便携轨道几何检测小车的专利技术综述

王蒙

摘 要： 铁路作为我国最重要的交通运输基础设施，是国民经济建设的命脉，在国民经济建设中具有举足轻重的地位。铁路轨道结构几何状态的好坏直接影响铁路行车的安全性、平稳性和舒适性。本文基于专利梳理了便携式轨道几何检测小车专利技术的发展趋势，并对该技术领域的国内外的专利申请趋势进行了简要的统计和分析。

关键词： 便携；轨道；缺陷；检测；申请量

1、引言

运用大型轨检车进行检修的优点是检测效率高、检测结果可靠，但是调用大型轨检车作业会对铁路的正常运行带来相应的干扰和不便，进而造成很大的运输调度压力，因此频繁地使用大型轨检车来完成铁路轨道的检测就会受到很大的限制。另外，大型轨检车的成本也是大型轨检车不能用来完成轨道检测的重要原因之一。可见，便携式智能轨道检测系统对于促进我国铁路运输效益具有很重要的意义。它能够大幅度的提高铁路检修的工作效率及检测精度，为保障铁路的运输安全和通畅提供便利条件，保障铁路轨道的安全运行。同时，铁路线路检测效率的提高也能够为铁路提速提供便利条件。本文主要针对便携式轨道几何检测小车进行专利技术统计与分析，简要描述国内外对于铁路轨道几何检测车的发展状况，并对其技术发展作出展望。

2、轨检车演进路线

2.1 T型轨检小车

T 型结构轨检小车是主流设计，优点是简化结构、减轻质量、便捷拆装[5-6]，其机械结构由多个模块组成，其中包括单轮组件、双轮组件、传感器组件、棱镜安装装置、手推架装置。轨检小车是采用螺栓把单轮组件与双轮组件连接起来，形成一体的T型结构车架，而棱镜装置与手推架装置分别安装在单轮组件与双轮组件基座的正上方，从而形成轨检小车的整体结构。

2.2工形轨检小车

工形结构轨检小车[9]机械结构主要由前主梁、后主梁、中间回转机构3 部分组成。前、后主梁主体结构基本相同，均包含中心体和左、右对称的翼梁等部分。前主梁横跨左右轨，且两端通过走行轮与导向轮分别与钢轨踏面及作用边接触，主要用于安装轨距、水平传感器等检测元件与机构；中间回转机构用于实现前、后主梁的联接并起到维持轨检小车姿态的作用，后主梁外形和前主梁相同，主要用于安装电路及起到维持轨检小车姿态作用。

2.3 其他型轨检小车

随着时代的发展和科技的进步，便携式轨道几何检测小车的结构形态也随之发生着改变，如植立才等[2]研发了一种Y型结构轨检小车，该Y型车架轨检小车的机械结构分为多个模块，Y型车架整体是Y型的支撑结构，车架的主体结构均采用一体成形技术，小车各个模块均安装在车架上。

3、便携式轨道几何检测小车专利分析

便携式轨道几何检测小车分类号主要涉及B61K9/08、B61K9/10、B61K9/12、B61K9/00以及E01B35/04、E01B35/00、E01B35+，内容涉及铁路监测线路的测量设备、用于在轨道上或其焊缝上探测裂纹以及修筑轨道用的测量仪器或设备的应用等领域，因此，以VEN 数据库和CNABS 数据库中的专利申请量为基础，对申请国家分布、不同时间的申请量、国内重要申请人以及国内申请量进行了统计。

3.1 申请国家分布

在VEN 数据库中采用分类号进行检索，并以CC字段限定国家，统计便携式轨道几何检测小车的专利申请量国家分布情况，便携式轨道几何检测小车在日本、中国、德国、美国、俄罗斯、奥地利、英国以及法国等多个国家得到了较好的发展，另外，便携式轨道几何检测小车在韩国、澳大利亚、加拿大也获得了良好的发展。因此，当我们遇到有关便携式轨道几何检测小车的专利申请时，在检索中文库的专利文献的同时，也要重点检索欧洲的专利、还要重点关注日本相关的便携式轨道几何检测小车专利，同时也不能忽略美国、德国的专利申请，这样才能进行较为全面的检索。

3.2 申请量随时间的变化

在VEN数据库中采用分类号进行检索，并以APD字段限定申请日，可以分别统计便携式轨道几何检测小车的专利申请量随时间的变化情况。便携式轨道几何检测小车的专利申请量从20世纪初至20世纪20年代，随着时间的推移而逐渐增长；20世纪40年代至20世纪50年代，有关便携式轨道几何检测小车的申请量却有所降低；20世纪60年代至20世纪50年代，专利申请量随着时间的增加而迅速增长，20世纪60年代有关便携式轨道几何检测小车的申请量急剧增长；在进入21世纪后，专利申请量随着时间的增加而迅速增长，并在2000-2009期间达到一个高峰期，这主要是因为从21世纪初期，欧美、日本等先进国家涌现了大量的优秀铁路企业，而为了满足这些铁路企业对便携式轨道几何检测小车的需求，这些国家的相关机械公司加大了对便携式轨道几何检测小车方面研究的投入，从而很好的促进了便携式轨道几何检测小车的发展。尤其是在中国进入21世纪后，大力发展铁路运输，到2016年，中国铁路将形成高速铁路、客运专线、城际铁路和既有线提速线路相配套的32000km的快速客运网络，同时，我国己有25个城市规划了轨道交通网络，总里程高达5000km/h。

3.3 专利申请人分析

申请量排名前十的申请人进行统计，申请量位于第一名的是弗朗茨普拉瑟铁路建筑机械工业有限公司（奥地利），第二名是法国的MATISA，第三名是美国的SPENO公司。 国内申请量排名前二十的申请人中申请量排名第一的是北京交通大学，中国铁道科学研究院排名第二，宝鸡南车时代工程机械有限公司第三，西南交通大学、上海交通大学分列第四、五位，北京铁科英迈技术有限公司、株洲南车时代电气股份有限公司分别位于第六、七位，另外，上海磁浮交通发展有限公司、中国神华能源股份有限公司的申请量也不容忽视。

对国内便携式轨道几何检测小车的专利申请人的分布情况进行统计，其中企业的专利申请量占的比例约为总专利申请量的一半，为53%，其次是各大高校的专利申请量占总专利申请量的21%，位于第二位，排于第三位的是科研研究所，为17%，个人申请为9%。

4、小结与展望

从国内的专利申请文献出发，对国内有便携式轨道几何检測小车的主要申请人进行了分析；以世界各国的专利申请量分布情况为基础，对便携式轨道几何检测小车在世界范围内的发展历程以及各个国家在不同时代的发展状况进行了简要分析，国外的便携式轨道几何检测小车的发展经历了漫长的发展，技术发展已经相当成熟，而我国对便携式轨道几何检测小车研究的企业起步较晚，虽然逐渐加大了对便携式轨道几何检测小车的投入，国内有关便携式轨道几何检测小车的申请量急剧增加，但目前仍旧面临着创新能力不够的难题，需要进一步加大对铁路轨道几何检测领域的研发投入。虽然目前己基本完成了轨道交通线路几何安全状态的动态检测技术研究，但相关技术装备车载检测的应用方式及其稳定性，在高速列车上安装的可靠性、地面标定装置的便携性，以及地面数据库及数据分析处理软件的实用性等方面还需要完善。■

参考文献

[1]中华人民共和国铁道部制定.铁路技术管理规程[M].中国铁道工业出版社，2006：33-46.

[2]植立才，杨雪荣，成思源，杨世峰.新型轨检小车整体车架结构设计与分析[J].铁道标准设计，2015，59（8）：59-61.