关于《范氏螺纹》科普知识的四问四答

一问？为什么近百年来世界各国很多科学家一直在谋求发明一种“快速螺纹”？

一答：因为相传上百年的传统慢速螺纹螺杆机构，（简称“慢速螺纹”）,应用很广,如台钳,千斤顶等几十种工具,他们在全球年销售总额达上百亿美元,但存在工作时都必须一圈一圈地转动,速度慢,效率低,很使人烦恼的缺点,为此百年来,世界各国很多科学家、工程师在这上百亿美元的价值的驱动下,一直都在努力研究一种“快速螺纹”，梦想一旦成功，并同时申请国际专利保护以垄断这上百亿美元的市场，必将获利，为此各国很多科学家、工程师都在为此而奋斗。

二问？为什么发明“快速螺纹”(简称“机芯”)的梦想，在全世界数百年来一直无任何人有所突破？难在何处？为什么与这类似的自动步枪的“枪机芯”，经两次世界大战的时间，反而先发明成功了？中国科学家范朝来，后来者居上，用了18年时间攻克了上述“机芯”这百年难题，但有人认为搞一个小“机芯”竟花了18年时间，简直荒唐！这么说，对否？

二答：因“快速螺纹”的核心“机芯”是属于一种全自动机械程控的精密机械的“机械基础元件”。该“机芯”如安装在台钳上，将会出现以下奇迹：如该台钳对工件（任意尺寸大小的工件）实施“夹紧或松开”时，都仅需1-2秒钟，这样可提高工效数十倍。从表面看，该神奇的台钳这“一夹”和“一松”仅是一个十分简单的“工作循环”，可是对承担这“一夹”和“一松”工作循环的“机芯”来说，它自身的一个“自动工作循环”的内容，则包括下列10个“子程序单元”如：
①螺纹的牙峰和牙谷间自动“对中”；②全深度合牙；③自动闭锁；④半螺母端面加压定位；⑤将“转矩”转化为“轴向夹持力”；⑥撤消夹持力；⑦撤消半螺母端面加压定位；⑧打开闭锁；⑨半母强制分离；⑩螺杆作任意推（或拉）直线运动。另外在结构设计上，出于要保证达到操作系统100%无误动作的可靠性的要求，在无任何磁力、电力、液力可借用的条件下，其自控系统也只能采用“纯机械式自动程控系统”。因以上这些难题，数百年来，均未攻克，故成了机械螺纹史上的“世界百年难题”。相反与“机芯”类似的全自动步枪的“枪机芯”虽然也属“机械式自动程序控制”的百年难题，如：自动步枪的“枪机芯”在一个完整的自动循环系统中，也有10个“子程序”动作，包括：子弹上膛、定位、闭锁、槌击撞针、引爆引信、子弹头出膛、借药火气体压力使子弹壳体退膛、扔出、撤消闭锁、退回等动作，也都必须全部包容在一个整体的体积最小化的“枪机芯”内部，同样出于操作的可靠性，100%无误动的原因也必须采用以“机械式自动程控系统”为主。但对比上述这“螺纹机芯”和“枪机芯”的设计难度可知，前者比后者增加了两个难以跨越的难点，第一是后者的“枪机芯”可借用火药爆炸的化学气体作动力的，而前者没有化学物质参与，也无磁力、液力、电力可借用，只能100%靠纯机械力作动力。第二是后者“螺纹”的牙峰与牙谷的相对位置是随机的，但只有对齐“对中”了，才能立即在0.1秒以下的时间内迅速合牙,为此必须采用高、精、尖的传感受器技术才能达到螺母的牙峰正好插入到螺杆螺纹的牙谷中才能实现啮合到全深,一般来说,因受工作条件和成本限制，这传感器最好不采用，光、电、磁等形式的而采用纯机械式传感器为最佳,但这“机械式传感器”，它本身就是传感器行业中至今还是尖端课题。正因为前者“螺纹机芯”比“枪机芯”多了，这两个难题，所以“枪机芯”经过第一次世界大战之前和第二次世界大战这半个多世纪时间，各国军界投入大量人力、物力、才突破成功了！相反“螺纹机芯”，我国科学家1987年才介入，至今仅用18年时间，就攻克了这百年难题，为人类工具革命作了贡献，为此先后荣获5个国际发明金奖，以鼓励，所以外国人对于用18年,认为是比较快的，而中国人都说慢！且都说:“用18年研究一个小东西，太荒唐！”这是不对的。

三问? 中国政府和中国科学院科学家们介入本课题的研发18年，才刚刚成功，这奋斗历程是怎样的？

三答：中国科学院的机械科学家范朝来是1987年获第一代“发明专利”，接着1988年获第二代，其样机于1987年被国家科委推荐首次参加法国巴黎80届国际发明展，荣获金牌，轰动西方，引起传媒和国家领导人的重视，1990年国家轻工业部曾宪林部长，亲自主持会议，决定把《范氏快速台钳》作为台钳行业的更新换代新产品，计划专门成立研发基地，申报国际专利，制定世界国际行业标准，占领并垄断国际市场。1991年轻工部曾部长与中科院发明人范朝来一同向江泽民总书记当面汇报，得到全部支持，并指示轻工部要开展如何把“专利”转化为“生产力”的战略研究，在中国建成第一个依托专利垄断国际市场的“三个一”跨国公司。1992年轻工部曾部长按江总书记指示，亲自安排帮助中国科学院的范朝来南下广东南海市建立《范氏台钳公司》作研发基地，完成了第三、四、五代发明专利的研制，后把基地搬广州又完成了第六、七、八代研发和发明专利申请。并完成了“小试”，于1999年通过了国家科技成果鉴定，在2000年，基地搬迁到江苏镇江，完成了“中试”，通过了由王大珩院士主持的国家“中试”验收鉴定。经03年对“全钢范氏台钳”进行了5种产品定型设计，并通过了德国TUV的“GS”和欧共体的“CE”认证，04年对“铸铁台钳”进行了两种产品定型设计。05年其总部搬迁到中关村科技园，批准为高新科技企业。正计划向国内外财团融资，依托国际专利制定世界“快速台钳”国际标准，力争在中国建立我国第一家依托国际发明专利垄断台钳行业国际市场的“三个一”模式的高科技跨国公司。

四问? 为什么世界公认由中国科学家范朝来奋斗18年发明成功的《范氏快速螺纹》最终攻克了百年世界难题，而被誉为是世界机械螺纹史上具有划时代意义的原创性基础发明，依据是什么？

四答：依据有五点：
①以国际“发明专利”为证，如：10多年来先后获美国4代“发明专利”证书，第四代（最后一代）专利号为：5970812是1999年获发明专利证书，该专利证书上的国际专利文献检索的对比文献，已无任何相比的对手，只是与本人以前三代发明专利作对比了！同样在中国10多年来先后共获得了八代中国发明专利证书。此外，还相应的申请了：日、俄、英、德等国20多个国家的发明专利。这就是事实依据。
②10多年先后荣获法国巴黎、美国华盛顿、香港、北京的“国际发明”展览会的金牌奖或金杯大奖。得到了全球同行专家的公认为是世界机械螺纹史上具有划时代意义的原创性基础发明。
③是本项目1999年通过了由原国家轻工部部长曾宪林教授主持国家科技成果鉴定和2002年通过了由中科院王大珩院士主持的国家“中试”产品鉴定，都一致认为这第八代专利，完成了国家的攻关任务,是原创的基础性发明专利,国际领先。
④ 本项目专利产品通过了德国TUV 的“GS”和欧共体的“CE”认证。通过了国家权威检测机构“国家工具五金质量检测中心”的检测。
⑤ 产品出口到美、英、法等国家的超市，经受了市场和广大用户的实用考验。