火焰筒前定位销钉-9-专利分析报告

1、密级：版次：火焰筒前定位销钉支撑方式专利分析报告共页年月日此文件所含信息为中航工业商发所有涉密信息，未经商发公司书面明示同意，不得使用、复制或予以披露。如果你无理由获得此文件，请立即销毁。The information contained in this document is ACAE proprietary and confidential property. It shall not be used, reproduced or disclosed without express written consent from ACAE. If there is no reason for y

2、our receipt of this, please destroy it in no time.审 签 栏签署签名日期编制审核批准会签部门签名日期文 件 说 明ACAE版次：更 改 记 录版本更改说明日期ACAE版次：摘要火焰筒作为燃烧室的重要组成部分，其在燃烧室内空间位置的限定非常重要，当火焰筒与机匣热膨胀系数不同时，可能在燃烧室工作过程引起火焰筒头部与燃料喷嘴无法对齐，这一问题对发动机燃烧性能具有一定影响，因此航空发动机企业纷纷针对火焰筒前端固定结构进行了研究。目前，采用销钉进行火焰筒头部定位是主流方式，并且技术改进方向也从最初的销钉固定火焰筒头部方式演变成销钉尾部结构改进，具体方案是

3、将销钉尾部设计成球形或弧形结构，从而提供在轴向上固定，径向上可移动的固定结构， 进而调节火焰筒与机匣不同热膨胀系数产生的热应力等。基于以上内容，本报告以火焰筒前定位销钉支撑结构为研究对象，对专利申请数据进行检索、筛查、标引、分析，从而对该技术领域的专利布局态势和竞争对手专利布局策略有所了解，具体包括：（1）火焰筒前定位销钉支撑结构全球范围专利出现时间较早，专利申请处于持续状态且近年仍有专利产出；（2）美国是该领域重要的技术产出国和专利布局国，与咨询方案相似的技术均在美国进行了专利布局；英国虽然在该领域的专利申请数量较多，但是与咨询方案的相似度较低；俄罗斯虽然出现了与咨询方案相似的专利申请，但是

4、 2005 年之后已无相关专利布局，且部分专利已处于失效状态；中国在该领域专利申请起步于 2012 年，相关专利申请仅 5 件，整体实力较弱。（3）该领域的代表性企业包括联合技术公司、普惠公司和通用电气公司，这些企业在该领域的专利布局以对销钉尾部结构进行改进为主，与整体技术发展方向一致。基于上述分析结果，本报告对中航商发提出专利布局及专利信息利用的建议，具体包括：尽快在中国本土进行专利布局、同时进行必要的海外专利布局，为产品出口做一定的防御性专利布局储备；将销钉尾部结构改进作为主要布局方向，适当考虑扩大火焰筒前定位结构的专利布局，例如非销钉前定位结构，为产品更新换代做好专利储备工作； 同时中航

5、商发应重视专利信息利用，充分利用现有技术，在现有技术方案的基础上进行消化吸收创新，建立重点竞争对手及重点发明人的专利预警工作。关键词：定位销钉；销钉尾部；球头衬套；专利产出；美国；竞争对手ACAE第1页 共 页版次：目次要1次2绪论31.1 技术发展现状31.2 本报告的分析对象及分析需求5全球专利状况62.1 专利技术发展趋势分析62.2 专利保护地域分析72.3 专利产出国家/地区分析122.4 主要申请/专利权人分析172.5 主要发明人分析182.6 技术构成分析20中国大陆专利状况22主要竞争对手专利状况244.1 通用电气公司244.2 联合技术公司284.3 MEZHREGION

6、AL NAJA OBSHCHESTVEN314.4 罗尔斯罗伊斯公司34结论及建议375.1 主要结论375.2 对中航商发的专利布局建议38摘目12345附录 A附录 B附录 C检索策略及筛查规则41名词解释45法律声明46ACAE第2页 共 页版次：火焰筒前定位销钉支撑方式专利分析报告1 绪论1.1 技术发展现状1.1.1 国内外技术发展现状燃烧室是航空发动机的核心部件之一，其性能直接影响着整个发动机的性能，而且发动机的可靠性、经济性和寿命很大程度上取决于燃烧室的可靠性和有效程度。随着现代发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高，燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻，突出的技术矛盾是在燃烧

7、室负荷越来越高的情况下，满足高的燃烧性能和轻的重量要求。燃烧室主要由火焰筒、喷嘴和燃烧室机匣组成，火焰筒作为燃烧室重要组成部分，主要包括空气进气口、燃烧室头部和火焰筒内外壁。由于火焰筒与机匣热膨胀系数不同引起火焰筒头部与燃料喷嘴无法对齐的问题，将影响燃烧性能。因此，如何确定火焰筒在机匣中的空间位置非常重要，火焰筒与燃烧室机匣的固定结构主要可分为前端和后端固定两种，后端刚性固定导致燃烧室头部与喷嘴之间轴向相对移动，会影响燃烧性能，前端固定可以避免这种相对移动。图1 火焰筒前定位销钉支撑技术附图火焰筒前端固定由上世纪 40 年代采用支架/bracket 开始，逐渐出现了采用刚性螺栓固定和滑动销钉固

8、定的方式，由于火焰筒壁与机匣之间存在不同的热膨胀系数，因此提供一种能够保证火焰筒头部在轴向固定，径向移动的结构来调节冷热变化引起的移动，ACAE第3页 共 页版次：非常重要。上世纪 90 年始逐渐出现了在销钉的基础上采用球头衬套结构，该结构利用球形连接实现多自由度移动，另外还有将销钉末端设计成一体式的球形或弧形结构， 该结构可以在一定程度上解决销钉与球头之间的磨损，第三种代表性方案是采用销钉与 弹性件结合的结构来解决上述问题。全球范围内对该技术研发最为活跃的企业包括联合 技术公司、普惠公司以及通用电气公司等，上述公司在本领域的技术研发主要是对销钉 尾部结构进行改进，中航商发在本领域的技术研发与

9、同样是针对销钉尾部结构进行改进，与本领域的主流研发方向一致。1.1.2 中航商发所采用的技术及技术简介咨询方案为火焰筒与燃烧室机匣的支撑方式，具体为前定位销支撑方式，具体结构见下图所示，该结构包括：销钉、球头以及衬套，其作用主要是为了确定火焰筒在燃烧室内外机匣的轴向位置，保证火焰筒在受热时能够自由膨胀。咨询方案通过在销钉尾部设置球头衬套结构使得火焰筒头部可以在径向移动，球头本身可以提供多个自由度，易于装配，同时球形结构与衬套接触面较大，改善了结构的耐磨性能。另外，咨询方案所采用的结构可以调节由于火焰筒与机匣热膨胀系数不同造成的变形。中航商发所采用的火焰筒与燃烧室机匣的支撑方式与 V2500 发

10、动机结构相似，V2500 发动机是国际航空发动机公司（IAE）研制生产的双转子、轴流式、高涵道比涡轮风扇发动机。IAE 公司由美国普拉特惠特尼 PRATT & WHITNEY、英国罗尓斯罗伊斯 ROLLS ROYCE、日本航空发动机公司 Japanese Aero Engine JAZC、德国 MTU和意大利菲亚特 5 家公司组成，与咨询方案相关的技术由普惠公司负责研制。表1 咨询方案基本信息基本信息-火焰筒前定位销支撑方式本项目技术问题火焰筒与燃烧室机匣的不同材料热膨胀系数不同造成头部轴向移动对应附图图标本项目技术特征火焰筒帽罩燃烧室机匣销钉球头衬套前端定位本项目技术效果喷嘴与头部相对轴向和

11、径向位置变化小变协调性好ACAE第4页 共 页版次：1.2 本报告的分析对象及分析需求1.2.1 分析对象及其技术分解在本报告评议对象为火焰筒前定位销钉支撑方式。针对火焰筒前端固定所涉及的专利数据进行了技术分解，如下表所示：表2 火焰筒前定位支撑技术分解表注：1.基于客户提供的方案内容，分析部分仅采用销钉固定相关数据，具体筛选规则见附录 A 2.为全面了解火焰筒前定位销钉的技术发展路径，该部分分析将结合非销钉定位展开3. 其他改进(销钉固定)指未对销钉结构进行改进的专利/申请4. 其他改进(非销钉固定)指未采用弹性件结构的专利/申请5. 方括号中的数字为相应技术节点按照专利族统计、筛选后的专利

12、/申请数量1.2.2 分析需求分析火焰筒前定位销钉支撑技术全球的专利技术发展现状及趋势、各国研发实力及区域布局、主要申请人、发明人及技术构成等情况。从宏观上把握该技术的发展趋势和专利分布态势。技术分解表（括号内的数据为检索结果）一级分支二级分支三级分支四级分支销钉固定41 项销钉结构改进14 项头部改进5 项-尾部改进12 项球头衬套7 项冠状面3 项延伸部2 项内部结构1 项-其他改进27 项-非销钉固定9 项弹性件改进5 项-其他改进4 项-本项目附图ACAE第5页 共 页版次：分析中国范围内涉及火焰筒前定位销钉支撑技术的专利/申请，了解专利申请趋势、主要申请人、发明人及技术构成等情况。从

13、而把握中国区域的专利分布现状和竞争态势等。分析火焰筒前定位销钉支撑技术主要申请人的专利布局结构，进一步分析其专利布局策略。对火焰筒前定位销钉支撑技术领域优势企业进行重点分析，掌握其技术发展历程、研发热点、技术布局、研发团队等信息，为中航商发实现关键技术突破创新提供借鉴和参考。2 全球专利状况本章通过对全球涉及火焰筒前定位销钉支撑领域的专利/申请进行研究，以了解火焰筒前定位销钉支撑领域的专利申请现状与发展趋势，该领域专利保护地域状况、各国技术产出实力情况、全球主要竞争对手核心竞争力构成状况、主要发明人以及技术构成情况等。2.1专利技术发展趋势分析图2 全球专利发展趋势截至 2014 年 11 月

14、，全球涉及火焰筒前定位支撑方式的专利/申请共计 50 项1，其中采用前定位销钉支撑领域（以下简称销钉定位）的专利/申请共计 41 项，占比达 82.0%；11 项为 1 个专利族ACAE第6页 共 页版次：采用非销钉支撑领域（以下简称非销钉定位）的专利/申请共计 9 项，占比为 18.0%。根据专利申请趋势来看，销钉定位不仅是该领域主要的技术，也是近年专利申请的热点技术，结合中航商发提供的技术方案为销钉定位，因此以下分析将针对销钉定位结构重点展开。1947 年 3 月罗尔斯罗伊斯公司（以下简称）申请了第一件采用前定位销钉支撑火焰筒的喷嘴装置的专利，从此通过销钉将火焰筒头部与机匣固定连接的方式得

15、到公开，在此后长达 40 年的时间里，基于销钉的前端定位方式未取得实质性的改进。直到1993 年，俄罗斯申请人开始使用铰接轴承固定结构开启了采用铰接轴承的结构进行火焰筒前端固定的序幕，此后相继出现了一系列基于销钉结构的球头衬套结构以及冠状面结构的改进，冠状面具体是指具有弧形或球形表面的结构。销钉前定位支撑专利技术发展大致可以分为四个阶段：第一阶段（20 世纪 80 年代之前），年均专利申请量不足 0.5 项，年度专利申请峰值为 2 项，固定方式以刚性固定为主，仅有少量专利对销钉尾部结构进行了改进，例如通用电气公司于 1968 年申请了一件具有可变空间刚性固定结构。第二阶段（20 世纪 8090

16、 年代），年均专利申请量不足 0.5 项，年度专利申请峰值为 3 项。值得注意的是，此阶段出现了该领域具有代表性的专利，例如联合技术公司于1984 年申请了一种火焰筒固定装置，主要目的是如何使用低成本材料替代钨铬钴合金以达到降低成本的目的，较为详细的公开了销钉前定位固定的结构特征；另外俄罗斯申请人也申请了多件基于铰接轴承的固定结构。第三阶段（2000 年2009 年），年均专利申请量为 1.0 项，此阶段涉及对销钉尾部进行改进的专利申请较多，代表性专利包括俄罗斯申请的铰接轴承结构、普惠公司申请的球头衬套结构和通用电气公司申请的销钉末端为冠状面形状的固定结构。第四阶段（2010 年2013 年）

17、，此阶段出现了中国专利申请，主要来自中国航空动力机械研究所和沈阳发动机设计研究所；国外企业通用电气、联合技术和透博梅卡公司（TURBOMECA）进行了相关技术的研究。其中，联合技术公司申请了一件采用球形夹头/Spherical Collet 结构的固定装置。总体来看，火焰筒前定位销钉支撑领域的专利/申请总量较少，但是本领域的技术研发处于持续发展阶段，并且本领域的代表性企业也一直在进行相关专利申请。2.2 专利保护地域分析本节从专利申请国家/地区分布、主要目标国家/地区历年专利申请量、主要目标国家/地区专利技术分布、主要目标国家/地区主要专利申请人及技术分布等 4 个方面进行分析，从而了解火焰筒

18、前定位销钉支撑方式的专利保护地域状况。ACAE第7页 共 页版次：2.2.1 主要目标国家/地区分布图3 专利申请国家/地区分布美国和英国是火焰筒前定位销钉支撑领域专利布局的重点国家，这与美国和英国拥中航商发将涉及咨询方案的产品出口至欧美国家，可能面临较多的专利壁垒，应提前做好专利检索与排查工作。2.2.2主要目标国家/地区历年专利申请趋势图4 主要目标国家/地区历年专利申请趋势ACAE第8页 共 页版次：图5 主要目标国家/地区近 10 年专利占比从各目标国家/地区专利申请趋势来看，美国和英国在销钉定位领域专利申请最为持在该领域的专利申请均在 1975 年之前，日本在该领域的专利申请均为 2

19、005 年续，之后提出，中国在该领域的专利申请均在 2012 年之后，俄罗斯在该领域的专利申请则集中在 19992001 年，此后直到 2012 年又出现了 1 件专利申请。整体来看，美国市场最受申请人重视，而英国市场近年来研发活跃度明显下降，与之形成对比的是，中国市场和日本市场近年来专利布局较为活跃。另外需要提醒中航商发注意的是，美国市场不仅是本领域专利布局的重要市场国，也是采用球头衬套结构固定装置的主要专利布局国，中航商发若想进入美国市场，可能面临较为严峻的竞争环境。而对于中国市场，由于目前尚未出现与咨询方案发明思路一致的专利/申请，并且无论是专利申请的起始时间还是专利数量的积累，中国市场

20、尚处于弱势地位，中航商发应抓住目前中国市场的专利现状，加快专利布局，尽早抢占中国专利市场。ACAE第9页 共 页版次：2.2.3主要目标国家/地区技术分布图6 主要目标国家/地区专利技术分布（1）图7 主要目标国家/地区专利技术分布（2）根据主要目标国家/地区技术分布情况来看，仅俄罗斯、日本、美国和欧洲针对销钉结构进行了改进。从上图可以清楚的看到，美国在该领域专利布局涉及的技术面最广， 涵盖了本领域销钉尾部技术改进的所有形式，其次是俄罗斯。美国专利/申请主要涉及销钉尾部，即销钉尾部制造成弧形或球形的冠状面一体结构、球头衬套结构以及在销钉尾部设置延长部的结构改进，另外美国还针对销钉内部结构进 行

21、了改进，专利申请是通过中空结构的定位销钉解决了冲洗发动机内部的问题，虽然其整体发明思路与解决的技术问题与咨询方案不同，但是中航商发可将其作为一种研发思ACAE第10页 共 页版次：路；俄罗斯技术改进涉及在销钉尾部使用球头衬套改善接触面的耐磨性能，在销钉头部使用弹簧提高磨损间隙的补偿能力；另外，销钉尾部的冠状面结构在所有技术分支中专利布局范围最广，除美国之外，在日本、EP 和德国均有专利布局，足以看出该技术的重要性，中航商发应重点关注。2.2.4 主要目标国家/地区主要专利申请人及技术分布表3 主要目标国家/地区主要专利申请人及技术分布（单位：件）美国地区主要申请人及技术分布情况申请人申请量占比

22、销钉结构改进其他改进头部冠状面球头衬套延伸部内部结构GE630.0%312630.0%15联合技术420.0%211EP 地区主要申请人及技术分布情况申请人申请量占比销钉结构改进其他改进头部冠状面球头衬套延伸部内部结构GE375.0%31英国地区主要申请人及技术分布情况申请人申请量占比销钉结构改进其他改进头部冠状面球头衬套延伸部内部结构960.0%18德国地区主要申请人及技术分布情况申请人申请量占比销钉结构改进其他改进头部冠状面球头衬套延伸部内部结构GE342.9%3俄罗斯地区主要申请人及技术分布情况申请人申请量占比销钉结构改进其他改进头部冠状面球头衬套延伸部内部结构MEZHREGIONAL

23、NAJAOBSHCHESTVEN457.1%44POVOLZHSKOEOTDEL ROSSIJSKOJ I457.1%44GE114.3%1ACAE第11页 共 页版次：数据范围：截止到 2014 年 11 月注：占比=申请人/国家从主要目标国家/地区申请人分布情况来看，火焰筒前定位销钉支撑领域主要申请人均在美国进行了专利布局，具体包括通用电气、和联合技术公司。英国地区专利布局最为活跃的是公司，需注意的是通用电气和联合技术公司作为本领域技术研发活跃的企业并未在英国进行专利布局，进一步结合申请人在英国专利布局的时间来看， 均为 1999 年之前提出专利申请。德国和 EP 的主要申请人是通用电气公

24、司，并且从通用电气在德国和 EP 的技术布局情况来看，均针对其重点技术冠状面销钉结构进行布局。除通用电气公司之外，俄罗斯专利涉及的主要申请人均属俄罗斯本国，且均为销钉结构 的改进，结合申请人专利申请的时间来看，重点申请人的专利均已失效。总体来看，美国应是火焰筒前定位销钉支撑领域专利布局的重点国家，中国、俄罗斯和英国专利布局以本国申请人为主，在各主要目标国家/地区专利布局最活跃的申请人为通用电气公司。2.3 专利产出国家/地区分析本节从技术产出国家/地区分布、技术产出国家/地区历年专利申请量分析、技术产出国家/地区专利技术分布、技术产出国家/地区、专利申请人及技术分布等 4 个方面进行分析，从而

25、了解各技术产出国在火焰筒前定位销钉领域的专利实力。中国地区主要申请人及技术分布情况申请人申请量占比销钉结构改进其他改进头部冠状面球头衬套延伸部内部结构中国航空动力机械研究所240.0%2中航沈阳发动机设计研究所240.0%2GE120.0%1日本地区主要申请人及技术分布情况申请人申请量占比销钉结构改进其他改进头部冠状面球头衬套延伸部内部结构GE375.0%1IHI125.0%1ACAE第12页 共 页版次：2.3.1主要专利产出国家/地区分布图8 主要技术产出国家/地区分布火焰筒前定位销钉支撑领域专利技术产出国主要为英国、美国和俄罗斯。英国和美国在本领域的技术产出占比高达 50%，即本领域 5

26、0%的专利技术掌握在英美国家申请人手中，中航商发应重点关注英美国家技术的发展与专利的申请情况。另外，俄罗斯在本领域的专利产出位居各国/地区第三位，俄罗斯专利与咨询方案的发明思路极为相似，中航商发也应重点关注。ACAE第13页 共 页版次：2.3.2主要专利产出国家/地区专利申请趋势图9 主要技术产出国家/地区专利申请量从主要技术产出国的专利申请趋势来看，英国和美国在本领域的专利申请较为持续， 两国专利申请的区别在于美国近年来仍在申请火焰筒销钉定位方面的专利，而英国 1999 年之后无相关专利产出。另外，俄罗斯在本领域的专利技术产出具有明显的阶段性特征， 其专利申请主要集中在 1999 年200

27、1 年。而中国、法国、德国、日本、加拿大和瑞典专利技术产出较少，尚未形成专利申请趋势。值得关注的是，中国和日本均在近年有新的专利申请。ACAE第14页 共 页版次：2.3.3主要专利产出国家/地区技术分布图10 主要技术产出国家/地区专利技术分布（1）图11 主要技术产出国家/地区专利技术分布（2）根据专利披露的技术改进内容来看，美国、俄罗斯和英国产出的专利技术涉及到对销钉结构进行改进，而中航商发的技术方案也正是对销钉整体固定结构进行改进。美国申请人技术改进的重点在于将销钉尾部制造成弧形或球形结构，采用该结构的固定装置可在改善热应力的基础上保证火焰筒与发动机同轴。另外美国申请人还通过在销钉尾部

28、增设延伸部实现可变空间刚性固定，解决喷嘴与燃烧室不能对齐的问题，达到提高燃烧性能的目的。俄罗斯申请人技术改进的重点主要涉及在销钉尾部设置球头衬套结构以解决磨损问题，同时在头部采用弹簧结构补偿接触面磨损产生的小尺寸变形。而ACAE第15页 共 页版次：英国仅有 1 项专利与销钉结构改进有关，即通过在销钉尾部增设弹性延伸部以使喷嘴可进行有限移动。2.3.4主要专利产出国家/地区主要专利申请人情况表4主要技术产出国家/地区主要专利申请人情况（单位：项）注：占比=申请人/国家根据前述分析，美国、英国和俄罗斯主要针对销钉结构改进，进一步分析以上国家涉及的主要申请人及其技术关注点。美国地区的主要申请人为通

29、用电气公司和联合技术英国地区主要申请人及技术分布情况申请人申请量销钉结构改进其他改进头部冠状面球头衬套延伸部内部结构1019美国地区主要申请人及技术分布情况申请人申请量销钉结构改进其他改进头部冠状面球头衬套延伸部内部结构GE6312联合技术4211俄罗斯地区主要申请人及技术分布情况申请人申请量销钉结构改进其他改进头部冠状面球头衬套延伸部内部结构MEZHREGIONAL NAJAOBSHCHESTVEN444POVOLZHSKOE OTDELROSSIJSKOJ I444中国地区主要申请人及技术分布情况申请人申请量销钉结构改进其他改进头部冠状面球头衬套延伸部内部结构中国航空动力机械研究所22中航

30、沈阳发动机设计研究所22法国地区主要申请人及技术分布情况申请人申请量销钉结构改进其他改进头部冠状面球头衬套延伸部内部结构SNECMA11TURBOMECA11ACAE第16页 共 页版次：公司，两家公司总体上是对销钉尾部进行改进，但是采用的具体结构有所差别。通用电 气公司集中在使用销钉尾部具有冠状面的固定结构，该技术于 2005 年申请专利，且在欧洲多国进行了专利布局。而联合技术公司注重使用球头衬套结构，并且其子公司普拉 特惠特尼公司 2003 年申请的具有球头衬套结构的火焰筒固定结构与咨询方案极为相似。俄罗斯申请人 MEZHREGIONAL NAJA OBSHCHESTVEN（以下简称MEZ

31、HREGIONAL）和 POVOLZHSKOE OTDEL ROSSIJSKOJ I（以下简称POVOLZHSKOE）为合作申请关系，其申请的专利技术为销钉头部使用弹簧结构补偿磨损，销钉尾部使用铰接轴承结构，其整体发明思路与咨询方案基本一致。值得注意的是，中国申请人虽已申请了火焰筒前端采用销钉固定结构的专利，但并未涉及对销钉结构进行改进，中国已有专利申请的技术思路和中航商发存在一定的差别。2.4主要申请/专利权人分析表5 主要申请/专利权人综合实力分析数据范围：截止到 2014 年 11 月本节将重点对火焰筒前销钉固定结构的主要申请/专利权人的综合实力进行分析，分析指标主要包括专利申请量，申请

32、人的活动年期、平均专利年龄和涉及的发明人数。从申请数量来看，公司和通用电气公司较为突出，但是由于火焰筒前定位销钉领域本身专利产出较少，因此各申请人之间并未形成巨大差距。从平均专利年龄来看，除 2 位中国申请人平均专利年龄仅为 1 年之外，其余申请人的平均专利年龄均在十年以上，尤其是公司与西门子公司平均专利年龄较长。结合活动年期来看，本领域主要申请人专利申请并非十分活跃，通用电气公司相对较为活跃。申请/专利权人排名及相对专利实力分析（单位：项）排名申请人专利项数专利技术实力活动年期发明人数平均专利年龄1ROLLS ROYCE()1069482GEN ELECTRIC(通用电气)6412163UN

33、ITED TECHNOLOGIES(联合技术)445124MEZHREGIONAL NAJAOBSHCHESTVEN411155POVOLZHSKOE OTDEL ROSSIJSKOJ I411156MII211157SIEMENS（西门子）222358中国航空动力机械研究所22719中航沈阳发动机设计研究所2271ACAE第17页 共 页版次：POVOLZHSKOE。2.5 主要发明人分析表6 主要发明人分析主要发明人列表（单位：项）国别发明人申请量隶属企业技术分支代表专利/申请美国Morenko, Oleg1普惠销钉定位- 球头衬套Czachor, Robert P.2通用电气销钉定位-

34、冠状面俄罗斯Epejkin L.F.6-销钉定位- 球头衬套Vodbol skij I.Ju.5-销钉定位- 球头衬套Shajkhutdinov A.Z.5-销钉定位- 球头衬套ACAE第18页 共 页版次：分析火焰筒前定位销钉支撑领域主要发明人专利申请情况对于技术跟踪、风险防范以及人才引进具有重要意义，建议中航商发从以下两方面着手：（1）定期跟踪重要发明人专利申请动态，及时对重要专利申请做技术研判和潜在侵权风险评估，例如，Czachor, Robert P.、Morenko, Oleg；Kanunnikov I.P.5-销钉定位- 球头衬套Vasin O.E.4-销钉定位- 球头衬套Mark

35、ushin A.N.3-销钉定位- 球头衬套Prokopets A.O.2-销钉定位- 球头衬套欧洲OULIANOFF GEORGE4销钉定位- 其他改进中国张成凯2中航沈阳发动机设计研究所销钉定位- 其他改进ACAE第19页 共 页版次：【发明人具备特征：技术特征与咨询方案相同或相似，近 10 年仍有专利申请，并且在美国和欧洲进行专利布局】（2）开展重要发明人现有专利的技术解读，例如，Epejkin L.F.、Markushin A.N.等俄罗斯研发人员的专利。【发明人具备特征：技术特征与咨询方案相同或相似，近 10 年无专利申请】2.6 技术构成分析本节对火焰筒前定位销钉支撑领域的技术构成

36、比例、技术构成趋势以及主要技术拥有者进行分析，从而了解该领域的专利技术构成情况。2.6.1 技术构成比例分析图12 技术构成针对销钉结构进行改进的专利/申请占比为 34.1%，对销钉尾部进行结构设计是改进的主要方向，具体包括在销钉尾部使用球头衬套结构、将销钉尾部制造成弧形冠状面结构或在销钉尾部增设延伸部的结构。由于机匣与火焰筒壁存在的热膨胀系数不同造成喷嘴与头部无法对齐的问题，进而导致燃烧性能下降以及产生热应力等，销钉作为火焰筒前定位固定结构的主要部件，提供一种在轴向上固定，径向上可移动的前定位结构，可以有效的解决上述问题。对于前端销钉固定的结构改进，虽然销钉头部和尾部均可以进行考虑，其中头部

37、与机匣固定连接，尾部与火焰筒固定连接，如果固定结构设计为头部可动，尾部固定的结构，该结构存在可靠性低的问题；而采用头部固定，尾部可动的结构具有易于安装、无安装应力的优点。ACAE第20页 共 页版次：2.6.2 技术构成趋势及主要技术拥有者分析表7技术构成趋势及主要技术拥有者针对销钉头部的技术改进主要掌握在俄罗斯申请人手中，且主要集中在 2001 年之前；针对销钉尾部增设延伸部的结构改进主要掌握在通用电气公司和但其专利申请并非近年提出，且目前已处于失效状态。公司手中，值得中航商发关注的是采用球头衬套的固定结构和采用冠状面的固定结构与咨询方案的结构极为相似，并且技术掌握在本领域主要竞争对手手中。

38、ACAE第21页 共 页版次：3 中国大陆专利状况本章将从技术来源、申请人、申请时间、技术构成、主要发明人等多个角度对中国区域的专利情况进行分析，从而了解中国区域的专利申请状况。表8中国专利列表数据范围：截止到 2014 年 11 月技术来源地申请人申请号申请日名称技术分类发明人最新法律状态中国本土中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所CN201210195221.X2012.06.13一种火焰筒固定结构其他改进张成凯实质审查的生效CN201320523143.12013.08.23一种火焰筒结构其他改进张成凯;峰; 林洪军授权中国航空动力机械研究所CN201220217580.62012.

39、05.15燃气轮机回流燃烧室其他改进尹美芝;董德伟; 蔡志斌授权CN201320436883.12013.07.22一种航空发动机用火焰筒其他改进赵硕;成胜军;胡建;黄波授权美国通用电气公司CN201310054795.X2013.02.20燃烧室衬里导向挡板以及用于组装燃烧器的方法其他改进A.P.德赛;P.K.蒂瓦里公开ACAE第22页 共 页版次：截至 2014 年 11 月，中国专利/申请共计 5 件。从技术来源地来看，中国本土专利/申请共计 4 件，国外来华专利/申请共计 1 件；从专利申请人来看，分别为中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所、中国航空动力机械研究所和通用电气公司；从

40、申请时间来看，均来自 2012 年和 2013 年；从技术分类来看，中国专利均未对销钉结构进行改进，固定结构仅为使用销钉或采用销钉与其他元件组合的固定方式。从发明人情况来看， 除张成凯涉及 2 件专利申请之外，其余发明人专利产出仅为 1 件。总体来看，由于中国在该领域专利/申请数量较少，且技术出现时间较晚。因此中国市场在火焰筒前定位销钉领域尚未形成实力突出的企业、研发团队。国外主要竞争对手尚未将中国市场作为技术布局的主要市场国。一方面可能是中国各申请人并未将火焰筒前定位销钉结构作为核心技术进行大量的研究，另一方面可能是由于销钉前定位作为一种较为成熟的技术，对其进一步改进的空间有限，也可能是由于

41、中国在航空发动机领域整体实力较为落后，对外围技术的研究较核心技术滞后。从技术的角度来看，中国尚未出现针对销钉结构进行改进的专利/申请。目前已有的专利/申请总体发明思路与中航商发不同，例如申请人中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所采用销钉与环形槽组合的固定结构可以使火焰筒在径向移动。ACAE第23页 共 页版次：4 主要竞争对手专利状况根据第二章和第三章的分析内容，本章选取主要竞争对手时综合考虑与咨询方案的技术相关度、专利技术产出能力、研发活跃度以及研发团队实力等指标，最终选取通用电气公司、联合技术公司、俄罗斯申请人 MEZHREGIONAL 和对手进行分析。公司作为主要竞争4.1 通用电气

42、公司4.1.1 公司简介通用电气公司（General Electric Company，简称 GE）成立于 1879 年，是美国一家提供技术和服务业务的跨国公司，下属子公司通用电气航空(GE Aviation)是全球商用飞机发动机的主要生产商之一，其竞争对手包括劳斯莱斯和普惠。除此之外，通用电气航空也与法国的斯奈克玛（SNECMA）以合资的方式共同拥有 CFM 国际。4.1.2 专利/申请概况表9 通用电气公司专利/申请概况专利申请量/件同族数量/项186专利申请趋势市场布局/件技术产出/项技术布局/件ACAE第24页 共 页版次：截至 2014 年 11 月，通用电气公司专利/申请共计 18

43、 件，主要涉及 6 个专利族，从专利申请的趋势来看，自上世纪 60 年始通用电气公司在火焰筒前定位销钉支撑领域进行了间断性的专利布局，尤其是在 2005 年之后，其加大了专利全球布局的力度。从通用电气公司专利布局国来看，美国、EP、德国和日本是通用电气公司重点考虑的专利布局国家，另外其在中国和俄罗斯进行了少量专利布局；从通用电气公司专利技术产出内容来看，主要涉及销钉尾部改进，具体是采用销钉尾部具有弧形（冠状面）的一体式结构以及在销钉尾部增设延伸部构成可变空间的固定结构；从各技术点市场布局情况来看，通用电气公司针对冠状面的销钉固定结构进行了包括美国、EP、德国和日本在内的多国/地区技术布局，总计

44、 11 件专利/申请，可见通用电气公司对该类专利的重视程度较高。4.1.3 相关专利简介通过 4.1.2 节的分析可知，通用电气公司在火焰筒前定位销钉领域的重要专利技术主要涉及具有冠状面的销钉固定结构，共涉及 3 个专利族，具体信息如下表所示：表10 通用电气公司相关专利简介US7493771B2 基本信息名称Methods and apparatuses for assembling a gas turbine engine专利权人General Electric Company公开（公告）号US7493771B2申请号US11289965公开（公告）日2007-05-31申请日2005-1

45、1-30法律状态有效同族及法律状态EP1793097B1/有效JP5221019B2/有效; AT429568T/终止;CA2560561C/审查请求; DE602006006397D1/无反对ACAE第25页 共 页版次：主要发明点描述该专利主要涉及一种将火焰筒燃烧室固定在发动机匣上的固定装置，该固定装置包括一个销钉、衬套和紧固装置，其中销钉包括头部、轴部和冠状部，三部分为一整体。紧固装置至少为三角形或椭圆形，紧固件通过至少一个开口将销钉固定于机匣上。主要附图US7523616B2 基本信息名称Methods and apparatuses for assembling a gas turb

46、ine engine专利权人General Electric Company公开（公告）号US7523616B2申请号US11289964公开（公告）日2009-04-28申请日2005-11-30法律状态有效同族及法律状态EP1793095B1/有效CA2568818C/审查请求; DE602006008879D1/无反对主要发明点描述该专利主要涉及一种将火焰筒燃烧室固定在发动机匣上的固定装置，该固定装置包括多个固定销钉和浮动销钉，且浮动销钉对于固定销钉，浮动销钉具冠状部， 部分插入衬套。主要附图ACAE第26页 共 页版次：4.1.4 研发团队表11 通用电气公司主要研发团队研发团队专利/

47、申请量/项技术分类专利文献Czachor, Robert P. ; Groeschen, James Anthony ; Hoppa, Jason Paul1冠状面Czachor, Robert P.; Lohmueller, Steven Joseph1冠状面US7637110B2 基本信息名称Methods and apparatuses for assembling a gas turbine engine专利权人General Electric Company公开（公告）号US7637110B2申请号US11290115公开（公告）日2009-12-29申请日2005-11-30法律状

48、态有效同族及法律状态EP1793096B1/有效DE602006006396D1/无反对主要发明点描述该专利主要涉及一种将火焰筒燃烧室固定在发动机匣上的固定装置，该固定装置包括一个销钉、两个衬套和紧固装置，其中销钉包括头部、轴部和冠状部，三部分为一整体。通过紧固装置和螺纹衬套将销钉与机匣固定。主要附图ACAE第27页 共 页版次：通用电气公司在火焰筒前定位销钉领域主要包括 4 个研发团队，除去早期专利US3500639 为发明人 STAMM EDWARD I 独立研发之外，其余研发团队均为合作研发， 值得注意的是，除去发明人 Czachor, Robert P 参与了 2 项涉及冠状面销钉固定

49、结构的研发外，其他研发人员专利产出仅为 1 件。中航商发应重点关注发明人 Czachor, Robert P.、Groeschen, James Anthony 等在本领域的专利申请情况，而发明人 STAMM EDWARD I 的相关专利已失效，且申请年代较为久远，中航商发可将相关专利作为参考资料，为技术创新提供发明思路。4.2 联合技术公司4.2.1 公司简介联合技术公司（United Technologies Corporation，简称 UTC）成立于 1975 年，是全球多元化制造企业之一，主要为全球航空航天和建筑业提供高科技产品和服务。其下属子公司普拉特惠特尼公司（Pratt & W

50、hitney，简称 PW）是美国一家发动机制造商。中航商发所提出的火焰筒与燃烧室机匣的前定位销支撑方案与 V2500 发动机所采用的相关技术比较相似，与本方案相关的技术是由美国普惠公司负责。本报告中联合技术公司的专利/申请情况包含子公司普惠在本领域的专利申请。4.2.2 专利/申请概况表12 联合技术公司专利/申请概况专利申请量/件同族数量/项44专利申请趋势技术产出/项Zigan, David Christopher; Brougher, Brian C.1冠状面STAMM EDWARD I1延伸部ACAE第28页 共 页版次：截至 2014 年 11 月，联合技术公司在火焰筒前定位销钉领域

51、专利/申请共计 4 件，涉及 4 个专利族。其专利区域布局以美国市场为主，联合技术公司未进行大范围的专利布局。联合技术公司技术改进方向主要为销钉尾部采用球头衬套结构以及将销钉内部制造为空心结构。总体来看，联合技术公司在本领域专利技术产出较少，但是其研发思路与中航商发存在相似之处，即在销钉尾部设置球头衬套结构，为火焰筒前端提供一种在轴向固定，径向和切向方向可移动的固定结构。4.2.3 相关专利简介通过 4.2.2 节的分析可知，联合技术公司虽然未将其在火焰筒前定位销钉领域相关专利进行大量的市场布局，但是其在火焰筒前定位销钉领域技术研发方向及发明思路与中航商发存在相似之处，将联合技术公司涉及球头衬

52、套结构的专利/申请基本信息列入下表：表13 联合技术公司相关专利简介US7024863B2 基本信息名称Combustor attachment with rotational joint专利权人Pratt & Whitney Canada Corp.公开（公告）号US7024863B2申请号US10614349公开（公告）日2006-04-11申请日2003-07-08法律状态有效同族及法律状态CA2471328C/有效主要发明点描述该专利主要涉及一种将火焰筒燃烧室固定在发动机匣上的固定装置，该固定装置包括一个铰接头，由该包含铰接头的固定装置实现的这种连接方式能够实现相对多自由度移动。ACA

53、E第29页 共 页版次：4.2.4 研发团队表14 联合技术公司主要研发团队研发团队专利/申请量/项技术分类专利文献Morenko, Oleg1球头衬套主要附图US20140157782A1 基本信息名称Spherical Collet for Mounting a Gas turbine Engine Liner专利权人UNITED TECHNOLOGIES公开（公告）号US20140157782A1申请号US13706404公开（公告）日2014-06-12申请日2012-12-06法律状态公开同族及法律状态-主要发明点描述该专利主要涉及一种具有浮动垫圈/floating washer 的

54、球形夹头固定装置，该装置用于将喷嘴火焰筒 84/nozzle liner（或 exhaust liner）固定到静态结构 82/static structure 上。主要附图ACAE第30页 共 页版次：联合技术公司主要发明人 Morenko, Oleg 和 Kramer, George J.为独立研发，其中发明人 Morenko, Oleg 所涉及的专利技术与中航商发咨询方案极为相似，值得关注。发明人 Kramer, George J.研发的技术具体涉及一种具有浮动垫圈/floating washer 的球形夹头固定装置，该装置用于将喷嘴火焰筒 84/nozzle liner（或exhaus

55、t liner）固定到静态结构 82/static structure 上。所述固定装置 80 包括球形指状结构 96/part-spherical fingers、垫圈 98、悬挂器 86/hanger、夹头 92/collet 等，其中悬挂器 86 包括两个或多个支脚 88/feet，并且通过支柱 90 固定到火焰筒 84 上。浮动垫圈 98 和 100 的设置允许轴向和悬挂器 86 一侧到静态结构 82 一侧的错位/misalignment。球形凹槽 112 设置于垫圈98 内，可调节的夹头 92 可以解决火焰筒 84 和静态结构 82 之间的距离问题，火焰筒 84在间隙 190 范围内

56、移动可以克服弧形移动/arcuate movement 和固定装置偏离火焰筒的问题。4.3 MEZHREGIONAL NAJA OBSHCHESTVEN4.3.1 专利/申请概况表15 MEZHREGIONAL 专利/申请概况注：申请人 MEZHREGIONAL 所涉及的 4 项专利申请均与申请人POVOLZHSKOE 合作完成，因此 MEZHREGIONAL的专利现状可代表POVOLZHSKOE 的情况，因此本报告中不再分析POVOLZHSKOE 的专利现状截至 2014 年 11 月，俄罗斯申请人 MEZHREGIONAL 在火焰筒前定位销钉领域专利申请/共计 4 件，涉及 4 个专利族，

57、申请人仅在俄罗斯进行了专利布局。值得注意的是，专利申请量/件同族数量/项44专利申请趋势技术产出/项Kramer, George J.1球头衬套ACAE第31页 共 页版次：该申请人的 4 项专利均已失效。该申请人在销钉定位领域专利申请集中在 19992001 年， 呈现阶段性专利申请特点；从技术分布来看，该申请人的发明重点主要是在销钉尾部采用铰接轴承结构以及在销钉头部设置弹簧的定位结构，该结构能够改善耐磨性能、减小热应力及提高对磨损间隙的补偿能力。4.3.2 相关专利简介俄罗斯申请人MEZHREGIONAL 在火焰筒前定位销钉领域主要采用球头衬套结构， 与中航商发在本领域的发明思路极为相似，

58、将代表性专利的基本信息列入下表：表16 MEZHREGIONAL 相关专利简介RU2150638C1 基本信息名称DEVICE FOR SECURING FIRE TUBE IN COMBUSTION CHAMBER HOUSING专利权人MII; MEZHREGIONAL NAJA OBSHCHESTVEN; POVOLZHSKOE OTDELROSSIJSKOJ I公开（公告）号RU2150638C1申请号RU99116192A公开（公告）日2000-06-10申请日1999-07-22法律状态失效同族及法律状态-主要发明点描述一种火焰筒固定装置包括保持器 1/retainer、第二法兰端

59、 5/second flanged end 和蝶形弹簧 8/disk springs。在运行过程中，蝶形弹簧 8 可为球形端 2 和衬套 3 之间提供无间隙运行，解决了磨损问题。主要附图RU2151962C1 基本信息名称DEVICE FOR FIXING FLAME TUBE WITHIN COMBUSTION CHAMBER专利权人MII; MEZHREGIONAL NAJA OBSHCHESTVEN; POVOLZHSKOE OTDELROSSIJSKOJ I公开（公告）号RU2151962C1申请号RU99116193A公开（公告）日2000-06-27申请日1999-07-22法律状

60、态失效同族及法律状态-ACAE第32页 共 页版次：4.3.3 研发团队表17 MEZHREGIONAL 主要研发团队俄罗斯专利涉及发明人具有合作研发人员较多的特点，Epejkin L.F.和Kanunnikov I.P.作为代表性发明人，其参与研发的专利与咨询方案非常相似，主要区别在于其在销钉固定装置的头部采用弹簧结构补偿磨损间隙，中航商发可对其专利技术进行研究获得一定的研发思路。值得注意的是，发明人 Epejkin L.F.和 Kanunnikov I.P.在本领域参与研发的专利共计 6 件，其中申请人为 MEZHREGIONAL 的专利共计 4 件，申请人为AKTSIONERNOE OBSHCHES