国内外液压挖掘机节能技术专利申请研究
鲍小伟
（国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心，天津 300304）
摘 要： 受全球环境和能源形势以及相关政策的影响，发展液压挖掘机节能技术的重要性尤为突出。文章对国内外液压挖掘机节能技术的专利申请趋势、申请人分布、技术构成作了分析。
关键词： 液压挖掘机；节能；专利申请
液压挖掘机是各类生产、建设工程中的常规机械，但在其工作过程中普遍存在能量损失，损耗率可以达到2/3，甚至更高，直接影响到能源利用率和生产成本[1-2]。近年来，液压挖掘机节能降耗的研发工作取得了诸多成果，相关专利申请日渐增多。
1 专利申请量趋势
如图1所示，降低液压挖掘机能耗的最早专利申请于1982年出现在德国，但此后很长一段时间内，节能降耗技术未取得较大突破，全球申请量处于持续低迷状态。从21世纪初开始，专利申请量开始增多，虽然在2009年以前仍处于缓慢增长阶段，但重要技术革新已经开始萌芽。全球申请量从2010年进入突增阶段，在2012年达到最大值，但随即快速回落，表明这一阶段的技术研发可能将逐渐趋于饱和，新的节能降耗技术亟待发展。
图1 全球申请量趋势
2 专利申请人分布
中国的挖掘机行业起步较慢，与国际先进水平还存在差距，但随着国内研发能力的提升、外资企业的进驻以及国家政策的调整，中国在液压挖掘机节能降耗技术上取得了一定的发展。国内申请量从2010年开始急剧增长，每年的申请量均占到了当年全球总申请量的一半以上，目前全球范围内的相关专利申请以中国申请为主。其他主要申请国家或地区分别为美国、欧洲、日本和德国，但累计申请量总和仍不到中国累计申请量的2/3。尽管这些国家或地区在申请总量上并不占有优势，但需要指出的是，在全球申请量缓慢增长的阶段，特别是1999～2007年，日本的申请占了较大的比重，走在了液压挖掘机节能技术研发领域的最前沿，但在随后的全球申请量突增阶段内没有较大突破。美国与欧洲的申请量变化与全球申请量趋势基本一致，其研发成果在2010年至2013年间取得了较大突破，并在申请量上超过了日本。
申请人方面，日本的日立、小松、住友等企业在液压挖掘机节能技术方面的专利申请量十分突出，卡特彼勒及其合资企业的申请量仅次于日立。在全球范围内来看，卡特彼勒与日立在申请总量上遥遥领先。中国的申请人以徐工、山河智能和三一等国内领先的工程机械企业为主[1]。
国内的相关专利申请主要来自企业，占比68%。大专院校申请占比21%，除独立申请外，也常与相关企业合作，共同申请专利。科研单位具有十分专业的研发条件，但目前的申请量仅占1%，在研究成果产业化以及与企业的合作上还需提高。此外还有少量个人申请，但整体价值度不高[2]。截至2016年底，国内相关专利申请的66%已获得授权，授权率较为可观，在已授权的专利中，有约3/4的专利处于专利权维持的状态。专利价值方面，对徐工、山河智能与三一等主要国内申请人，价值度在7以上的专利约占各自申请量的50%～70%；卡特彼勒、日立等外资企业在我国的申请量虽不及前述国内企业，但专利价值度与国内申请人相当甚至更高，卡特彼勒在中国的申请中，值度在7以上的专利超过60%，而日立在中国的申请中，仅价值度为10的专利就占据了一半[3]。
3 专利申请的技术构成
从全球申请的IPC主分类号来看，E02F9/22（占比38%）和E02F9/20（占比11%）最多，即专利申请主要集中在对液压驱动等驱动系统的改进；其次是F15B21/14（占比9%）、F15B13/02（占比7%）、E02F3/42（占比6%）和F15B11/17（占比5%），涉及控制系统、机械结构等；其他主分类号分布较杂，数量少。目前的技术思路主要有改进液压系统配置（改进液压回路的连接方式、使用各种阀组件、进行液压能量回收等）；改进电控系统配置（设置电子控制装置、传感器、运算器等）；改进机身机械结构；改进动力源（使用电动、混合动力等）；改进液压元件结构；改进能量再利用方式；其他方式（改进热交换系统、改进液压介质的选用等）。根据专利申请量来看，液压控制技术目前已经十分成熟，全新的节能降耗技术将会是未来的发展方向[4]。
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总而言之，随着时代的发展进步，观念摄影艺术也逐渐进入了后现代主义阶段。由于观念摄影是与现实主义、现实生活相互依存，因此我们又简单的称其和后现代主义相互依存，因此无论摄影技术如何发展，图像的实质就是在某种潜移默化的方式来超越创造以及其他外界技术的方式，从而吸引人们的注意力，形成具有很大影响力的作品，也只有这样的摄影作品才能具有一定的艺术价值。图像本身就不同与其它艺术，它不需要任何语言也不需要任何文字就可以直观的引起人们的共鸣，从而引起人们的感悟，所以观念摄影的后现代艺术特征对于艺术的发展来说至关重要。
4 结束语
液压挖掘机节能技术的专利申请经历了缓慢增长、爆发式增长、快速回落的过程。我国在相关专利申请中的数据较为突出，整体价值还有进一步提高的空间。目前存在多种节能技术思路，对未来的研发方向具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]苑忠国.采掘机械[M].北京：冶金工业出版社,2009.
[2]《液压挖掘机》编委会.液压挖掘机原理、结构、设计、计算（下）[M].武汉：华中科技大学出版社,2011.
[3]葛瑞彩.徐工挖掘机3项发明专利喜获授权[J].工程机械,2016,47(7)：81.
[4]张路豪.挖掘机动臂能量回收系统分析与试验研究[D].西安：西安建筑科技大学,2015.
中图分类号： TU621
文献标志码： A
文章编号： 1672-3872（2019）20-0009-01
作者简介： 鲍小伟（1991—），男，安徽宿州人，硕士，研究实习员，研究方向：专利审查。
（收稿日期： 2019-8-27）
标签：液压挖掘机论文; 节能论文; 专利申请论文; 国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心论文;