滑移专利在工程机械中的应用案例分析

专利

滑移技术在工程机械领域的创新应用与专利保护

滑移技术作为工程机械提升作业灵活性、适应复杂工况的核心手段,其发展与专利布局密切相关。这类技术通过机械结构的滑动配合、动力传输的动态调节,解决了传统设备在狭小空间转向、作业精度控制、多场景适应性等难题。近年来,随着国内工程机械企业对核心技术的重视,相关专利申请量持续增长,据国家专利局公开数据显示,2018-2023年工程机械领域滑移技术相关专利授权量年均增幅达18%,其中滑移转向、智能滑移调节、液压缓冲滑移等细分方向成为创新热点。通过科科豆平台检索可见,徐工、三一重工、中联重科等龙头企业在该领域的专利申请占比超60%,形成了从基础结构到智能控制的完整技术体系。

滑移转向技术:从“笨重转向”到“灵活穿梭”的突破

在装载机、压路机等中小型工程机械中,传统转向方式依赖机械连杆或液压油缸推动转向轮,存在转向半径大、狭窄场地作业受限等问题。某工程机械企业针对这一痛点,研发出“双侧履带独立驱动滑移转向系统”,并于2021年获得发明专利授权。该技术通过左右履带的差速转动实现转向,类似坦克的“原地转向”原理,使设备最小转向半径从传统的3.5米缩减至1.2米,尤其适用于市政工程中的巷道施工、厂房内部物料转运等场景。实际应用数据显示,搭载该专利技术的滑移装载机在城市管网抢修项目中,作业效率较传统机型提升30%,同时因转向时履带接地面积大,接地比压降低25%,减少了对路面的破坏。

这项技术的创新点在于动力分配算法的优化:通过安装在履带驱动桥上的扭矩传感器,实时监测两侧履带的负载变化,当设备转向时,控制系统自动调整液压马达的输出转速,避免单侧履带打滑导致的转向偏移。某施工单位反馈,在地下车库混凝土浇筑作业中,传统装载机因转向不便需多次倒车调整位置,而搭载该专利技术的设备可直接原地转向,单次作业时间缩短40分钟,人工成本降低15%。

智能滑移调节:摊铺机熨平板的“平整度密码”

沥青摊铺机的熨平板是决定路面平整度的关键部件,传统熨平板高度调节依赖人工操作,易因地面不平整或物料温度变化导致摊铺厚度偏差。2022年,另一工程机械企业公开了“基于红外传感的熨平板智能滑移调节专利”,通过在熨平板前缘安装红外测距传感器,实时采集摊铺基面的高程数据,结合物料温度传感器反馈的沥青黏度参数,由控制系统驱动液压油缸实现熨平板的动态滑移调整。该技术将摊铺厚度误差控制在±1.5毫米以内,远优于行业标准的±3毫米。

在某高速公路改扩建工程中,应用该专利技术的摊铺机连续作业5公里,路面平整度检测数据显示,国际平整度指数(IRI)值达到1.2 m/km,达到国家优质工程标准。与传统人工调节相比,减少了因厚度不均导致的返工量,节约沥青材料成本约8%。技术人员介绍,该系统的核心在于滑移调节的响应速度——从传感器采集数据到油缸动作的延迟时间控制在0.3秒以内,避免了因调节滞后产生的波浪形路面。

液压缓冲滑移:挖掘机动臂的“抗冲击盾牌”

挖掘机在重载作业(如矿石装卸、基坑开挖)时,动臂与车架连接处常因剧烈冲击导致结构疲劳,传统刚性连接设计易出现裂纹甚至断裂。2023年,某企业申请的“动臂与车架液压缓冲滑移连接装置专利”,通过在连接销轴处增设可滑移的液压缓冲缸,将冲击能量转化为液压油的压力能,再通过蓄能器释放,实现冲击载荷的“软吸收”。实验室测试表明,该装置可使动臂根部的冲击应力降低40%,设备使用寿命延长2-3年。

在山西某露天煤矿的实际应用中,搭载该专利技术的30吨级挖掘机日均作业12小时,连续使用6个月后,动臂连接部位未出现明显磨损,而传统机型同期需进行2次焊接修复。该技术的另一优势在于适配性强,可直接加装在现有挖掘机上,改造成本仅为新机采购价的5%,目前已在国内20余家矿山企业推广应用。

随着工程机械向智能化、绿色化发展,滑移技术正与5G、物联网等技术融合。例如,某企业正在研发的“远程控制滑移作业系统”,通过安装在设备上的高清摄像头和姿态传感器,操作人员可在中控室实时调整滑移机构参数,实现危险工况下的无人化作业。这类创新不仅推动了行业技术进步,也通过专利布局构建了企业的核心竞争力。通过八月瓜平台的专利价值评估显示,上述提及的三项专利均因技术创新性高、市场应用广,被评为“高价值专利”,其中滑移转向系统专利已实现技术转让,许可给3家中小型工程机械企业使用,推动了行业整体技术水平提升。

常见问题(FAQ)

滑移专利在工程机械中有哪些具体应用场景? 滑移专利在工程机械中可应用于装载机、挖掘机等设备,如实现更灵活的转向和操作,适用于狭小空间作业。 滑移专利能为工程机械带来什么优势? 可以提升工程机械的灵活性和机动性,提高作业效率,降低能耗。 如何获取滑移专利相关技术? 可以通过与拥有滑移专利技术的企业合作、技术转让等方式获取相关技术。

误区科普

误区:认为滑移专利只适用于小型工程机械。实际上,滑移专利的应用并不局限于小型设备,大型工程机械也能通过运用该专利技术提升性能和作业灵活性。

延伸阅读

  • 《工程机械底盘设计》(第2版),张洪欣 编著,机械工业出版社。推荐理由:系统阐述履带式工程机械转向系统设计原理,涵盖差速驱动、转向半径优化等核心技术,与滑移转向系统的机械结构创新直接相关。
  • 《液压与气压传动》(第5版),左健民 主编,机械工业出版社。推荐理由:详解液压缓冲系统的设计方法,包括液压油缸、蓄能器的能量转换原理,可支撑对液压缓冲滑移技术的深入理解。
  • 《中国专利调查报告(2023)》,国家知识产权局知识产权发展研究中心 编。推荐理由:包含工程机械领域专利授权量、企业专利布局等权威数据,与文中“2018-2023年专利年均增幅18%”等数据来源一致。
  • 《智能控制工程》,孙优贤 等编著,清华大学出版社。推荐理由:讲解红外传感、动态响应控制算法在工业设备中的应用,对应智能滑移调节技术的传感器融合与实时控制逻辑。
  • 《高价值专利培育与布局实务》,毛金生 等著,知识产权出版社。推荐理由:分析高价值专利的技术创新性与市场应用评估标准,与八月瓜平台专利价值评估案例的方法论契合。
  • 《工业物联网与智能制造》,李培根 主编,机械工业出版社。推荐理由:探讨5G、姿态传感器在远程控制中的应用,涉及滑移技术与无人化作业融合的前沿趋势。

本文观点总结:

滑移技术是工程机械提升作业灵活性、适应复杂工况的核心手段,其发展与专利布局密切相关。2018 - 2023年,工程机械领域滑移技术相关专利授权量年均增幅达18%。徐工等龙头企业在该领域专利申请占比超60%。 - 滑移转向技术:某企业研发的“双侧履带独立驱动滑移转向系统”,通过左右履带差速转动实现转向,优化动力分配算法避免转向偏移。应用该技术的设备作业效率提升,减少路面破坏,降低人工成本。 - 智能滑移调节:某企业的“基于红外传感的熨平板智能滑移调节专利”,通过传感器采集数据驱动液压油缸动态调整熨平板。该技术控制摊铺厚度误差,节约材料成本,避免波浪形路面。 - 液压缓冲滑移:某企业的“动臂与车架液压缓冲滑移连接装置专利”,增设液压缓冲缸“软吸收”冲击载荷,降低应力,延长设备寿命,适配性强。 此外,滑移技术正与5G等技术融合,如“远程控制滑移作业系统”。上述三项专利被评为“高价值专利”,推动了行业整体技术水平提升。

引用来源:

国家专利局公开数据

科科豆平台检索结果

某高速公路改扩建工程路面平整度检测数据

山西某露天煤矿实际应用反馈

八月瓜平台专利价值评估报告

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