機(jī)車新技術(shù)機(jī)車新技術(shù)論文

1、機(jī)車新技術(shù)機(jī)車新技術(shù)論文機(jī)車是牽引或推送鐵路車輛運(yùn)行，而本身不裝載營業(yè)載荷的自 推進(jìn)車輛，俗稱火車頭。下面是的機(jī)車新技術(shù)論文，希望你能從中得 到感悟!機(jī)車用空氣彈簧專利技術(shù)綜述 摘 要 本文從機(jī)車用空氣彈簧技術(shù)領(lǐng)域的專利申請趨勢、 專利 申請國及國內(nèi)申請分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)， 并重點(diǎn)對帶附加氣室空氣彈簧技 術(shù)方向和技術(shù)手段的發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行分析， 利用專利技術(shù)綜述幫助專利 發(fā)明實(shí)質(zhì)審查員快速準(zhǔn)確地把握技術(shù)要點(diǎn)，以提高檢索和審查效率。 關(guān)鍵詞 空氣彈簧 腔 技術(shù)綜述： U260.331 ：A ：1009-914X(xx)06-0101-02前言空氣彈簧是一種由有簾線的橡膠囊和充入其內(nèi)腔的壓縮空氣所 組成的

2、非金屬彈性元件。 其具有的非線性特性， 可以保證車輛在正常 行駛時(shí)的平順性，而在急轉(zhuǎn)彎、加速和制動(dòng)等行駛工況，空氣彈簧在 大幅度拉伸和壓縮時(shí)，其剛度逐漸增加，從而能限制車身的運(yùn)動(dòng)，提高操縱穩(wěn)定性，現(xiàn)在社會(huì)越來越多的人們對舒適度的要求越來越高， 因此對涉及空氣彈簧技術(shù)的專利申請進(jìn)行研究分析具有積極的現(xiàn)實(shí) 意義。本文主要從機(jī)車用空氣彈簧的特性和控制方式兩方面進(jìn)行技術(shù) 分解，具體見圖 1。一、機(jī)車用空氣彈簧專利技術(shù)狀況分析分析樣本的構(gòu)成檢索策略對空氣彈簧技術(shù)的檢索主要依賴于分類號(hào)，但雖然該技術(shù)有專 門對應(yīng)的分類號(hào)：但由于空氣彈簧技術(shù)出現(xiàn)較早，在外文庫中對應(yīng)分類號(hào)下含有 大量的文獻(xiàn) (103) ，且其

3、應(yīng)用領(lǐng)域很廣，所以各分類體系也會(huì)參照方 法、裝置或用途中的某個(gè)特征與某個(gè)分類號(hào)的相通之處， 而將該技術(shù) 歸于其它技術(shù)中。 因此， 本文將該技術(shù)限定在機(jī)車領(lǐng)域中只使用氣體 的空氣彈簧， 對該技術(shù)的檢索以關(guān)鍵詞與分類號(hào)結(jié)合。 最后的檢索完 成日期為 xx 年 4 月底。檢索過程中文庫檢索：首先采用明確的分類號(hào)，以及專門術(shù)語空氣彈簧 進(jìn)行檢索獲得 91 篇; 然后進(jìn)行擴(kuò)展檢索獲得相關(guān)申請 190 篇; 最后以 申請人和發(fā)明人為入口對重要的申請人和發(fā)明人進(jìn)行補(bǔ)充檢索， 最終 在中國專利文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)中得到樣本 223 篇申請。外文庫檢索：利用上述分類號(hào)與關(guān)鍵詞結(jié)合檢索，獲得絕大部 分相關(guān)申請 ; 為避免

4、樣本的遺漏，進(jìn)一步分類號(hào)和關(guān)鍵詞擴(kuò)展檢索得 到對應(yīng)文件 ; 并通過對早期的重要發(fā)明人進(jìn)行檢索，并將上述檢索結(jié) 果進(jìn)行初步篩選最終在 sipoabs 數(shù)據(jù)庫中得到分析樣本 497 篇。分析樣本的不完全性由于專利申請延遲公開的特點(diǎn)，有少量 xx 年的申請和大量 xx 年的申請目前還沒有公開。 由于目前空氣彈簧的分類號(hào)涉及廣泛， 不 乏有部分相關(guān)專利文獻(xiàn)分到其他領(lǐng)域中。 因此對該專利技術(shù)的分析樣 本存在漏檢， 由于空氣彈簧技術(shù)的發(fā)展在近年變化很大， 尤其該技術(shù) 的專利在 2000年以后一直高速增長， 所以可以認(rèn)為對于 2000 年的申 請，實(shí)際數(shù)據(jù)要遠(yuǎn)高于檢索得到的數(shù)據(jù)。機(jī)車用空氣彈簧技術(shù)專利文獻(xiàn)數(shù)

5、量分析按照公開年份進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析從圖 2 中專利數(shù)量的歷史趨勢可以看出， 該技術(shù)早在 1847 年就 已經(jīng)提出，但對它的研究長期處于停滯狀態(tài)，直到上世紀(jì) 50 年代才 引起人們的注意， 才使空氣彈簧得到了真正的應(yīng)用。 但經(jīng)過幾年的摸 索后，又陷于停頓，直到上世紀(jì) 80 年代才再次引起人們的強(qiáng)烈關(guān)注。 圖 2 中的專利文件數(shù)量的變化與期刊論文中的論述是一致的， 這也從 側(cè)面反映了該技術(shù)在有些方面已走向成熟，具有較高的商業(yè)化前景。分類號(hào)分析根據(jù)對分析樣本的統(tǒng)計(jì)， 樣本以在外文數(shù)據(jù)庫中的 IC 分類號(hào)為 主，EC，CPC，F(xiàn)I/FT 為輔。分析樣本中涉及的大類共 21 個(gè)，小類 34 個(gè)，涉及分類號(hào)

6、共 199 個(gè)，在此僅對專利數(shù)量超過 50 件的大類以及 其中具體的分類號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。國別分析為了發(fā)現(xiàn)各國在空氣彈簧領(lǐng)域的實(shí)力對比，分別對專利的公開號(hào)、優(yōu)先權(quán)號(hào)和申請人進(jìn)行國別統(tǒng)計(jì)， 之所以這么處理是由數(shù)據(jù)庫提 供的著錄信息的特點(diǎn)決定的。 專利公開號(hào)的國別所體現(xiàn)是對一項(xiàng)技術(shù) 進(jìn)行專利申請的國家， 優(yōu)先權(quán)號(hào)的國別體現(xiàn)的是對一項(xiàng)技術(shù)首次進(jìn)行 專利申請的國家， 申請人的國別體現(xiàn)的是對一項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行專利申請活 動(dòng)的主體哪個(gè)國家。 空氣彈簧技術(shù)是一種處于高速發(fā)展階段的減振技 術(shù)，國際化趨勢在該技術(shù)的專利申請活動(dòng)中表現(xiàn)得非常明顯， 不同國 家的申請人針對目標(biāo)國家共同進(jìn)行科研和專利申請已經(jīng)相當(dāng)普遍。在 sipo

7、abs 數(shù)據(jù)庫中利用公開號(hào)進(jìn)行的國別統(tǒng)計(jì)，可以看出該 技術(shù)主要集中在德國 (DE/21%)和美國 (US/20%);除此之外，在本領(lǐng)域 持有專利數(shù)量比較多的國家還有日本 (JP/12%) 、英國 (GB/8%)、法國 (FR/5%)、澳大利亞 (AU/4%)中國(/3%)和 _(CA/3%) 。二、中國在機(jī)車用空氣彈簧領(lǐng)域的專利活動(dòng)分析年份分析中國涉及空氣彈簧領(lǐng)域的專利申請是在 1996 才出現(xiàn)的，整體上 在中國專利數(shù)據(jù)庫得到的空氣彈簧技術(shù)的專利申請有 185 篇。數(shù)量分析在 185 篇公開的專利申請中，前三位申請人為我國申請人提出 的，本國申請人占到中國申請的 70%以上，這說明中國已經(jīng)開始

8、在空 氣彈簧領(lǐng)域引起重視。從專利申請的內(nèi)容上來看，中國的專利申請有三個(gè)特點(diǎn)：一是 申請人比較集中，前三位申請人申請專利量占 58%;二是國內(nèi)申請人 種進(jìn)行專利申請的主體以科研人員和高校為主。 從總體上來看， 我國 的空氣彈簧在設(shè)計(jì)和制造上與發(fā)達(dá)國家相比還有相當(dāng)大的差距。內(nèi)容分析通過 _ 專利申請分類號(hào)的大類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)來看， 空氣彈簧除應(yīng)用 在車輛上， 還應(yīng)用在各類機(jī)車的座椅減振，航空航天中精密儀器、 儀表的減振， 精密和超精密加工設(shè)備的隔振系統(tǒng)、 超精密試驗(yàn)平臺(tái)的 振動(dòng)控制上。為了具體分析下面將對目前國內(nèi)專利的研究進(jìn)展程度進(jìn) 行簡單評述。 1 、結(jié)構(gòu)方面：主要集中在通過改變氣室的容積控制 剛度特

9、性，節(jié)流孔控制阻尼特性等，從而有效地降低彈簧的動(dòng)剛度， 提高車輛的平順性和舒適性 ;2 、控制方面：其專利申請的特點(diǎn)主要是通過對空氣彈簧的控制 系統(tǒng)進(jìn)一步的改進(jìn)，以提高空氣彈簧應(yīng)用系統(tǒng)的性能及安全性。3 、其他：一些科研單位和高校雖然目前的專利申請量還比較小， 但近年的發(fā)展速度很快， 專利的具體內(nèi)容也是追隨當(dāng)前的熱點(diǎn)技術(shù)或 科技前沿， 在此一并做簡單介紹。 空氣彈簧的壽命主要取決于氣囊的 壽命， 因此高強(qiáng)度高耐磨性的空氣彈簧氣囊材料的研制在今后一段 時(shí)間內(nèi)有著廣闊的前景，如針對空氣彈簧的材料 / 工藝提高空氣彈簧 的使用壽命 ; 將磁流變應(yīng)用在了彈性體橡膠空氣彈簧，打破了傳統(tǒng)的 空氣作為氣源的

10、常規(guī) ; 從空氣彈簧的高度控制閥與限位裝置出發(fā)，對 高度和剛性進(jìn)行調(diào)節(jié)，以延長使用壽命。其它的專利申請內(nèi)容還涉及剛度、 頻率、阻尼特性，制造工藝、 控制系統(tǒng)等方面的研究，限于篇幅此處不再一一羅列。三、機(jī)車用空氣彈簧技術(shù)發(fā)展線路主副氣室體積比技術(shù)發(fā)展路線當(dāng)空氣彈簧發(fā)生變形時(shí)，空氣彈簧主氣室和附加氣室之間就會(huì) 產(chǎn)生壓力差， 空氣就會(huì)經(jīng)節(jié)流孔或管路在兩者之間流動(dòng)， 于是就會(huì) 產(chǎn)生阻尼， 從而吸收一部分振動(dòng)能量， 起到減振的作用。非線性技術(shù)發(fā)展路線空氣彈簧的接觸非線性問題則是由上下蓋板與膠囊相接觸引起 的，它們的接觸問題屬于剛體柔體的非線性接觸問題?？刂葡到y(tǒng)技術(shù)發(fā)展路線空氣彈簧的控制系統(tǒng)隨著其它相關(guān)科

11、技的進(jìn)步發(fā)生了兩次變革， 經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：機(jī)械控制，電子控制和智能控制，其發(fā)展路線 如圖 5。在 20 世紀(jì)中期， 采用的是機(jī)械控制系統(tǒng)， 它的控制元器件主要 是高度控制閥， 利用其自動(dòng)地對空氣彈簧進(jìn)行充氣和排氣， 實(shí)現(xiàn)空 氣彈簧高度的控制 (如 US2977134A);而在 20 世紀(jì)末到本世紀(jì)，采用 的電子控制系統(tǒng)較機(jī)械控制系統(tǒng)前進(jìn)了一大步， 是一個(gè)質(zhì)的飛躍， 它 是利用電子控制器 (ECU)采集各類傳感器傳來的信號(hào)，對信號(hào)進(jìn)行分 析后將控制信號(hào)發(fā)送給執(zhí)行器 (主要是各種電磁閥 ) ，從而實(shí)現(xiàn)對空氣 彈簧的控制 (如 JP7-238969A); 在本世紀(jì)初開始，逐漸發(fā)展起來的智 能控制系統(tǒng)是在電子控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上借助當(dāng)今自動(dòng)控制理論發(fā) 展起來的， 它主要是對 ECU的軟件部分進(jìn)行了改進(jìn)， 不但可以控制空 氣彈簧的高度和剛度， 而且可以利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等控制技術(shù)可以實(shí) 現(xiàn)空氣彈簧非線性特性的控制 (如 RU2378131C2。)氣囊材料技術(shù)發(fā)展路線影響空氣彈簧使用壽命的主要是氣囊的壽命，雖然隨著科技的進(jìn)步，氣囊材料的改變，氣囊