耐磨钢领专利技术综述

张文娟+周占明

摘 要：为了进一步推动钢领技术的发展，结合国内外对钢领专利技术的研究，有效控制综丝的磨损、缩短停机时间、保证生产过程能够顺利进行一直是业界急需解决的问题。针对耐磨钢领技术，从国内外专利申请情况、专利产出国分布、主要专利来源国申请人类型等方面入手，简要叙述了该领域的全球专利状况，并重点从主要技术分支及其申请量分布等方面分析了该技术的演进情况。通过对该领域专利数量的统计，阐述了当前耐磨钢领理论的相关内容及其未来的发展趋势。

关键词：耐磨钢领；专利技术；技术分支；环锭细纱机

中图分类号：TS103.81+3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.006

1 背景

我国是纺织大国，环锭细纱机在纺织工业中占有较高的比例，而钢领是其中的重要零件之一，它易磨损、消耗量大、更换频繁。由此可知，钢领的性能与纺纱质量密切相关。钢丝圈和钢领组成了一对摩擦副。在具体工作中，它们处于高压、高速和高温的状态，而且二者的接触弧面会受到不同程度的磨损，导致钢领内跑道凹凸不平，钢丝圈运行不平稳，纺纱张力突变，细纱断头和毛羽增加。因此，提高钢领的使用性能，延长其使用寿命是至关重要的。这对于降低和稳定纺纱张力，减少断头，减少成纱毛羽，提高细纱的产量和质量，节约钢材等都有重要的现实意义。

2 专利申请概况

2.1 专利产出国分布和国内外申请情况

专利产出国分析就是对技术原创国的分析，分析它能够帮助相关人员了解一个国家在该技术领域的研发能力和技术发展水平。图1是对耐磨钢领专利文献产出国分布的统计。从图1中可以看出，排名前三的国家为日本、中国和德国，而排名第一的日本，其申请量要远远高于其他国家，总量达到了44%.单从申请量上看，日本在钢领方面的研发活跃度比较高，而位居第二的中国也具有较高的研发能力，这与其是世界纺织大国息息相关。

图1 耐磨钢领专利文献产出国分布

2.2 全球专利与我国专利的申请量变化

相对于其他技术，对纺织技术的研究比较早。钢领作为细纱机上的重要部件之一，1920年就开始研究其耐磨性。图2为耐磨钢领国外专利申请量变化情况和我国专利申请量变化情况。从图2中可以看出，检索到的涉及耐磨钢领的专利最早出现在英国，这与纺织行业早期在英国的蓬勃发展息息相关。此后，国外的申请量并未快速增长，只是曲折中现平稳。20世纪

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80年代后，国外的申请量快速增长，到了21世纪，又归于沉寂。这是因为钢领加工对其他行业技术的依赖性比较高，每一次新材料、新工艺的发展都会推动耐磨钢领的发展。

图2 耐磨钢领国外专利申请量变化情况和我国专利申请量变化情况

我国对耐磨钢领的研究起步比较晚，因为它与我国的科技发展情况有关，而我国的专利事业1985年才刚刚起步。对耐磨钢领的研究经过近20年的缓慢发展后，自2005年，对其的研究进入了快速发展期，申请量极速增长。与此同时，国外的专利申请量却逐渐下滑，这与全球的轻工业向第二国家转移有关。

2.3 专利来源国申请人类型和专利状态

我国的申请专利人主要有企业、个人和高校。其中，企业申请量约占47%，个人申请量约占43%，而高校的申请量仅占10%.在占有比例较大的企业申请人中，并没有有代表性的申请人，而且申请专利的企业也比较分散。

对于专利申请产出国排名第一位的日本，其申请人全部为企业申请人。其中，排名前三位的申请人来自特线工业株式会社、株式会社丰田自动织机制造所和丰和工业株式会社。另外，日本申请专利的企业比较集中，有65%来自特线工业株式会社。

对于专利申请产出国排名第三位的德国，其申请人全部为企业申请人。但是，申请专利的企业比较分散，除了青泽纺织机械有限公司、巴斯福涂料股份公司和里特机械公司外，其他企业的申请量占到了总申请量的64%.

3 专利技术分支分析

通过分析和梳理公开涉及耐磨钢领的国内外专利申请情况，归类、汇总了所使用的技术手段，得出了该领域的主要技术分支和申请量比例，如图3所示。从作用上来讲，所有的技术可以归为结构改进型、材料改进型和自润滑型。

横向比较各技术分支的申请量，由图3可知，在这三种改进类型中，结构改进型占总申请量的31%，材料改进型占总申请量的65%，用其他方式提高钢领耐受性的占总申请量的4%.因此，从技术分支的申请量上来看，该领域的研究相对集中在对钢领材料的改进方面。

进一步分析二级分支和三级分支的情况可知，对结构改进型的研究主要集中在锥面钢领上，它占该类改进申请总量的60%；而在材料改进型申请中，分别从耐磨材料和表面处理2个方面进行了深入的研究，其中，耐磨材料的改进型占该类申请总量的63.9%，表面处理的改进型占该类申请总量的36.1%.

4 总结

钢领研制是一项系统工程，它在一定程度上制约着我国高速纺纱技术的发展。“开发高端钢领，打造中国名牌钢领”不仅是我国广大科技工作者的义务和责任，也是他们面临的一项挑战。国产钢领发展多年，在选材、制造工艺与设备、热处理工艺和表面处理技术方面都有了很大的进步，但与国外先进技术相比还有一定的差距，所以，需要广大科技工作者继续钻研。在工作过程中，虽然利用新材料能够改进表面处理技术，改变钢领跑道的结构，改善钢领和钢丝圈的使用性能，但是，钢领与钢丝圈仍为滑动摩擦，会限制纺纱速度。因此，研究新的钢领结构已经成为了环锭纺纱机未来发展的重要方向之一。

参考文献

[1]刘荣清.纺纱钢领的现状和发展[J].纺织器材，2006，33（6）：50-52.

[2]郭会清.钢领类型及其表面处理方法综述[J].郑州纺织工学院报，1996，7（2）：16-19.