轮式起重机伸缩臂专利浅析

武衡科

摘要：在现代化建设过程中起重机的发展至关重要，与一个国家的基础设施建设和经济发展水平是息息相关的，其中轮式起重机由于具有机动灵活、操纵方便、效率高等特点被广泛的应用在不同的行业，通过整理分类号B66C23/687下的有关“起重机伸缩臂”专利技术方案，梳理该技术在国内外的发展脉络，有助于提高我们对于该技术的了解，同时为该技术的专利布局提供一定基础。

关键词：轮式起重机伸缩臂的发展历程

轮式起重机起源于1869 年的蒸气轨道式起重机，经历了轨道式—实心轮胎式—充气轮胎式的变化过程。充气轮胎式起重机是本世纪30 年代随着汽车工业的发展而出现的，由于轮式起重机具有机动灵活、操纵方便、效率高等特点，在二战后修复战争创伤和经济建设中得到了广泛应用。早期的轮式起重机大多采用机械传动的桁架式吊臂，随着60 年代中期液压技术的发展，液压伸缩臂轮式起重机得到迅速开发，到80 年代末，中小吨位的轮式起重机已几乎全部采用液压伸缩式吊臂，仅有一部分大吨位汽车起重机仍采用桁架式吊臂。我国轮式起重机1957 年开始生产，行业的真正发展时期如从1974 年算起的话，我国轮式起重机起步比欧美晚了约一个世纪，真正起步发展时期晚了近40年。然而，自从我国进入改革开放年代，国民经济突飞猛进，国家基础建设蓬勃发展，同时也推动着工程起重机行业迅猛发展。

1、轮式起重机伸缩臂种类

1.1伸缩油缸加绳排的伸缩机构

1.2单缸/多缸插销

2、轮式起重机伸缩臂专利基础状况分析

欧洲作为工程起重机的发源地，也是经济非常发达的地区，代表轮式起重机的最高水平，以德国利勃海尔公司（LIEBHERR）为代表的先进伸缩臂技术，体现了当前世界最高水平，是轮式起重机伸缩臂技术的发展方向，其次是德马克，同时还有森内博根、德国格鲁夫、多田野·法恩、波塔恩、奥米格、里格、PPM 等著名企业，日本的多田野、日立建机、加藤公司等，国内的代表性企业为中联、三一、徐重、浦沅、北起、长起、泰起、蚌起和锦重；通过检索发现世界各国伸缩臂申请量占比为：中国48%、日本16%、德国11%、美国10%、其他19%；起重机液压伸缩臂的主要申请人为中联、三一、徐重、利勃海尔、多田野；

中国在起重机伸缩臂方面的申请量遥遥领先于其他各国，通过梳理总结发现，虽然中国的申请量占据了一定的优势，但是在申请时间方面要落后其他国家数十年，在2008年之前，中国的伸缩臂申请量很少，且还参杂了国外的申请人在国内的申请，从2009年开始直到2012年国内申请量逐年上升，到2012年已有400左右年申请量，2013年申请量有所下滑，可能与整个中国现行的状况有关，制造业的蓬勃发展到了转型阶段，未来制造性的发展将向着高科技高技术含量的方向前进，申请量可能降低但是质量有所提升，这是我的预测。

美国作为经济大国，虽然工程机械总体水平领先于欧洲，但工程起重机相对落后于欧洲水平。德国的利勃海尔是轮式起重机伸缩臂技术的发展方向，目前的单缸自动伸缩系统采用卵圆形截面主臂，这种卵圆形截面主臂在减轻结构重量和提高起重性能方面具有良好的效果。国内的申请主要集中在06年之后，到2012年达到历史最高，主要以改进型技术为主，日本的多田野产品多样化，有轮式起重机、叉机、伸缩臂式搬运机、高空作业车等。

3、伸缩臂专利技术发展

单缸伸缩机构要求动作灵活、可靠性高、响应速度快、互锁性好，否则，很难实现吊臂的可靠伸缩。单缸插销技术采用单缸、互锁的缸销和臂销、精确测长电子技术，优点是重量最轻，对整机稳定性的影响最小，但技术难度大、成本较高、臂长种类少、伸缩时间长、臂长变化时麻烦。现在，徐重和浦沅等国内企业也成功研制出了此项技术，采用的是和LIEBHERR 相似的拔销装置置于伸缩机构上方的形式。由于此技术对于电液的要求较高，尤其是在自动伸缩的PLC 控制和伸缩系统的液压回路的设计上，国内企业的技术还不是太成熟，可靠性还不是太高，还有较长的路去走。

目前我国生产的汽车起重机以中、小吨位为主，普遍采用伸缩油缸加绳排的伸缩机构的型式，只是在细节上各具特点。该伸缩机构的特点是最末1、2 节伸缩臂采用钢丝绳伸缩，其它伸缩臂用油缸伸缩，因而最末伸缩臂的截面变化较大，大大降低了起重机在大幅度下的起重性能。同时该型式在5 节臂以上伸缩臂应用时难度较大。西方发达国家则主要生产50 t 以上的中、大吨位轮式起重机，伸缩机构普遍采用单缸插销型式。该技术特点是结构简单，空间局限性小。目前工程起重机向机、电、液一体化及智能化发展。从工程起重机的发展历程可以看出，工程起重機由于广泛采用了液压传动技术和电子控制技术的发展成果而得到了快速和长足的发展，如何进一步融合液压传动和电子控制技术乃至通讯技术，实现工程起重机的智能化、远程诊断、自动故障排除、高效低耗等功能，使工程起重机更好地服务于社会。采用先进研发手段，缩短产品开发周期，降低新产品早期故障反馈率。当前，所有厂家频频推出新产品和新技术，以吸引用户的眼球，提高企业的品牌优势和培育新的经济增长点，这需要研发专家采用先进手段进行预装配模拟、运动仿真、作业工况动态模拟等，以保证新产品和新技术的高可靠性，从而缩短产品试制周期，降低产品故障反馈率。

4、结论

伸缩臂技术的改进已经慢慢从结构到控制，国外的发展已经远远超过国内，虽然现在国内的一些企业也能生产出大吨位的起重机伸缩臂，但是鉴于对其控制系统的不成熟还是无法比拟国外的一流生产企业，在通过本次对起重机液压式伸缩臂的专利技术梳理，能够了解现有技术的发展，对于梳理伸缩臂技术起到很好的作用，有利于我们今后在该领域的专利布局。endprint