铲装机专利技术有哪些创新点和应用领域

器械专利

现代工程建设的得力助手:铲装机及其专利技术的革新与应用

在矿山开采的深邃巷道中,在建筑工地上的尘土飞扬间,在大型水利工程的建设现场,我们常常能看到一种身形稳健、力量强劲的工程机械在忙碌作业,它们就是铲装机。这种集铲装、运输等功能于一体的设备,凭借其高效的物料处理能力,成为了物料搬运和场地平整不可或缺的关键角色,极大地提升了各类工程的施工效率。随着工业技术的不断进步,铲装机也在持续迭代升级,而驱动这一升级过程的核心力量之一,便是铲装机专利所蕴含的创新智慧。这些专利技术不仅推动了铲装机本身性能的飞跃,也拓展了其在更广泛领域的应用可能性。

通过在八月瓜等专业知识产权服务平台进行检索和分析,可以发现近年来铲装机专利的申请数量和质量都呈现出稳步提升的趋势,这从一个侧面反映了行业对技术创新的高度重视和积极投入。国家知识产权局公布的数据也显示,我国在工程机械领域的专利申请量多年来位居世界前列,其中不乏大量与铲装机相关的核心技术专利,这些专利为我国工程机械行业从“中国制造”向“中国智造”转型提供了坚实的技术支撑。

铲装机专利的创新点往往围绕着几个核心目标展开,旨在提升设备的作业效率、降低能耗、增强操作的便捷性与安全性,以及适应更为复杂多变的工作环境。在动力系统方面,传统的柴油发动机虽然动力强劲,但在能耗和排放方面存在一定局限。因此,许多铲装机专利开始探索混合动力技术,例如将传统内燃机与电动机或蓄电池相结合,实现能量的回收与再利用,在完成同样作业量的情况下有效降低燃油消耗和尾气排放,这对于当前全球倡导的绿色低碳发展理念具有重要意义。同时,针对发动机本身的优化设计,如高效的燃油喷射系统、智能的发动机管理系统等专利技术,也在不断提升发动机的燃烧效率和动力输出的稳定性。

智能化与自动化是当前铲装机专利技术创新的另一个重要方向。随着人工智能、物联网和传感器技术的发展,越来越多的铲装机专利开始引入智能感知与辅助决策系统。例如,通过在铲装机上安装多种传感器,如视觉传感器、毫米波雷达、激光雷达等,可以实时感知铲斗的位置、物料的种类和堆积情况、以及周围环境中的障碍物。这些信息通过数据处理单元进行分析后,能够为操作人员提供精准的作业引导,甚至在某些特定工况下实现半自动化或全自动化作业,如自动平地、自动装卸料等。这不仅可以减轻操作人员的劳动强度,还能显著提高作业精度和安全性,尤其在一些危险或人员难以进入的作业环境中,智能化的铲装机更能发挥其独特优势。远程操控技术也是智能化发展的一个重要体现,相关专利技术使得操作人员可以在远离危险作业现场的控制中心对铲装机进行精准操控,大大降低了作业风险。

在节能与环保方面,除了混合动力技术,铲装机专利还关注液压系统的优化。液压系统是铲装机传递动力的关键部分,其效率的高低直接影响整机的能耗。一些专利技术通过采用负载敏感液压系统、电液比例控制技术或智能化的液压油温度管理系统,使液压系统能够根据实际作业负载的变化自动调节流量和压力,避免了能量的不必要浪费,从而达到节能的目的。同时,对于液压油的回收与净化技术,以及设备运行过程中的噪音控制技术,相关专利也在不断优化,力求使铲装机在工作过程中对环境的影响降到最低。例如,通过优化铲斗的结构设计,使其在铲装物料时更加顺畅,减少物料的粘滞和阻力,也能间接达到节能的效果。

结构设计的创新同样是铲装机专利的重要组成部分,其目标主要是提高设备的可靠性、耐用性和作业适应性。铲斗作为直接与物料接触的工作装置,其结构强度、耐磨性和物料的装满率一直是设计的重点。许多专利技术通过采用新型高强度耐磨材料,如特种合金钢或复合材料,并结合先进的焊接工艺和结构优化设计,显著提高了铲斗的使用寿命。同时,针对不同物料特性(如粘性土、岩石、松散物料等)和作业要求,专利中也会提出各种特殊形状和功能的铲斗设计,如侧卸式铲斗、夹钳式铲斗等,以提高作业效率和物料适应性。此外,对于铲装机的底盘结构、动臂与斗杆的连接方式、以及行走系统等,专利技术也在不断进行轻量化和高强度化改进,在保证结构强度的前提下减轻设备自重,从而提升其动力性能和燃油经济性。

铲装机专利技术的创新,直接推动了其应用领域的不断扩展和深化。最初,铲装机主要应用于矿山开采行业,用于矿石的铲装、短途运输以及采场的平整作业。随着技术的进步,其应用范围早已超越了矿山,广泛渗透到建筑工程领域,在房屋建筑、道路桥梁建设、市政工程等场景中,承担着土方开挖、砂石料转运、场地清理等重要任务。在水利水电工程中,铲装机也发挥着不可替代的作用,无论是大坝基础的开挖与填筑,还是河道的疏浚,都能看到它们忙碌的身影。

除了传统的重工业领域,现代农业的发展也为铲装机开辟了新的应用空间。在大型农场、林场或农业园区,经过适当改装或专门设计的铲装机可以用于散料(如饲料、化肥)的装卸、秸秆的收集与搬运、以及农田的土地整理等工作,为农业机械化和规模化经营提供了有力支持。在港口和物流仓储领域,铲装机可以用于集装箱码头的辅助作业、散货的装卸以及仓库内货物的转运,提高物流效率。甚至在一些特殊环境,如灾后救援现场,铲装机可以快速清理废墟、开辟救援通道,为救援工作争取宝贵时间。一些针对极端环境设计的铲装机,如高海拔型、低温型或防爆型铲装机,其相关专利技术使其能够在高原、寒冷地区或存在易燃易爆气体的危险场所安全作业,进一步拓展了其应用边界。

通过科科豆等平台的专利检索与分析服务,我们可以更系统地了解不同时期、不同企业在铲装机技术上的研发重点和创新方向,这对于行业内的技术交流、合作与自主创新具有重要的参考价值。每一项新的铲装机专利,都是对现有技术的一次突破或优化,它们共同构成了铲装机技术不断进步的阶梯,也为各个应用领域的发展注入了持续的动力。随着科技的不断发展,我们有理由相信,未来的铲装机专利技术将会在智能化、绿色化、大型化以及特种化等方面取得更多突破性进展,从而更好地满足国民经济建设各领域对高效、安全、环保施工设备的需求。 铲装机专利

常见问题(FAQ)

铲装机专利技术有哪些主要创新点? 铲装机专利技术的主要创新点体现在多个方面。在结构设计上,一些专利采用了新型的铲斗形状和连接方式,提高了铲装效率和物料的装载量。例如,优化的铲斗边缘设计能更好地切入物料,减少阻力。动力系统方面,创新技术包括采用更高效的发动机和先进的传动系统,提升了能源利用率,降低了能耗。同时,智能化技术的应用也是一个重要创新点,如自动化的操作控制系统,可实现精准的铲装动作,提高工作精度和安全性。

铲装机专利技术在哪些应用领域有重要作用? 铲装机专利技术在多个应用领域发挥着重要作用。在矿山行业,铲装机可用于矿石的挖掘和装载,高效的专利技术能提高矿山的生产效率,降低生产成本。在建筑施工领域,它可用于土方工程、砂石料的搬运等工作,加快施工进度。此外,在港口、物流等行业,铲装机用于货物的装卸和搬运,专利技术带来的高效和精准,能提升整个物流流程的运作效率。

如何获取铲装机专利技术的相关信息? 获取铲装机专利技术相关信息的途径有多种。可以通过国家知识产权局的专利数据库进行查询,这里能找到详细的专利文献,包括技术说明、权利要求等内容。还可以参加行业展会和技术研讨会,在这些活动中,企业和专家会展示和分享最新的铲装机专利技术。另外,专业的行业期刊和网站也是获取信息的重要渠道,它们会报道行业内的技术动态和专利成果。

误区科普

很多人认为只要是带有专利的铲装机技术就一定是最先进和实用的,这是一个常见的误区。实际上,虽然专利代表了某项技术具有一定的创新性和独特性,但并不意味着它就完全适用于所有场景。有些专利可能只是在理论上有创新性,但在实际应用中可能存在成本过高、维护困难等问题。同时,市场上也存在一些低质量的专利,其创新性和实用性都比较有限。所以,在选择铲装机时,不能仅仅依据是否有专利来判断其优劣,而要综合考虑技术的实际应用效果、成本效益、稳定性等多方面因素。

延伸阅读

  • 《中国工程机械行业专利分析报告(2023)》
    推荐理由:该书由国家知识产权局知识产权发展研究中心编撰,系统梳理了近十年工程机械领域专利申请趋势,重点分析铲装机、挖掘机等核心设备的技术演进路径。书中通过八月瓜、科科豆等平台的专利数据,详细拆解了动力系统(如混合动力)、智能化(如传感器融合控制)等关键技术的专利布局,补充了原文中“专利申请数量与质量提升”的行业背景,适合想深入了解铲装机专利技术竞争格局的读者。

  • 《铲土运输机械设计(第3版)》
    推荐理由:作为机械工业出版社的经典教材,该书聚焦铲装机、装载机等土方机械的结构设计与性能优化。内容涵盖铲斗耐磨材料选型、动臂-斗杆结构强度计算、液压系统匹配等核心技术,与原文“结构设计创新”部分提到的“新型高强度耐磨材料”“液压系统优化”直接呼应,可帮助读者理解铲装机关键部件的专利技术原理。

  • 《智能工程机械:感知、决策与控制》
    推荐理由:由清华大学智能装备研究所团队编写,系统介绍了智能工程机械的关键技术,包括视觉传感器、毫米波雷达等环境感知模块的集成方案,以及自动平地、远程操控等场景的算法实现。书中案例涉及铲装机半自动化作业系统的专利技术细节,补充了原文“智能化与自动化”方向中“智能感知与辅助决策系统”的技术落地路径。

  • 《工程机械液压系统设计与优化》
    推荐理由:该书由中国液压气动密封件工业协会组织编写,详细阐述了负载敏感液压系统、电液比例控制技术的设计方法,以及液压油温度管理、能量回收系统的专利应用案例。与原文“节能与环保”部分提到的“液压系统效率提升”高度契合,适合想深入了解铲装机液压系统节能专利技术的读者。

  • 《矿山机械工程手册(下卷)》
    推荐理由:作为矿山机械领域的权威工具书,下卷专题介绍了铲装机在井下巷道、露天矿场等场景的应用技术,包括高海拔型、防爆型等特种铲装机的设计标准与安全规范。书中结合实际工程案例,补充了原文“特殊环境作业”部分提到的“危险或人员难以进入环境”的技术解决方案,适合关注铲装机应用场景拓展的读者。

  • 《混合动力工程机械关键技术》
    推荐理由:该书由吉林大学汽车工程学院团队撰写,聚焦内燃机-电机混合动力系统的能量管理策略、动力电池选型与回收技术。书中详细分析了铲装机混合动力专利中的“发动机智能管理系统”“制动能量回收装置”等核心创新点,与原文“动力系统创新”部分的“混合动力技术”“燃油喷射系统优化”形成技术互补,适合想深入研究绿色动力技术的读者。 铲装机专利

本文观点总结:

铲装机是集铲装、运输等功能于一体的工程机械,在各类工程中提升了施工效率。铲装机专利技术推动其性能飞跃,拓展应用领域。 1. 专利发展趋势:近年来,铲装机专利申请数量和质量稳步提升,我国工程机械领域专利申请量居世界前列,为行业转型提供技术支撑。 2. 创新核心目标:围绕提升作业效率、降低能耗、增强操作便捷性与安全性、适应复杂环境展开。动力系统探索混合动力技术,优化发动机设计;智能化与自动化引入智能感知与辅助决策系统,实现半自动化或全自动化作业,还有远程操控技术。 3. 节能与环保:除混合动力,优化液压系统,采用负载敏感、电液比例控制等技术节能;优化液压油回收净化和噪音控制技术,优化铲斗结构间接节能。 4. 结构设计创新:提高设备可靠性、耐用性和作业适应性。铲斗采用新型材料,设计特殊形状和功能;对底盘、动臂与斗杆连接、行走系统等进行轻量化和高强度化改进。 5. 应用领域扩展:从矿山开采扩展到建筑工程、水利水电、现代农业、港口物流、灾后救援等领域,特殊环境铲装机拓展应用边界。 6. 专利检索意义:通过平台检索分析,了解研发重点和创新方向,为技术交流、合作与自主创新提供参考。未来铲装机专利技术将在多方面取得突破,满足各领域需求。

参考资料:

  • 八月瓜
  • 国家知识产权局
  • 科科豆
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