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來(lái)源：IP創(chuàng)新贏（ID：IP2win）
作者：梁晨 審協(xié)北京中心新型部
原標(biāo)題：用專利金獎(jiǎng)解讀高鐵碰撞核心技術(shù)【專利獎(jiǎng)巡禮-IP創(chuàng)新贏】
高鐵被譽(yù)為中國(guó)新時(shí)代的“四大發(fā)明”之一，不斷創(chuàng)造著一個(gè)又一個(gè)的新紀(jì)錄。在面對(duì)“速度與安全”這一世界性難題的時(shí)候，中國(guó)高鐵人又是怎樣破解的呢？讓我們通過(guò)專利金獎(jiǎng)，為您解讀……
本文涉及第二十屆專利獎(jiǎng)金獎(jiǎng)專利
專利號(hào)：ZL201310488975.9
專利名稱： 一種軌道車輛前端吸能裝置
專利權(quán)人：中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司
此項(xiàng)發(fā)明專利獲頒金獎(jiǎng)有何優(yōu)勢(shì)和亮點(diǎn)？又有哪些背景和故事？下面就請(qǐng)聽(tīng)小贏慢慢道來(lái)……
高鐵速度與安全的矛盾
隨著高速列車運(yùn)行速度的不斷提高，其受到的氣動(dòng)阻力也大大增加，為改善高速列車的空氣動(dòng)力學(xué)性能，降低運(yùn)行過(guò)程中的空氣阻力，各國(guó)在高速列車的車頭造型設(shè)計(jì)上均采用了大長(zhǎng)細(xì)比的流線型造型,如下圖所示。
另一方面，高速列車由于運(yùn)行速度快且質(zhì)量、體積龐大，一旦發(fā)生碰撞事故將造成嚴(yán)重的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失，由于碰撞事故的原因復(fù)雜多變，往往是在主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)失靈的情況下發(fā)生，因此高速列車的被動(dòng)安全防護(hù)措施就成為保護(hù)乘員生命和財(cái)產(chǎn)安全的最后一道防線。
可以預(yù)見(jiàn)，高速列車的速度等級(jí)將不斷提升，車頭的長(zhǎng)細(xì)比還有進(jìn)一步加大的趨勢(shì)，隨之而來(lái)的是，對(duì)高速列車的被動(dòng)安全防護(hù)措施提出了更高的要求，然而，采用大長(zhǎng)細(xì)比的車頭造型帶來(lái)的問(wèn)題是：車頭內(nèi)部空間狹小，碰撞吸能結(jié)構(gòu)的布置安裝十分困難，這就使得速度與安全二者之間的矛盾日益凸顯，如何在大長(zhǎng)細(xì)比的車頭內(nèi)合理有效的布置碰撞吸能結(jié)構(gòu)成為了影響高速列車安全、可靠、持續(xù)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。
獲獎(jiǎng)專利突破高鐵碰撞核心技術(shù)
此次中車四方摘得中國(guó)專利金獎(jiǎng)的“一種軌道車輛前端吸能裝置”專利技術(shù)正是在此種背景下應(yīng)運(yùn)而生。
從技術(shù)的角度來(lái)看，該獲獎(jiǎng)專利采用車鉤、主吸能、防爬三級(jí)吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并將三級(jí)吸能結(jié)構(gòu)與底架承載結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成一體化設(shè)計(jì)，均設(shè)置于車體前端底架上，節(jié)省了車頭內(nèi)部空間，提升了設(shè)計(jì)冗余。
主吸能結(jié)構(gòu)的吸能梁采用五孔型材，在吸能梁上固定連接支撐隔板，在支撐隔板四周設(shè)置止擋梁，設(shè)置導(dǎo)向結(jié)構(gòu)對(duì)主吸能結(jié)構(gòu)和車鉤座的后退進(jìn)行導(dǎo)向，通過(guò)以上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決了碰撞變形的有序可控、吸能性能不穩(wěn)定的問(wèn)題。
從實(shí)施情況來(lái)看，本專利技術(shù)已成功轉(zhuǎn)化為系列化產(chǎn)品，在時(shí)速350公里“復(fù)興號(hào)”中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組上應(yīng)用，經(jīng)過(guò)實(shí)車運(yùn)用考驗(yàn)，將在后續(xù)國(guó)內(nèi)上線運(yùn)營(yíng)的時(shí)速250公里、400公里及以上標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組，及印尼雅萬(wàn)高鐵等出口型動(dòng)車組產(chǎn)品中大范圍推廣應(yīng)用，工業(yè)應(yīng)用成效顯著。
該專利技術(shù)的價(jià)值還在于：成功突破了高速列車碰撞核心技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高速列車碰撞吸能技術(shù)空白，與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)企業(yè)相比，吸能量由2.5MJ提升至4.8MJ,最大碰撞速度由36km/h提高到41.6km/h，在吸能量、吸能行程、最大碰撞安全速度、適用頭型長(zhǎng)細(xì)比等各項(xiàng)性能指標(biāo)方面，均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。同時(shí)，以該專利技術(shù)為核心，中車四方還構(gòu)建了碰撞安全防護(hù)系統(tǒng)專利組合，共申請(qǐng)專利57件，包括美、日、英、德、澳、印尼等海外專利21件。基于該專利組合，主持編制了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)車組車體耐撞性要求與驗(yàn)證規(guī)范》，填補(bǔ)了中國(guó)高速列車耐撞性設(shè)計(jì)及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的空白，為中國(guó)高鐵走出去提供有力支撐。
中車四方與中車系的那些專利
小贏壓制不住內(nèi)心的好奇，不禁想對(duì)中車四方那些年申請(qǐng)的專利一探究竟，通過(guò)檢索已公開(kāi)或公告的專利數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，中車四方從2011年開(kāi)始申請(qǐng)發(fā)明專利，截止到2018年12月已累計(jì)提交專利申請(qǐng)1500余件，其中發(fā)明專利占比66%。
從2015年開(kāi)始，中車四方通過(guò)PCT條約提交國(guó)際專利申請(qǐng)，截止目前已累計(jì)提交80余件PCT專利申請(qǐng)，僅2015年就提交近50件，其指定國(guó)包括了美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等，這也表明了中車四方進(jìn)行國(guó)際專利布局，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的態(tài)度。
翻看此次中國(guó)專利獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)項(xiàng)目名單，小贏驚訝的發(fā)現(xiàn)，中車四方一項(xiàng)名為“軌道車輛側(cè)梁增強(qiáng)活性激光MAG復(fù)合焊接方法”的發(fā)明專利獲頒中國(guó)專利銀獎(jiǎng)，正當(dāng)小贏嘆服于中車四方的人生贏家地位時(shí)，某門戶網(wǎng)站發(fā)布了這樣一則新聞……
還配了喜慶的大圖……
好奇的小贏隨即翻看了近三屆中國(guó)專利金獎(jiǎng)、外觀設(shè)計(jì)金獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)項(xiàng)目名單，發(fā)現(xiàn)中車是當(dāng)之無(wú)愧的贏家。
去年的專利金獎(jiǎng)，小贏還曾深度解讀過(guò)（點(diǎn)擊標(biāo)題直達(dá)）：
從貼地飛行的“金鳳凰”點(diǎn)評(píng)誰(shuí)才是高鐵的顏值擔(dān)當(dāng)？
近年來(lái)，說(shuō)起中國(guó)高鐵的成功，溢美之詞不絕于耳，新四大發(fā)明，中國(guó)制造的名片等等。從《對(duì)話》欄目中的這個(gè)片段，我能就能感受到中國(guó)高鐵三十年來(lái)走過(guò)的心路歷程。
中國(guó)高鐵成功的背后不僅有對(duì)創(chuàng)新的追求、技藝的傳承，還有鐵路人那份對(duì)實(shí)業(yè)的堅(jiān)守、對(duì)理想信念的執(zhí)著和那份努力與付出……。感動(dòng)小贏的是來(lái)自視頻中的那句話：中國(guó)高鐵讓旅途有了體面和尊嚴(yán)！
2018年的年末，中國(guó)高鐵依然捷報(bào)頻傳……
2019，小贏祝中國(guó)高鐵再創(chuàng)輝煌。
來(lái)源：IP創(chuàng)新贏（ID：IP2win）
作者：梁晨 審協(xié)北京中心新型部
編輯：IPRdaily趙珍 校對(duì)：IPRdaily縱橫君
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