从专利角度浅析小型挖掘机技术的发展

刘俊里

【摘要】小型挖掘机是城市基础设建设中常用工程机械之一，文章从专利角度分析了小型挖掘机的现状，对小型挖掘机的专利文献进行了统计分析，总结了与小型挖掘机相关的中国专利文申请量趋势，重要申请人并对技术发展中重要的专利文献进行分析，以期为我国在小型挖掘机技术领域的发展和创新提供参考。

【关键词】小型挖掘机 轮式 履带式 无尾

小型挖掘机又被称为微型挖掘机，主要指整机质量≤6t的为挖掘机，其主要用于小型土石方工程、市政工程、路面修复、及河道河沟清淤工程等等。小型挖掘机具有中型挖掘机的多项功能，还具有运输方便、能耗小、高灵活性、高效率等方面的优势，非常适用于空间狭小的施工场地作业。小型挖掘机的发展历程与中型挖掘机的发展历程类似，经历从轮胎式到履带式，增加了动臂支撑机构处的回转机构以及上部回转机构，后来， 小型挖掘机在回转半径、后部视野、动臂仰角、机械性能等方面得到进一步改善， 发展为现在的标准型。

一、中国专利申请分析

在国内小型挖掘机专利十大中申请人中，其中国内申请量较大的企业申请人为三一重工，徐工，山河智能，中联重科，高校申请人为广西大学。

图1是我国小型挖掘机专利申请量的趋势图从1985-2002年，专利申请量呈现平稳增长，随着中国加入WTO，申请量从2002年开始飞速增长。

国内小型挖掘机厂在国外先进的技术的夹缝中，摸索出行之有效的专利申请之路。国内小型挖掘机专利申请早期多以实用新型为主，后期的专利申请偏向对挖掘机细节的改进，有大量关于小型拖拉机或者货车底盘改造成的农用小型挖掘机申请。以以代表性专利为例介绍国内挖掘机的发展历程：

广西玉柴机器集团公司（员广西玉林柴油机厂）1989 年开始研制、生产小型液压挖掘机，1990年正式投产，在1990年广西玉林柴油机厂申请了国内首个关于小型挖掘机的专利申请号CN90204307，是国内申请首台小型履带挖掘机，实用新型专利要求保护的型号为WY4，能够360度旋转，采用标准的反铲装置，这台小型履带式挖掘机的技术即使在现在看来也是非常先进的。

1991年申请的申请号为CN90224298链刀式挖沟机用小型轮式拖拉机作为基础车，在车上增设支架梁，支架梁上有过桥变速箱和链刀式挖掘机机构及液压升降机构，从过桥变速箱引出两个动力输出轴分别驱动液压机构和挖掘机机构。

在此基础上，1999年申请的申请号为CN98210215由不带车厢的小四轮拖拉机改造成挖掘机构可以180度摆动小型轮式挖掘机。

2004年4月7日申请的申请号为CN03245688要求保护一种可以实现360度回转，行车操作和挖掘作业可由一人完成的小型轮式挖掘机，其为国内首台可以实现360度回转小型轮式液压挖掘机。

200年申请的申请号为CN200420041431的专利在挖掘机工作装置上安装有通用连接器，通过连接器可以根据用户需要更换特殊的工作部件如液压挖坑器、液压破碎器、液压振动平板夯等。

为了让小型挖掘机能在边沟，边渠、工作区域内存在障碍物的情况，更加灵活的挖掘，2005年申请的申请号为CN200510031373，其公开了一种挖掘机工作装置前端偏转机构，所述动臂前端铰接有偏转臂，偏转油缸可驱动偏转臂绕着动臂偏转，偏转臂带动斗杆及斗杆油缸偏转，从而使斗杆上铲斗相对于动臂的中心线产生偏转，增加了铲斗的挖掘机角度，让挖掘机能够绕开障碍物进行挖掘作业，也有利于墙根附近的直接挖掘作业。

为了节约能耗，同时降低对环境的污染，山河智能机械股份有限公司在2006年6月14日申请号为CN200520050630提供了一种小型液压挖掘机的自动怠速装置，用于解决现有技术中小型挖掘机待机时间多时，操作者频繁减小油门的问题。

2006年的申请号CN200620083492是国内首台关于小型无尾回转挖掘机的申请。无尾回转的优势在于尾部能通过履带，则可以360度旋转作业，不用担心尾部碰到障碍物。

申请号为CN200720034528的专利申请公开了一种驾驶室可以与动臂同步旋转的挖掘机，改进了传统动臂回转小型挖掘机存在水平旋转的动臂遮挡駕驶员视线的，驾驶员必须要侧身或者将头伸出驾驶室的弊病，有效的提高了作业效率和作业精度。

2011年的申请号为CN201120262019的申请要求保护一种挖掘机可伸缩式底架，当挖掘机作业时，可以增大左、右履带装置之间的距离，增加小型液压挖掘机的占地范围，提高挖掘机工作的稳定性，提高挖掘力。当挖掘机行走或存放时，可以减少左、右履带装置之间的距离，以节省占地面积和存放空间。

为了使得驾驶员能够更加直观推动推杆控制挖掘机前进后退，而不必考虑当前行走马达和工作装置的位置，也不用进行尝试性操作判断行走方向，2012年的申请号为CN201210161592的申请保护一种提高挖掘机行走操作直观性的装置及方法。

二、结语

本文以小型挖掘机相关专利文献作为样本，分析统计了该技术中申请现状，并对小型挖掘机技术发展对应重要的专利文献进行分析。从1970年第一台小型挖掘机诞生之后，小型挖掘机一直朝着小型化，无尾回转，挖掘性能更好，更安全，更环保，更舒适方向发展。

参考文献：

[1]张宏，张箭.国内外小型挖掘机发展漫谈，建筑机械化，2006，（09）.endprint