桥式起重机专利技术综述

余杰　李永刚　刘金

摘 要：桥式起重机是一种典型、重要的起重机械。文章对桥式起重机主要结构和工作机构的专利文献进行了检索、统计、整理和分析，梳理了塔式起重机技术发展状况。

关键词：起重机；技术；专利

中图分类号：TH215 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）30-0025-03

Abstract： The bridge crane is a typical and important lifting machinery. In this paper， the patent documents of the main structure and working mechanism of the bridge crane are searched， counted， sorted and analyzed， and the technical development situation of the tower crane is combed.

Keywords： crane； technology； patent

1 桥式起重机的概念

桥式起重机是指以桥架为承载构件，由起升机构、小车运行机构和大车运行机构等几部分组成的起重机械。桥式起重机是使用范围最广的起重机械，它在机械、冶金、交通、矿山的各类车间、仓库，在室内或露天固定跨间作安装、装卸及搬运起重工作，在工作机构方面，其具有起升机构，行走机构和控制系统，起升机构用于实现物品升降，行走机构用于实现桥式起重机位置的改变，控制系统用于实现起重机各个部件的功能。

2 技术发展状况

对数据进行统计分析：

（1）申请量年度统计分析。从图1中可见，在除中国外的全球范围内，在1970年以前，其申请量处于较低水平，这一阶段的桥式起重机由最初的雏形发展为原型机并最终发展为结构功能比较完整的几代桥式起重机，这一阶段的申请量几乎集中在英国和美国，从这可以看出，自英国产业革命以后，桥式起重机被广泛地采用，但之后由于英国经常发生经济危机，工业生产停滞不前，桥式起重机的申请量在也骤减，美国也是世界上设计制造桥式起重机较早的国家之一，技术水平与生产能力较高。

（2）申请原创国统计分析。对专利文献的技术原创所在的国家进行统计得到的结果，就統计数据来看，中国、俄罗斯（含前苏联）、美国、日本、德国、韩国是专利申请的主要原创国，上述六个国家的申请量占到了全球申请总量的九成，中国近年来在桥式起重机领域的专利申请非常活跃，这得益于我国城镇化、工业化和经济飞速发展过程中对桥式起重机的旺盛需求。

（3）重要申请人统计分析。通过对申请人申请量的统计，桥式起重机行业的传统领导者GOTTWALD、PACECO CORP， TEREX MPHS（DEMAG） 具有较大的申请量，日本也有MITSUMISHI、ISHIKAWAJIMA等实力雄厚的制造商。上海振华重工、华电重工等后起之秀也占据较大份额。

（4）专利技术发展演进。通过对桥式起重机各个时期专利文献的梳理和分析，可以得到所研究领域的专利技术演进路线，如图所示。从图2中可以发现，桥式起重机专利申请的发展大致经历了以下几个主要发展阶段： 20世纪20年代-50年代之前为初步发展阶段，1950-70年代为桥式起重机发展上升阶段，1971年后-至今之后为稳定发展阶段。

a.20世纪初-1950年为初步发展阶段，桥式起重机起源于20世纪初的欧洲，随着欧洲科学技术的不断发展与进步，为了实现高效率生产，降低劳动力强度，在20世纪初，第一台用钢铁材料制成的桥式起重机在欧洲出现，如专利CH109818A便初步涉及到便于搬运车厢内货物的桥式起重机技术，同时美国也于20世纪初制成桥式起重机，其从最初的桥式起重机雏形逐步向前发展，同时，随着欧洲国家在贸易、航海事业方面的发展，也产生了岸边桥式起重机，如英国作为老牌的资本主义国家，在1912年便申请涉及岸边桥式起重机GB191217349A，但由于后来的经济危机，工业停滞不前，也影响到了桥式起重机的发展。

b.1950-70年代为桥式起重机的发展上升阶段。第二次世界大战后，随着工业、经济的恢复，对桥式起重机的发展起到了极大的推动作用，在这一阶段，无论是通用桥式起重机，还是岸边桥式起重机，都得到了飞速的发展，德国、美国、英国、日本、俄罗斯（含前苏联）等生产出了大量桥式起重机，桥式起重机的结构也进一步完善，这一时期桥式起重机的专利申请量也激增，实质上这一时期，桥式起重机的技术热点主要集装在其各个部件结构形式的变化，比如在桥架结构形式方面，分别出现了箱型梁结构、管式梁结构、腹板梁结构、型钢焊接桁架结构，且梁的数量也由单梁发展为双梁，如DE1128361专利、GB1224598专利，其可带来更好的承载能力。

c.1970年后，桥式起重机发展进入稳定阶段，在此阶段，随着科技的进步，对桥式起重机初步提出了智能化、自动化以及安全性方面的要求，发展，出现了电气、液压控制系统，这一时期，技术的热点则主要集中在控制系统和安全应用方面，如核心专利US4667834A、US5133465A等都涉及电气、液压控制系统这方面的技术，JP特许第305914B2A、FI890788A则涉及远程控制、自动控制方面等技术，同时，可以看出，在这些技术热点上，美国、日本等具有绝对的技术优势。

3 结束语

本文对桥式起重机主要结构和工作机构的专利技术进行了分析和整理，重点关注了本领域的申请量年度分布、地域分布、核心专利和技术演进路线等信息，分析表明，桥式起重机的发展历程较长，其起源和兴盛都在欧美地区，传统桥式起重机行业领导者GOTTWALD、DEMAGE、TEREX等引领整个行业的技术进步，使桥式机逐步发展为类型齐全、功能完善的一类起重机械，成为广泛应用于厂房、车间、港口的起重机械，其技术成熟度较高。中国近年来在该领域的专利申请量上升明显，但技术创新的空间和能力有限，与国外专利申请相比，专利申请