随着农业现代化的不断推进,农业生产对高效、智能、环保的机械设备需求日益增长,农业用铲装机作为一种多功能的土方和物料搬运机械,在农田建设、水利兴修、农产品仓储物流等环节发挥着重要作用。近年来,国内在农业用铲装机领域的技术研发投入持续加大,相关的铲装机专利申请数量和质量均呈现显著提升态势。通过国家知识产权局等官方渠道公开的信息以及八月瓜等专业知识产权服务平台的数据分析可以发现,这些铲装机专利不再局限于传统结构的简单改进,而是更多地聚焦于智能化、节能化、多功能化以及操作舒适性和安全性的全方位提升,旨在更好地适应现代农业生产的复杂需求和绿色发展理念。
在动力系统与节能技术方面,传统农业用铲装机往往存在油耗偏高、作业噪音大、排放不达标的问题。最新的铲装机专利技术在这一领域取得了突破性进展。许多专利申请开始探索混合动力系统在农业铲装机上的应用,例如将传统的柴油发动机与电动机、蓄电池相结合,通过智能控制系统根据不同的作业工况(如轻载运输、重载铲装、原地怠速等)自动切换或协同工作模式,实现了油耗的有效降低和排放的显著改善。国家专利局公开的部分专利文献显示,采用混合动力技术的农业铲装机相比传统机型,燃油消耗可降低15%至30%,同时噪音水平也能下降5至10分贝,这对于改善田间作业环境、减少农业面源污染具有积极意义。此外,电动化趋势也开始在小型和中型农业铲装机上显现,一些专利技术专注于开发高能量密度的锂电池组和高效的电机驱动系统,配合快速充电技术和能量回收系统(如利用铲斗下降和制动过程回收能量),使得纯电动铲装机在特定农业场景下的连续作业时间得到了保障,为实现农业生产的“零排放”目标提供了可能。
作业效率与适应性提升是农业用铲装机技术创新的另一重要方向,相关的专利技术层出不穷。针对不同的农业物料特性(如土壤、有机肥、农作物秸秆、饲料、粮食等)和作业环境(如平原、丘陵、大棚、果园等),新型铲装机专利在工作装置的设计上展现出高度的灵活性和针对性。例如,一些专利提出了可快速更换的多功能铲斗或属具连接装置,使得一台铲装机能够在短时间内切换为铲斗、叉具、抱夹、推土板等不同工作部件,从而实现铲装、搬运、堆垛、平整等多种作业功能,大大提高了设备的利用率和作业效率。在铲斗设计本身,也有专利引入了仿生学原理或特殊的曲面结构,优化了物料的铲入、装满和卸出过程,减少了物料的粘滞和残留,尤其对于湿土、有机肥等粘性较大的物料效果显著。此外,通过对动臂、斗杆等关键结构件的受力分析和材料优化,结合有限元分析等先进设计方法,在保证结构强度和可靠性的前提下,实现了整机重量的减轻,进一步提升了动力性能和燃油经济性。
智能化与自动化技术的融合应用,是当前农业用铲装机专利技术中最引人注目的亮点之一,这也顺应了智慧农业发展的大趋势。越来越多的专利开始将GPS定位、北斗导航、机器视觉、传感器融合以及物联网等技术集成到铲装机的控制系统中。例如,部分专利公开了基于机器视觉的自动平地系统,通过安装在铲装机上的摄像头和图像识别算法,能够实时获取作业面的地形信息,并与预设的平地参数进行对比,自动控制铲斗的升降和铲装深度,实现高精度的平地作业,大幅减少了对人工经验的依赖,提高了作业质量的一致性。还有专利涉及到远程监控和故障诊断功能,通过车载终端将铲装机的运行参数、位置信息、故障代码等数据实时传输到云端管理平台,管理人员可以通过手机APP或电脑客户端随时随地掌握设备状态,进行调度管理,并能在设备出现故障前兆时及时预警,安排维修,减少了停机时间。更有前瞻性的专利技术开始探索无人驾驶铲装机在特定农业场景下的应用,如固定区域内的物料转运、重复性的装卸作业等,通过路径规划和自主避障算法,实现设备的无人化操作,这对于解决农业劳动力短缺问题具有重要意义。
操作舒适性与安全性的提升,虽然不像动力或智能化技术那样容易成为关注焦点,但却是衡量铲装机技术进步的重要指标,相关的专利技术也日益受到重视。在操作舒适性方面,专利技术主要体现在驾驶室的减振降噪设计、座椅的人机工程学优化、操纵装置的轻便化和集成化等方面。例如,采用悬浮式驾驶室和多点减振系统,可以有效降低来自底盘和作业装置的振动传递;新型的豪华座椅具有多向调节功能,并配备加热和通风装置,能够适应长时间作业的需求;先导式操纵手柄或电控操纵系统的应用,使得操作更加轻便灵活,降低了驾驶员的劳动强度。在安全性方面,专利技术则涵盖了翻车保护结构(ROPS)、落物保护结构(FOPS)的强化设计、倒车影像与雷达报警系统、动臂举升限位与报警、紧急熄火装置等。部分高端专利还引入了主动安全技术,如防倾翻预警系统,当传感器检测到铲装机处于不安全的倾斜角度时,会通过声光报警提醒驾驶员,并在必要时对发动机动力输出进行限制,防止事故发生。这些技术的应用,不仅保护了操作人员的人身安全,也间接提高了作业效率。
材料技术的创新和制造工艺的改进,同样为农业用铲装机的性能提升提供了有力支撑,相关的专利技术也有所体现。例如,在铲斗、刀片等易磨损部件上采用高强度耐磨钢或复合材料,通过特殊的热处理工艺或表面堆焊技术,显著提高了其使用寿命;在结构件制造中采用机器人焊接、精密铸造等先进工艺,提高了产品的制造精度和结构可靠性,降低了生产成本。这些基础层面的技术进步,虽然不直接体现在设备的功能参数上,但其对铲装机整体性能和市场竞争力的提升具有不可忽视的作用。
通过对国家专利局公开数据的梳理以及科科豆等平台提供的专利分析报告可以看出,国内农业用铲装机专利技术的新突破是多方面、系统性的,涵盖了从核心动力到智能控制,从工作装置到人机交互的各个环节。这些创新成果不仅提升了国产农业铲装机的技术水平和市场竞争力,也为农业生产的节本增效、绿色环保和智能化转型提供了有力的装备支撑。随着研发的不断深入和技术的持续迭代,未来农业用铲装机将会更加智能、高效、可靠和环保,在现代农业发展中扮演越来越重要的角色。
农业用铲装机专利技术的新突破主要体现在哪些方面? 农业用铲装机专利技术的新突破主要体现在智能化、节能环保和多功能设计等方面。在智能化上,一些新技术让铲装机具备自动导航、智能物料识别等功能,能提高作业效率和精准度。节能环保方面,新的动力系统和节能技术被应用,降低了能耗和排放。多功能设计则使铲装机不仅能完成基本的铲装作业,还能适配各种农业工具,实现更多农业场景的应用。
新的农业用铲装机专利技术能带来怎样的经济效益? 新的农业用铲装机专利技术能带来显著的经济效益。智能化技术减少了人工操作的误差和时间成本,提高了作业效率,使得单位时间内的工作量大幅增加。节能环保技术降低了能源消耗和运营成本,长期来看能节省大量资金。多功能设计让一台铲装机可以在不同农业作业中发挥作用,减少了设备购置成本,提高了设备的利用率,从而提升了整体的经济效益。
如何获取农业用铲装机的新专利技术? 获取农业用铲装机的新专利技术可以通过多种途径。可以关注相关的农业机械展会,在展会上会有很多企业展示他们的最新技术和产品。也可以查阅专业的农业机械期刊和文献,这些资料会对新的专利技术进行报道和分析。此外,与农业机械科研机构、高校等保持联系,他们可能会有相关的研究成果和技术转让信息。
很多人认为农业用铲装机只要能完成基本的铲装作业就足够了,不需要过于关注专利技术的新突破。这种观点是错误的。随着农业现代化的发展,对农业机械的要求越来越高。新的专利技术能赋予铲装机更多的功能和优势,如智能化的操作可以提高作业的精准度和效率,减少人力成本;节能环保技术可以降低运营成本,符合可持续发展的要求。只使用传统的铲装机,可能会在作业效率、成本控制和功能多样性上逐渐落后,无法适应现代农业的发展需求。因此,关注农业用铲装机专利技术的新突破是非常必要的。
《工程机械混合动力技术》(作者:李克强 等)
推荐理由:本书系统阐述了混合动力系统的原理、构型设计、能量管理策略及应用案例,对理解农业铲装机专利中“柴油发动机+电动机+蓄电池”的协同工作模式、油耗降低15%-30%的技术路径具有重要参考价值,尤其适合深入研究动力系统节能化突破的读者。
《农业机械设计手册(下册)》(中国农业机械学会 编)
推荐理由:手册详细介绍了农业机械工作装置的设计方法,涵盖铲斗、属具连接装置的结构优化、材料选择及有限元分析应用,与原文中“可快速更换属具”“仿生学铲斗设计”“结构轻量化”等专利技术高度契合,是理解作业效率提升技术的权威工具书。
《智能农业装备技术》(作者:陈立平 等)
推荐理由:聚焦GPS/北斗导航、机器视觉、传感器融合等智能技术在农业装备中的应用,解析了“自动平地系统”“远程监控与故障诊断”“无人驾驶路径规划”等专利技术的实现逻辑,为把握智能化与自动化融合趋势提供理论支撑。
《工程机械人机工程学》(作者:王剑 等)
推荐理由:从驾驶室减振降噪、座椅人机优化、操纵系统集成化设计等角度,详解了“悬浮式驾驶室”“先导式操纵手柄”“防倾翻预警系统”等专利技术背后的人机工程学原理,帮助理解舒适性与安全性提升的技术细节。
《先进制造技术与材料工程》(作者:刘胜 等)
推荐理由:涵盖高强度耐磨钢、复合材料的性能及应用,以及机器人焊接、精密铸造等工艺,对应原文中“动臂/斗杆材料优化”“铲斗曲面结构制造”等专利技术,揭示材料与工艺创新如何支撑整机轻量化与可靠性提升。
《中国农业机械化发展报告(2023)》(农业农村部农业机械化管理司 编)
推荐理由:报告梳理了农业机械化政策导向与技术趋势,其中“绿色智能装备研发”“农机作业效率提升”等章节,可帮助读者从宏观层面理解铲装机专利技术创新的行业背景(如“零排放”目标、智慧农业需求)及未来发展方向。
随着农业现代化推进,农业生产对机械设备需求增长,农业用铲装机在多环节发挥重要作用,国内铲装机专利技术取得多方面新突破。 在动力系统与节能技术上,探索混合动力系统,将柴油发动机与电动机等结合,智能切换工作模式,降低油耗与排放,电动化趋势也在小型和中型铲装机上显现,保障连续作业时间,助力“零排放”。 作业效率与适应性提升方面,新型专利在工作装置设计灵活且有针对性,提出可快速更换的多功能铲斗或属具连接装置,铲斗设计引入仿生学原理,优化关键结构件,提升设备利用率和作业效率。 智能化与自动化技术融合是亮点,集成多种技术到控制系统,有自动平地系统、远程监控和故障诊断功能,还探索无人驾驶铲装机应用,解决劳动力短缺问题。 操作舒适性与安全性提升受重视,操作舒适性体现在驾驶室、座椅和操纵装置等设计优化,安全性涵盖翻车、落物保护结构强化及主动安全技术,保护人员安全并提高作业效率。 材料技术创新和制造工艺改进提供支撑,易磨损部件采用高强度耐磨钢或复合材料,结构件制造采用先进工艺,提升整体性能和竞争力。国内铲装机专利技术创新成果提升了国产设备水平,未来将更智能、高效、可靠和环保。