浅谈气动钻车专利技术

马宇航

摘要：本文从专利分析的角度，对气动钻车技术在国内的发展进行研究分析。

关键词：气动钻车；专利分析；发展

一、引言

根据钻机的动力源不同可分为气动钻车和液压钻车，根据钻机的行走方式不同可分为轨轮式、履带式、轮胎式，根据配用凿岩机数量不同可分为单机、双机。

本文中主要研究的对象为履带式气动钻车，下面将主要以履带式气动钻车为例介绍气动钻车技术在国内的发展。

二、气动钻车的结构

履带式气动钻车以压缩空气为动力，配有履带式行走机构。其主要由主机、立柱、托架、气动操纵台、本体架总成、液压操纵台、泵站、履带总成、操作平台、油箱组件等部分组成^[1]。

三、气动钻车技术的中国专利总体布局分析

专利总体布局分析包括中国专利申请态势、技术构成、来源国分析以及申请人排名等。其中中国专利的范围仅限于在中国申请的专利，即使某一专利属于基础性和核心专利，若其未在中国提出专利申请，也不在国内专利分析的考虑范围。

1、申请态势

截止到2018年，气动钻车领域相关中国专利申请总量为1135项，总体上呈现增长态势，如图1所示。

图1 气动钻车中国专利申请趋势

（1）起步期

2006年之前，气动钻车领域中国专利申请数量相对较少，1985年开始出现相关的专利申请后申请量也一直处在低位徘徊而并没有明显的发展。

（2）快速发展期

2006年至今，中国加大了对能源的开采和利用，对矿山机械的需求迅速增加，因此这一时期中国出现了大量的气动钻车领域的专利申请，专利申请总量出现了快速的增长，从专利的技术内容来看，根据中国市场的具体情况，创新、改进了新的结构和部件。到目前为止，中国气动钻车相关专利申请的增长速度有所放缓，但总申请量仍维持在比较高的水平，仍然有一些新的技术和新的改进出现。

2、技术构成

气动钻车技术主要由底盘总成、主机总成以及其它部件组成，而在这些组成部分中，专利申请所占的比例不尽相同，如图2所示，这是行业中各技术分支发展不均衡性的真实体现，在一定层面上反应了技术研发所重点关注的方向。

图2 气动钻车领域专利申请技术构成

从图2中可以看到，在气动钻车领域中底盘总成，即履带以及轮系车架等方面的申请量最多，达到了59%，超过了一半。而主机总成，即气动马达、气缸、减速箱以及作业机构的申请量相对不多，只有32%，其它部件只有15%。由于底盘总成是气动钻车的重要组成部分，对气动钻车的移动、支撑影响较大，因此企业在这一技术分支的研发较多。虽然该技术分支的专利申请量较大，技术发展趋于成熟，但是技术关联性相对较低，即与其他总成的匹配优化方面的技术创新较少，更多的是其自身的改进。

对于另外一个较为关键的部件——主机总成，可以看到相关的专利申请占比不大。主要是由于企业一般将主机总成作为外购总成而较少进行自主开发，因此在气动钻车领域的专利申请中出现的较少。

3、来源国分析

技术来源国分析反映了主要技术力量的来源分布情况，气动钻车领域的中国专利申请来源国排名如图3所示。

图3 气动钻车领域来源国排名

从图3可以看出在技术来源方面，在中国专利申请中，中国是专利申请的主要来源，并且通过后续的分析可以看到中国申请的申请人大部分是中国企业。除此之外主要的技术来源是美国。

4、申请人排名

根据检索结果得出气动钻车相关技术领域的在中国专利申请人的排名，如下图4所示的是该领域排名前二十名的申请人。

图4 气动钻车相关技术领域在中国专利申请人排名

从图4可以看出，总体来说该领域中的在华专利申请人以中国申请人占据绝大部分，约85%左右，而且其中高校和个人申请也占据了三分之一左右，不过在中国专利申请人中，申请量最大的是美国的卡特彼勒公司，该公司成立于1925年，是世界上最大的工程机械和矿山设备生产厂家，也是世界上最大的柴油机厂家之一，该公司在中国进行气动钻车相关技术领域的专利布局数量远远超过国内其它企业。

四、总结

1、在申请态势方面，气动钻车领域相关中国专利申请分为起步期和快速发展期两个阶段，总体上呈现增长态势；

2、在技术构成方面，底盘总成申请量最多，其中又以履带的申请量最多，在主机中气动马达的申请量最多；

3、从在中国专利申请人排名情况可以看出，气动钻车领域中的在中国专利申请人以中国申请人占据绝大部分；在中国专利申请人中，申请量最大的是卡特彼勒公司。

参考文献

[1] 王庆华，苑志芳，刘伟健，潘贵豪.气动钻车在大直径深孔钻探中的应用探讨[J]. 探索科学,2016,11:37-38