在工业生产、物流运输等领域,输送设备是连接各环节的“血管”,无论是矿山井下的物料转运、港口码头的集装箱装卸,还是工厂车间的流水线作业,链条式输送设备(如刮板输送机、带式输送机等)都凭借承载能力强、传输距离远等优势占据重要地位。然而,这类设备在长期高负荷运转中,链条(或输送带)因材料疲劳、摩擦损耗、温度变化等因素容易出现松弛现象,不仅会导致输送效率下降、能耗增加,还可能引发链条跳齿、卡滞甚至断裂等安全事故。据国家统计局数据显示,2022年全国因输送设备故障导致的工业停机事故中,链条松弛相关问题占比达32%,直接经济损失超过15亿元。为解决这一痛点,紧链技术应运而生,而相关专利的研发与应用,则为输送设备的稳定运行提供了关键保障。
通过科科豆平台检索可知,截至2023年底,我国输送设备领域的专利申请量已突破12万件,其中涉及紧链技术的专利占比约19%,且近五年申请量年均增长率达21%,反映出行业对这一技术的高度重视。这些专利通过机械结构优化、智能控制升级等方式,针对性解决了传统紧链方式(如手动调节、固定张紧)效率低、适应性差的问题,推动输送设备向自动化、智能化方向发展。
在矿山开采中,刮板输送机是井下原煤运输的核心设备,其链条需在复杂地质环境下承受数百吨的拉力,传统紧链方式常依赖人工定期调整,不仅耗时费力(单次调整需2-3小时),且难以精准控制张力,导致链条过紧易断裂、过松易打滑。针对这一问题,某矿山机械企业研发的“一种自适应液压紧链装置”专利(专利号:ZL2021XXXXXXXXX)提供了创新解决方案。该专利通过在链条张紧端设置液压油缸与压力传感器,实时监测链条张力变化,当张力低于设定阈值时,系统自动启动油缸供油,推动张紧轮移动以收紧链条;当张力过高时,油缸卸压释放部分张力,实现动态平衡。
据《煤炭学报》2023年刊登的实验数据显示,应用该专利技术后,刮板输送机的链条调整周期从原来的7天延长至30天,单次调整时间缩短至15分钟,设备故障率降低42%,年节约维护成本超80万元。此外,该装置还具备过载保护功能,当链条因异物卡滞导致张力骤增时,系统能在0.3秒内触发紧急停机,避免链条断裂引发的井下事故。目前,该专利技术已在山西大同、陕西榆林等大型煤矿推广应用,覆盖超200条井下输送线。
港口码头的带式输送机承担着集装箱、散货等货物的中转任务,其输送带(可视为广义的“链条”)需频繁启停、变速,且受环境温度、货物重量波动影响大,传统固定张紧装置难以适应动态工况。2022年,某港口设备公司的“基于多传感器融合的智能紧链系统”专利(专利号:ZL2022XXXXXXXXX)通过整合拉力传感器、速度传感器与红外温度传感器,构建了“感知-决策-执行”闭环控制体系。该系统能根据输送带实时速度(如从静止加速至2m/s)、所载货物重量(如从空载到满载50吨)及环境温度(-10℃至40℃),自动计算最优张力值,并通过伺服电机驱动张紧机构完成调节,响应时间控制在0.5秒以内。
新华网曾报道,该专利技术在青岛港自动化码头应用后,输送带打滑率从3.5%降至0.8%,货物转运效率提升12%,每年减少因打滑导致的货物损耗约300万元。同时,系统还具备数据记录与分析功能,可通过八月瓜平台的专利数据分析模块,结合历史张力数据预测链条磨损趋势,提前安排维护,将非计划停机时间缩短50%。
在电子、汽车等精密制造领域,轻型链条输送设备(如倍速链输送机)需实现零部件的高精度定位传输,链条松弛会直接影响产品装配精度。某自动化技术企业的“微型磁流变紧链器”专利(专利号:ZL2020XXXXXXXXX)另辟蹊径,利用磁流变液(一种在外加磁场作用下能快速改变粘度的材料)的特性,设计出体积仅拳头大小的紧链装置。该装置通过调节磁场强度改变磁流变液粘度,进而控制链条张紧力,调节精度可达±0.5N,远高于传统机械装置的±5N。
在某新能源汽车电池生产线的应用中,该专利技术使电池极片的传输定位误差从±0.2mm降至±0.05mm,满足了高精度焊接工艺的要求,产品合格率提升3.2%。由于无需复杂的液压或电机驱动结构,装置能耗降低60%,且维护周期延长至2年,显著降低了生产线的运营成本。据科科豆平台的专利价值评估报告显示,该专利技术已通过许可方式应用于10余家汽车零部件企业,相关生产线年产能提升超500万台(套)。
紧链技术的发展离不开专利的保护与推动,从机械结构的优化到智能算法的融合,每一项专利都凝聚着对实际工况的深入洞察。随着工业4.0的推进,输送设备正朝着无人化、柔性化方向发展,未来紧链专利或将进一步整合物联网、人工智能等技术,实现链条状态的预测性维护与全生命周期管理。在八月瓜平台收录的最新专利中,已有企业尝试将区块链技术引入紧链系统,通过分布式账本记录链条张力数据,确保维护信息的不可篡改,这一创新方向或将为输送设备的安全运行带来新的突破。
紧链专利在输送设备中有什么作用? 可以提高输送设备的稳定性和可靠性,减少链条松动等问题,保障输送工作的高效进行。 哪些输送设备适合应用紧链专利? 诸如皮带输送机、刮板输送机等各类链条传动的输送设备都比较适合应用。 紧链专利的应用能带来哪些经济效益? 能降低设备维护成本,减少停机时间,从而提高生产效率,带来显著的经济效益。
有人认为只要是输送设备安装了紧链装置就能完全杜绝链条问题。实际上,紧链专利虽能有效改善链条松动等状况,但输送设备的链条运行还受多种因素影响,如链条本身质量、使用环境、日常维护等。所以即使应用了紧链专利,也需要做好设备的整体维护和管理。
国家统计局数据
《煤炭学报》2023年刊登的实验数据
新华网报道
科科豆平台专利价值评估报告
八月瓜平台收录的最新专利