǒng)計分析。從圖1中可見，在除中國外的全球范圍內(nèi)，在1970年以前，其申請量處于較低水平，這一階段的橋式起重機由最初的雛形發(fā)展為原型機并最終發(fā)展為結(jié)構(gòu)功能比較完整的幾代橋式起重機，這一階段的申請量幾乎集中在英國和美國，從這可以看出，自英國產(chǎn)業(yè)革命以后，橋式起重機被廣泛地采用，但之后由于英國經(jīng)常發(fā)生經(jīng)濟危機，工業(yè)生產(chǎn)停滯不前，橋式起重機的申請量在也驟減，美國也是世界上設(shè)計制造橋式起重機較早的國家之一，技術(shù)水平與生產(chǎn)能力較高。

（2）申請原創(chuàng)國統(tǒng)計分析。對專利文獻的技術(shù)原創(chuàng)所在的國家進行統(tǒng)計得到的結(jié)果，就統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，中國、俄羅斯（含前蘇聯(lián)）、美國、日本、德國、韓國是專利申請的主要原創(chuàng)國，上述六個國家的申請量占到了全球申請總量的九成，中國近年來在橋式起重機領(lǐng)域的專利申請非?；钴S，這得益于我國城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和經(jīng)濟飛速發(fā)展過程中對橋式起重機的旺盛需求。

（3）重要申請人統(tǒng)計分析。通過對申請人申請量的統(tǒng)計，橋式起重機行業(yè)的傳統(tǒng)領(lǐng)導者GOTTWALD、PACECO CORP， TEREX MPHS（DEMAG） 具有較大的申請量，日本也有MITSUMISHI、ISHIKAWAJIMA等實力雄厚的制造商。上海振華重工、華電重工等后起之秀也占據(jù)較大份額。

（4）專利技術(shù)發(fā)展演進。通過對橋式起重機各個時期專利文獻的梳理和分析，可以得到所研究領(lǐng)域的專利技術(shù)演進路線，如圖所示。從圖2中可以發(fā)現(xiàn)，橋式起重機專利申請的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個主要發(fā)展階段： 20世紀20年代-50年代之前為初步發(fā)展階段，1950-70年代為橋式起重機發(fā)展上升階段，1971年后-至今之后為穩(wěn)定發(fā)展階段。

a.20世紀初-1950年為初步發(fā)展階段，橋式起重機起源于20世紀初的歐洲，隨著歐洲科學技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，為了實現(xiàn)高效率生產(chǎn)，降低勞動力強度，在20世紀初，第一臺用鋼鐵材料制成的橋式起重機在歐洲出現(xiàn)，如專利CH109818A便初步涉及到便于搬運車廂內(nèi)貨物的橋式起重機技術(shù)，同時美國也于20世紀初制成橋式起重機，其從最初的橋式起重機雛形逐步向前發(fā)展，同時，隨著歐洲國家在貿(mào)易、航海事業(yè)方面的發(fā)展，也產(chǎn)生了岸邊橋式起重機，如英國作為老牌的資本主義國家，在1912年便申請涉及岸邊橋式起重機GB191217349A，但由于后來的經(jīng)濟危機，工業(yè)停滯不前，也影響到了橋式起重機的發(fā)展。

b.1950-70年代為橋式起重機的發(fā)展上升階段。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著工業(yè)、經(jīng)濟的恢復，對橋式起重機的發(fā)展起到了極大的推動作用，在這一階段，無論是通用橋式起重機，還是岸邊橋式起重機，都得到了飛速的發(fā)展，德國、美國、英國、日本、俄羅斯（含前蘇聯(lián)）等生產(chǎn)出了大量橋式起重機，橋式起重機的結(jié)構(gòu)也進一步完善，這一時期橋式起重機的專利申請量也激增，實質(zhì)上這一時期，橋式起重機的技術(shù)熱點主要集裝在其各個部件結(jié)構(gòu)形式的變化，比如在橋架結(jié)構(gòu)形式方面，分別出現(xiàn)了箱型梁結(jié)構(gòu)、管式梁結(jié)構(gòu)、腹板梁結(jié)構(gòu)、型鋼焊接桁架結(jié)構(gòu)，且梁的數(shù)量也由單梁發(fā)展為雙梁，如DE1128361專利、GB1224598專利，其可帶來更好的承載能力。

c.1970年后，橋式起重機發(fā)展進入穩(wěn)定階段，在此階段，隨著科技的進步，對橋式起重機初步提出了智能化、自動化以及安全性方面的要求，發(fā)展，出現(xiàn)了電氣、液壓控制系統(tǒng)，這一時期，技術(shù)的熱點則主要集中在控制系統(tǒng)和安全應用方面，如核心專利US4667834A、US5133465A等都涉及電氣、液壓控制系統(tǒng)這方面的技術(shù)，JP特許第305914B2A、FI890788A則涉及遠程控制、自動控制方面等技術(shù)，同時，可以看出，在這些技術(shù)熱點上，美國、日本等具有絕對的技術(shù)優(yōu)勢。

3 結(jié)束語

本文對橋式起重機主要結(jié)構(gòu)和工作機構(gòu)的專利技術(shù)進行了分析和整理，重點關(guān)注了本領(lǐng)域的申請量年度分布、地域分布、核心專利和技術(shù)演進路線等信息，分析表明，橋式起重機的發(fā)展歷程較長，其起源和興盛都在歐美地區(qū)，傳統(tǒng)橋式起重機行業(yè)領(lǐng)導者GOTTWALD、DEMAGE、TEREX等引領(lǐng)整個行業(yè)的技術(shù)進步，使橋式機逐步發(fā)展為類型齊全、功能完善的一類起重機械，成為廣泛應用于廠房、車間、港口的起重機械，其技術(shù)成熟度較高。中國近年來在該領(lǐng)域的專利申請量上升明顯，但技術(shù)創(chuàng)新的空間和能力有限，與國外專利申請相比，專利申請