輪式起重機伸縮臂專利淺析

武衡科

摘要：在現代化建設過程中起重機的發展至關重要，與一個國家的基礎設施建設和經濟發展水平是息息相關的，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用在不同的行業，通過整理分類號B66C23/687下的有關“起重機伸縮臂”專利技術方案，梳理該技術在國內外的發展脈絡，有助于提高我們對于該技術的了解，同時為該技術的專利布局提供一定基礎。

關鍵詞：輪式起重機伸縮臂的發展歷程

輪式起重機起源于1869 年的蒸氣軌道式起重機，經歷了軌道式—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 年代隨著汽車工業的發展而出現的，由于輪式起重機具有機動靈活、操縱方便、效率高等特點，在二戰后修復戰爭創傷和經濟建設中得到了廣泛應用。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 年代中期液壓技術的發展，液壓伸縮臂輪式起重機得到迅速開發，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，行業的真正發展時期如從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，國民經濟突飛猛進，國家基礎建設蓬勃發展，同時也推動著工程起重機行業迅猛發展。

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

1.2單缸/多缸插銷

2、輪式起重機伸縮臂專利基礎狀況分析

歐洲作為工程起重機的發源地，也是經濟非常發達的地區，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，體現了當前世界最高水平，是輪式起重機伸縮臂技術的發展方向，其次是德馬克，同時還有森內博根、德國格魯夫、多田野·法恩、波塔恩、奧米格、里格、PPM 等著名企業，日本的多田野、日立建機、加藤公司等，國內的代表性企業為中聯、三一、徐重、浦沅、北起、長起、泰起、蚌起和錦重；通過檢索發現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、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先于其他各國，通過梳理總結發現，雖然中國的申請量占據了一定的優勢，但是在申請時間方面要落后其他國家數十年，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的申請，從2009年開始直到2012年國內申請量逐年上升，到2012年已有400左右年申請量，2013年申請量有所下滑，可能與整個中國現行的狀況有關，制造業的蓬勃發展到了轉型階段，未來制造性的發展將向著高科技高技術含量的方向前進，申請量可能降低但是質量有所提升，這是我的預測。

美國作為經濟大國，雖然工程機械總體水平領先于歐洲，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的發展方向，目前的單缸自動伸縮系統采用卵圓形截面主臂，這種卵圓形截面主臂在減輕結構重量和提高起重性能方面具有良好的效果。國內的申請主要集中在06年之后，到2012年達到歷史最高，主要以改進型技術為主，日本的多田野產品多樣化，有輪式起重機、叉機、伸縮臂式搬運機、高空作業車等。

3、伸縮臂專利技術發展

單缸伸縮機構要求動作靈活、可靠性高、響應速度快、互鎖性好，否則，很難實現吊臂的可靠伸縮。單缸插銷技術采用單缸、互鎖的缸銷和臂銷、精確測長電子技術，優點是重量最輕，對整機穩定性的影響最小，但技術難度大、成本較高、臂長種類少、伸縮時間長、臂長變化時麻煩。現在，徐重和浦沅等國內企業也成功研制出了此項技術，采用的是和LIEBHERR 相似的拔銷裝置置于伸縮機構上方的形式。由于此技術對于電液的要求較高，尤其是在自動伸縮的PLC 控制和伸縮系統的液壓回路的設計上，國內企業的技術還不是太成熟，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的型式，只是在細節上各具特點。該伸縮機構的特點是最末1、2 節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 節臂以上伸縮臂應用時難度較大。西方發達國家則主要生產50 t 以上的中、大噸位輪式起重機，伸縮機構普遍采用單缸插銷型式。該技術特點是結構簡單，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展。從工程起重機的發展歷程可以看出，工程起重機由于廣泛采用了液壓傳動技術和電子控制技術的發展成果而得到了快速和長足的發展，如何進一步融合液壓傳動和電子控制技術乃至通訊技術，實現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于社會。采用先進研發手段，縮短產品開發周期，降低新產品早期故障反饋率。當前，所有廠家頻頻推出新產品和新技術，以吸引用戶的眼球，提高企業的品牌優勢和培育新的經濟增長點，這需要研發專家采用先進手段進行預裝配模擬、運動仿真、作業工況動態模擬等，以保證新產品和新技術的高可靠性，從而縮短產品試制周期，降低產品故障反饋率。

4、結論

伸縮臂技術的改進已經慢慢從結構到控制，國外的發展已經遠遠超過國內，雖然現在國內的一些企業也能生產出大噸位的起重機伸縮臂，但是鑒于對其控制系統的不成熟還是無法比擬國外的一流生產企業，在通過本次對起重機液壓式伸縮臂的專利技術梳理，能夠了解現有技術的發展，對于梳理伸縮臂技術起到很好的作用，有利于我們今后在該領域的專利布局。endprint