從專利角度淺析小型挖掘機技術的發展

劉俊里

【摘要】小型挖掘機是城市基礎設建設中常用工程機械之一，文章從專利角度分析了小型挖掘機的現狀，對小型挖掘機的專利文獻進行了統計分析，總結了與小型挖掘機相關的中國專利文申請量趨勢，重要申請人并對技術發展中重要的專利文獻進行分析，以期為我國在小型挖掘機技術領域的發展和創新提供參考。

【關鍵詞】小型挖掘機 輪式 履帶式 無尾

小型挖掘機又被稱為微型挖掘機，主要指整機質量≤6t的為挖掘機，其主要用于小型土石方工程、市政工程、路面修復、及河道河溝清淤工程等等。小型挖掘機具有中型挖掘機的多項功能，還具有運輸方便、能耗小、高靈活性、高效率等方面的優勢，非常適用于空間狹小的施工場地作業。小型挖掘機的發展歷程與中型挖掘機的發展歷程類似，經歷從輪胎式到履帶式，增加了動臂支撐機構處的回轉機構以及上部回轉機構，后來， 小型挖掘機在回轉半徑、后部視野、動臂仰角、機械性能等方面得到進一步改善， 發展為現在的標準型。

一、中國專利申請分析

在國內小型挖掘機專利十大中申請人中，其中國內申請量較大的企業申請人為三一重工，徐工，山河智能，中聯重科，高校申請人為廣西大學。

圖1是我國小型挖掘機專利申請量的趨勢圖從1985-2002年，專利申請量呈現平穩增長，隨著中國加入WTO，申請量從2002年開始飛速增長。

國內小型挖掘機廠在國外先進的技術的夾縫中，摸索出行之有效的專利申請之路。國內小型挖掘機專利申請早期多以實用新型為主，后期的專利申請偏向對挖掘機細節的改進，有大量關于小型拖拉機或者貨車底盤改造成的農用小型挖掘機申請。以以代表性專利為例介紹國內挖掘機的發展歷程：

廣西玉柴機器集團公司（員廣西玉林柴油機廠）1989 年開始研制、生產小型液壓挖掘機，1990年正式投產，在1990年廣西玉林柴油機廠申請了國內首個關于小型挖掘機的專利申請號CN90204307，是國內申請首臺小型履帶挖掘機，實用新型專利要求保護的型號為WY4，能夠360度旋轉，采用標準的反鏟裝置，這臺小型履帶式挖掘機的技術即使在現在看來也是非常先進的。

1991年申請的申請號為CN90224298鏈刀式挖溝機用小型輪式拖拉機作為基礎車，在車上增設支架梁，支架梁上有過橋變速箱和鏈刀式挖掘機機構及液壓升降機構，從過橋變速箱引出兩個動力輸出軸分別驅動液壓機構和挖掘機機構。

在此基礎上，1999年申請的申請號為CN98210215由不帶車廂的小四輪拖拉機改造成挖掘機構可以180度擺動小型輪式挖掘機。

2004年4月7日申請的申請號為CN03245688要求保護一種可以實現360度回轉，行車操作和挖掘作業可由一人完成的小型輪式挖掘機，其為國內首臺可以實現360度回轉小型輪式液壓挖掘機。

200年申請的申請號為CN200420041431的專利在挖掘機工作裝置上安裝有通用連接器，通過連接器可以根據用戶需要更換特殊的工作部件如液壓挖坑器、液壓破碎器、液壓振動平板夯等。

為了讓小型挖掘機能在邊溝，邊渠、工作區域內存在障礙物的情況，更加靈活的挖掘，2005年申請的申請號為CN200510031373，其公開了一種挖掘機工作裝置前端偏轉機構，所述動臂前端鉸接有偏轉臂，偏轉油缸可驅動偏轉臂繞著動臂偏轉，偏轉臂帶動斗桿及斗桿油缸偏轉，從而使斗桿上鏟斗相對于動臂的中心線產生偏轉，增加了鏟斗的挖掘機角度，讓挖掘機能夠繞開障礙物進行挖掘作業，也有利于墻根附近的直接挖掘作業。

為了節約能耗，同時降低對環境的污染，山河智能機械股份有限公司在2006年6月14日申請號為CN200520050630提供了一種小型液壓挖掘機的自動怠速裝置，用于解決現有技術中小型挖掘機待機時間多時，操作者頻繁減小油門的問題。

2006年的申請號CN200620083492是國內首臺關于小型無尾回轉挖掘機的申請。無尾回轉的優勢在于尾部能通過履帶，則可以360度旋轉作業，不用擔心尾部碰到障礙物。

申請號為CN200720034528的專利申請公開了一種駕駛室可以與動臂同步旋轉的挖掘機，改進了傳統動臂回轉小型挖掘機存在水平旋轉的動臂遮擋駕駛員視線的，駕駛員必須要側身或者將頭伸出駕駛室的弊病，有效的提高了作業效率和作業精度。

2011年的申請號為CN201120262019的申請要求保護一種挖掘機可伸縮式底架，當挖掘機作業時，可以增大左、右履帶裝置之間的距離，增加小型液壓挖掘機的占地范圍，提高挖掘機工作的穩定性，提高挖掘力。當挖掘機行走或存放時，可以減少左、右履帶裝置之間的距離，以節省占地面積和存放空間。

為了使得駕駛員能夠更加直觀推動推桿控制挖掘機前進后退，而不必考慮當前行走馬達和工作裝置的位置，也不用進行嘗試性操作判斷行走方向，2012年的申請號為CN201210161592的申請保護一種提高挖掘機行走操作直觀性的裝置及方法。

二、結語

本文以小型挖掘機相關專利文獻作為樣本，分析統計了該技術中申請現狀，并對小型挖掘機技術發展對應重要的專利文獻進行分析。從1970年第一臺小型挖掘機誕生之后，小型挖掘機一直朝著小型化，無尾回轉，挖掘性能更好，更安全，更環保，更舒適方向發展。

參考文獻：

[1]張宏，張箭.國內外小型挖掘機發展漫談，建筑機械化，2006，（09）.endprint