用專利金獎解讀“高鐵碰撞核心技術”

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來源：IP創新贏（ID：IP2win）

作者：梁晨  審協北京中心新型部

原標題：用專利金獎解讀高鐵碰撞核心技術【專利獎巡禮-IP創新贏】

高鐵被譽為中國新時代的“四大發明”之一，不斷創造著一個又一個的新紀錄。在面對“速度與安全”這一世界性難題的時候，中國高鐵人又是怎樣破解的呢？讓我們通過專利金獎，為您解讀……

本文涉及第二十屆專利獎金獎專利

專利號：ZL201310488975.9

專利名稱： 一種軌道車輛前端吸能裝置

專利權人：中車青島四方機車車輛股份有限公司

此項發明專利獲頒金獎有何優勢和亮點？又有哪些背景和故事？下面就請聽小贏慢慢道來……

高鐵速度與安全的矛盾

隨著高速列車運行速度的不斷提高，其受到的氣動阻力也大大增加，為改善高速列車的空氣動力學性能，降低運行過程中的空氣阻力，各國在高速列車的車頭造型設計上均采用了大長細比的流線型造型,如下圖所示。

另一方面，高速列車由于運行速度快且質量、體積龐大，一旦發生碰撞事故將造成嚴重的人員傷亡及經濟損失，由于碰撞事故的原因復雜多變，往往是在主動防護系統失靈的情況下發生，因此高速列車的被動安全防護措施就成為保護乘員生命和財產安全的最后一道防線。

可以預見，高速列車的速度等級將不斷提升，車頭的長細比還有進一步加大的趨勢，隨之而來的是，對高速列車的被動安全防護措施提出了更高的要求，然而，采用大長細比的車頭造型帶來的問題是：車頭內部空間狹小，碰撞吸能結構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，如何在大長細比的車頭內合理有效的布置碰撞吸能結構成為了影響高速列車安全、可靠、持續發展的技術瓶頸。

獲獎專利突破高鐵碰撞核心技術

此次中車四方摘得中國專利金獎的“一種軌道車輛前端吸能裝置”專利技術正是在此種背景下應運而生。

從技術的角度來看，該獲獎專利采用車鉤、主吸能、防爬三級吸能結構設計，并將三級吸能結構與底架承載結構進行集成一體化設計，均設置于車體前端底架上，節省了車頭內部空間，提升了設計冗余。

主吸能結構的吸能梁采用五孔型材，在吸能梁上固定連接支撐隔板，在支撐隔板四周設置止擋梁，設置導向結構對主吸能結構和車鉤座的后退進行導向，通過以上結構設計解決了碰撞變形的有序可控、吸能性能不穩定的問題。

從實施情況來看，本專利技術已成功轉化為系列化產品，在時速350公里“復興號”中國標準動車組上應用，經過實車運用考驗，將在后續國內上線運營的時速250公里、400公里及以上標準動車組，及印尼雅萬高鐵等出口型動車組產品中大范圍推廣應用，工業應用成效顯著。

該專利技術的價值還在于：成功突破了高速列車碰撞核心技術，填補了國內高速列車碰撞吸能技術空白，與國內外先進企業相比，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、適用頭型長細比等各項性能指標方面，均達到國際領先水平。同時，以該專利技術為核心，中車四方還構建了碰撞安全防護系統專利組合，共申請專利57件，包括美、日、英、德、澳、印尼等海外專利21件?；谠搶＠M合，主持編制了行業標準《動車組車體耐撞性要求與驗證規范》，填補了中國高速列車耐撞性設計及試驗標準的空白，為中國高鐵走出去提供有力支撐。

中車四方與中車系的那些專利

小贏壓制不住內心的好奇，不禁想對中車四方那些年申請的專利一探究竟，通過檢索已公開或公告的專利數據發現，中車四方從2011年開始申請發明專利，截止到2018年12月已累計提交專利申請1500余件，其中發明專利占比66%。

從2015年開始，中車四方通過PCT條約提交國際專利申請，截止目前已累計提交80余件PCT專利申請，僅2015年就提交近50件，其指定國包括了美國、英國、德國等，這也表明了中車四方進行國際專利布局，參與國際競爭的態度。

翻看此次中國專利獎的獲獎項目名單，小贏驚訝的發現，中車四方一項名為“軌道車輛側梁增強活性激光MAG復合焊接方法”的發明專利獲頒中國專利銀獎，正當小贏嘆服于中車四方的人生贏家地位時，某門戶網站發布了這樣一則新聞……

還配了喜慶的大圖……

好奇的小贏隨即翻看了近三屆中國專利金獎、外觀設計金獎的獲獎項目名單，發現中車是當之無愧的贏家。

去年的專利金獎，小贏還曾深度解讀過（點擊標題直達）：

從貼地飛行的“金鳳凰”點評誰才是高鐵的顏值擔當？

近年來，說起中國高鐵的成功，溢美之詞不絕于耳，新四大發明，中國制造的名片等等。從《對話》欄目中的這個片段，我能就能感受到中國高鐵三十年來走過的心路歷程。

中國高鐵成功的背后不僅有對創新的追求、技藝的傳承，還有鐵路人那份對實業的堅守、對理想信念的執著和那份努力與付出……。感動小贏的是來自視頻中的那句話：中國高鐵讓旅途有了體面和尊嚴！

2018年的年末，中國高鐵依然捷報頻傳……

2019，小贏祝中國高鐵再創輝煌。

來源：IP創新贏（ID：IP2win）
作者：梁晨  審協北京中心新型部
編輯：IPRdaily趙珍          校對：IPRdaily縱橫君

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