從專利角度淺析小型挖掘機技術(shù)的發(fā)展

劉俊里

【摘要】小型挖掘機是城市基礎(chǔ)設(shè)建設(shè)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(xiàn)狀，對小型挖掘機的專利文獻(xiàn)進(jìn)行了統(tǒng)計分析，總結(jié)了與小型挖掘機相關(guān)的中國專利文申請量趨勢，重要申請人并對技術(shù)發(fā)展中重要的專利文獻(xiàn)進(jìn)行分析，以期為我國在小型挖掘機技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展和創(chuàng)新提供參考。

【關(guān)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(zhì)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(fù)、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(yōu)勢，非常適用于空間狹小的施工場地作業(yè)。小型挖掘機的發(fā)展歷程與中型挖掘機的發(fā)展歷程類似，經(jīng)歷從輪胎式到履帶式，增加了動臂支撐機構(gòu)處的回轉(zhuǎn)機構(gòu)以及上部回轉(zhuǎn)機構(gòu)，后來， 小型挖掘機在回轉(zhuǎn)半徑、后部視野、動臂仰角、機械性能等方面得到進(jìn)一步改善， 發(fā)展為現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)型。

一、中國專利申請分析

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

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(xiàn)平穩(wěn)增長，隨著中國加入WTO，申請量從2002年開始飛速增長。

國內(nèi)小型挖掘機廠在國外先進(jìn)的技術(shù)的夾縫中，摸索出行之有效的專利申請之路。國內(nèi)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?qū)ν诰驒C細(xì)節(jié)的改進(jìn)，有大量關(guān)于小型拖拉機或者貨車底盤改造成的農(nóng)用小型挖掘機申請。以以代表性專利為例介紹國內(nèi)挖掘機的發(fā)展歷程：

廣西玉柴機器集團(tuán)公司（員廣西玉林柴油機廠）1989 年開始研制、生產(chǎn)小型液壓挖掘機，1990年正式投產(chǎn)，在1990年廣西玉林柴油機廠申請了國內(nèi)首個關(guān)于小型挖掘機的專利申請?zhí)朇N90204307，是國內(nèi)申請首臺小型履帶挖掘機，實用新型專利要求保護(hù)的型號為WY4，能夠360度旋轉(zhuǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)的反鏟裝置，這臺小型履帶式挖掘機的技術(shù)即使在現(xiàn)在看來也是非常先進(jìn)的。

1991年申請的申請?zhí)枮镃N90224298鏈刀式挖溝機用小型輪式拖拉機作為基礎(chǔ)車，在車上增設(shè)支架梁，支架梁上有過橋變速箱和鏈刀式挖掘機機構(gòu)及液壓升降機構(gòu)，從過橋變速箱引出兩個動力輸出軸分別驅(qū)動液壓機構(gòu)和挖掘機機構(gòu)。

在此基礎(chǔ)上，1999年申請的申請?zhí)枮镃N98210215由不帶車廂的小四輪拖拉機改造成挖掘機構(gòu)可以180度擺動小型輪式挖掘機。

2004年4月7日申請的申請?zhí)枮镃N03245688要求保護(hù)一種可以實現(xiàn)360度回轉(zhuǎn)，行車操作和挖掘作業(yè)可由一人完成的小型輪式挖掘機，其為國內(nèi)首臺可以實現(xiàn)360度回轉(zhuǎn)小型輪式液壓挖掘機。

200年申請的申請?zhí)枮镃N200420041431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(jù)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(qū)域內(nèi)存在障礙物的情況，更加靈活的挖掘，2005年申請的申請?zhí)枮镃N200510031373，其公開了一種挖掘機工作裝置前端偏轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述動臂前端鉸接有偏轉(zhuǎn)臂，偏轉(zhuǎn)油缸可驅(qū)動偏轉(zhuǎn)臂繞著動臂偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)臂帶動斗桿及斗桿油缸偏轉(zhuǎn)，從而使斗桿上鏟斗相對于動臂的中心線產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，增加了鏟斗的挖掘機角度，讓挖掘機能夠繞開障礙物進(jìn)行挖掘作業(yè)，也有利于墻根附近的直接挖掘作業(yè)。

為了節(jié)約能耗，同時降低對環(huán)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?zhí)枮镃N200520050630提供了一種小型液壓挖掘機的自動怠速裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)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?zhí)朇N200620083492是國內(nèi)首臺關(guān)于小型無尾回轉(zhuǎn)挖掘機的申請。無尾回轉(zhuǎn)的優(yōu)勢在于尾部能通過履帶，則可以360度旋轉(zhuǎn)作業(yè)，不用擔(dān)心尾部碰到障礙物。

申請?zhí)枮镃N200720034528的專利申請公開了一種駕駛室可以與動臂同步旋轉(zhuǎn)的挖掘機，改進(jìn)了傳統(tǒng)動臂回轉(zhuǎn)小型挖掘機存在水平旋轉(zhuǎn)的動臂遮擋駕駛員視線的，駕駛員必須要側(cè)身或者將頭伸出駕駛室的弊病，有效的提高了作業(yè)效率和作業(yè)精度。

2011年的申請?zhí)枮镃N201120262019的申請要求保護(hù)一種挖掘機可伸縮式底架，當(dāng)挖掘機作業(yè)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(wěn)定性，提高挖掘力。當(dāng)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(jié)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(jìn)后退，而不必考慮當(dāng)前行走馬達(dá)和工作裝置的位置，也不用進(jìn)行嘗試性操作判斷行走方向，2012年的申請?zhí)枮镃N201210161592的申請保護(hù)一種提高挖掘機行走操作直觀性的裝置及方法。

二、結(jié)語

本文以小型挖掘機相關(guān)專利文獻(xiàn)作為樣本，分析統(tǒng)計了該技術(shù)中申請現(xiàn)狀，并對小型挖掘機技術(shù)發(fā)展對應(yīng)重要的專利文獻(xiàn)進(jìn)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(zhuǎn)，挖掘性能更好，更安全，更環(huán)保，更舒適方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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