CN104228783B - 一种快速装卸机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速装卸机构，属于机械自动化领域，该快速装卸机构包括相配合的滑轨和导轨，滑轨包括轨体，轨体上安装有预紧器，预紧器上安装有承载滑动结构，承载滑动结构能通过预紧器改变与轨体之间的距离；导轨包括用于固定导轨的底座和固定在底座上的与滑轨配合的导槽；轨体和底座分别固定在被装卸的装备和安装装备的载具上。其能避免被安装的装备在剧烈震动和冲击工况下发生与承载结构的分离和撞击，提高车载振动工况下的可靠性。

Description

一种快速装卸机构

技术领域

本发明涉及一种装卸机构，尤其涉及一种快速装卸机构，适用于机械自动化领域。

背景技术

快速装卸机构在多种领域广泛应用，特别是装卸体积较大重量较重的装备时，需要在载具上设置滑道和快速锁扣一类的机构，如申请号为200810009129.3的专利文献中就采用了安装于电池箱上的滑轮和与车身固连的滑道相配合的滑动结构，实现电池箱从安装位置到卸出位置的轻松移动，该机构还设有卡锁机构，将活动的电池箱在滑动到安装位置后，卡锁在与滑道固定在一起的外箱上，使之不会在车辆运动和振动中脱离安装位置。但该机构的滑道和滑轮始终处于承载状态，需要很高的强度承受电池箱在剧烈振动路况下的动载荷；且滑道和滚轮都是刚性的，不具有缓冲车身向电池箱传递的振动能量的能力；卡锁机构也没有预紧能力，因此电池箱在卡锁的状态下仍有一定的自由间隙，在车辆颠簸时电池箱滚轮会在滑道上晃动和跳动，产生冲击。由于上述不足，使得滑道的寿命降低，使用成本上升，并且给电池带来附加冲击载荷，影响电池和电池箱内的电气电子系统的可靠性。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供一种快速装卸机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术解决方案是：该快速装卸机构包括相配合的滑轨和导轨，滑轨包括轨体，轨体上安装有预紧器，预紧器上安装有承载滑动结构，承载滑动结构能通过预紧器改变与轨体之间的距离；导轨包括用于固定导轨的底座和固定在底座上的与滑轨配合的导槽；轨体和底座分别固定在被装卸的装备和安装装备的载具上。

进一步地，轨体为带侧翼的凹槽，预紧器安装在凹槽中，凹槽外侧分布有导向结构。

进一步地，导轨的导槽一端为喇叭状的开口，另一端有封板，导槽的形状为倒“凸”字形，中间为主槽，两旁为槽型轨道，滑轨进入导轨时，承载滑动结构进入槽型轨道，主槽底部设有定位结构，并设有缓冲层；定位结构与轨体上的定位配合结构相配合。

进一步地，预紧器包括升降盒，升降盒包括升降块、用于安装承载滑动结构的安装件、曲轴、曲杆和升降盒体；升降块为一带长圆孔的长方体，两端固连安装件；升降盒体的中间设有安装升降块的方槽，两边设有安装曲轴的圆孔；曲轴与穿过长圆孔的曲杆偏心连接；方槽两端设有长孔，轨体上与该长孔对应的位置也开有长孔；安装件穿过方槽上的长孔和轨体上的长孔，两端安装承载滑动结构，且安装件能在所述长孔中上下运动。

进一步地，预紧器还包括有连接轴，且升降盒为多个，连接轴通过连接曲轴而连接各升降盒。

进一步地，预紧器还包括有锁接合器，锁接合器包括转子，转子与升降盒上的曲轴连接，锁接合器具有锁定功能，能锁定转子，使其不能转动。

进一步地，锁接合器还包括锁接合器座、锁子、弹子、复位弹簧；转子安装在锁接合器座上的转子孔上，转子一端和曲轴连接，另一端上设有一扳手孔；转子径向上有一锁子孔，垂直于扳手孔且与扳手孔相通，锁子能在锁子孔中滑动；锁接合器座两侧各有一与转子孔垂直且相通的弹子孔，弹子孔内装复位弹簧和弹子，弹子能在弹子孔内滑动。

本发明具有如下有益效果和优点：其具有预紧功能，可消除晃动间隙，并能避免被安装的装备在剧烈震动和冲击工况下发生与承载结构的分离和撞击，提高了车载振动工况下的可靠性。这种快速装卸机构还具有成本低廉，拆装方便迅速等优点，适用于车载、船载、机载等振动条件下且需要快速更换或维护的设备的安装和更换。

附图说明

图1为整体结构图；

图2为滑轨结构图；

图3为导轨结构图；

图4为预紧器机构图；

图5为升降盒爆炸图；

图6为另一视角的升降盒爆炸图；

图7为升降块和安装件以及曲杆的配合图；

图8为升降块升降示意图；

图9为升降块升降过程图；

图10为锁结合器爆炸图；

图11为锁接合器剖面图；

图12为扳手头部与转子配合示意图；

图13为滚轮处于导轨喇叭口示意图；

图14为滚轮与导轨配合示意图。

图中标记如下：1.滑轨，2.导轨，3.扳手，4.轨体，5.预紧器，6.滚轮，7.导向块，8.封板，9.定位销，10.橡胶缓冲垫，11.锁接合器，12.升降盒体，13.连接轴，14.销，15.升降盒体，16.曲轴，17.曲杆，18.升降块，19.轮轴，20.锁接合器座，21.转子，22.锁子，23.弹子，24.复位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图描述本发明优选的实施方式。

参见图1-14，本发明提供的快速装卸机构包括相互配合的滑轨1和导轨2，滑轨1和导轨2分别安装于装备和载具上。装备可以是电池箱，载具可以是车体。滑轨1安装在装备上，对应地，导轨2则安装在载具上，或者反过来滑轨1安装在载具上、导轨2则安装在装备上。

滑轨1上具有低阻力的承载滑动结构，该承载滑动结构可以为滚轮6或聚四氟乙烯滑块(图中未示出)。该滑轨1还包括预紧器5和轨体4，承载滑动结构安装在预紧器5上，预紧器5安装在轨体4上。预紧器5具有预紧和解锁两个自锁工作位置，能够使承载滑动结构与轨体4之间的距离调至最大或最小；承载滑动结构可嵌入到导轨2中，并可在导轨2中低阻力地顺畅滑动。导轨2为封闭式导轨，承载滑动结构嵌入到导轨2中后只能沿导轨2滑动，承载滑动结构垂直于导轨2的运动会受到导轨2的约束。在滑轨1和导轨2之间设有导向结构、定位结构和缓冲层。导向结构包括导向块7，导向块7由聚四氟乙烯或尼龙材质等耐磨且干摩擦性能好的材料做成，安装在轨体4两侧，当轨体4进入导轨2的时候可以起到导向作用，消除对准误差，保证滑轨1正确地滑入导轨2，使插入安装的动作顺畅；定位结构包括定位销9，其在预紧阶段嵌合，使装备与载具准确定位；缓冲层优选为橡胶缓冲垫10，橡胶缓冲垫10在预紧阶段被压缩，提供部分预紧力并提供缓冲能力。预紧器5在解锁状态时，轨体4与导轨2的距离最大，定位结构处于分离状态，橡胶缓冲垫10处于松弛状态，滑轨1可以在导轨2上自由滑动，进行装卸操作；在定位结构对准的情况下，将预紧器5从解锁状态调整至预紧状态，轨体4与导轨2之间的距离减少至最小，定位结构嵌合，橡胶缓冲垫10被压缩至工作状态，轨体4和导轨2紧密结合在一起。

装备为电池箱时，为每个电池箱配备两个滑轨1。每个滑轨1包括轨体4、预紧器5、滚轮6、导向块7。轨体4采用钣金制成，为带侧翼的凹槽，侧翼用于与电池箱连接，凹槽用于安装预紧器5，凹槽外侧分布导向块7，用于与导轨2配合，起到导向的作用。轨体4在安装预紧器5的位置有长孔，预紧器5上设有用于安装滚轮6的安装件，安装件优选为轮轴19，轮轴19可穿过轨体4上的长孔。轨体4底部则有与导轨2上的定位销9配合的定位配合结构，优选为销孔。

导轨2包括与滑轨1相配合的导槽。每个导槽有喇叭状端口，方便滑轨1的导入，另一端有封板8，防止滑轨1滑出。导槽形状为倒“凸”字形，中间为主槽，两旁为槽型轨道，优选为轮槽。滑轨1进入导轨2时，两端滚轮6将分别进入两侧轮槽。中间主槽底部焊有定位销9，并铺有橡胶缓冲垫10。

预紧器5包括升降盒12和连接轴13。升降盒12数量可视轨体4的长短调整，多个升降盒12通过连接轴13连接。升降盒12包括升降块18、轮轴19、曲轴16、曲杆17、升降盒体15。升降块18为一带偏心长圆孔的长方体，两端安装轮轴19，长圆孔则用于与曲杆17配合。升降盒体15两侧有与曲轴16配合的圆孔，用于安装曲轴16，升降盒体15中间有用于安装升降块18的方槽，方槽两端有长孔，使得升降块18两端用于连接滚轮6的轮轴19可以在其间运动。曲杆17穿过升降块18的长圆孔后与曲轴16过盈配合，通过曲轴16的旋转可以带动升降块18在升降盒体15的方槽中上下滑动，进而带动两个滚轮6上下升降运动。升降过程中有上下两个死点，长圆孔的长度限制了曲轴16旋转的角度范围，该长圆孔的长度设计成使得升降块将要升降至死点前，曲杆17已位于长圆孔的端头，曲轴16继续旋转一定余量角度后，升降块到达死点，图9中用x表示该余量角度。

连接轴13通过连接曲轴16而连接各升降盒12，连接轴13上打有十字孔，和曲轴16上的孔通过销14连接。

预紧器5还包括锁接合器11，锁接合器11与升降盒12上的曲轴16连接，锁接合器11包括锁接合器座20、转子21、锁子22、弹子23、复位弹簧24。转子21安装在锁接合器座20上，用止动螺母轴向限位。转子21一端与升降盒12的曲轴16连接，另一端有一扳手孔，用于插入扳手3。转子21径向上有一锁子孔，该锁子孔垂直于扳手孔且与扳手孔相通，锁子22可在此孔中滑动。锁接合器座20两侧各有一与转子孔垂直且相通的弹子孔，弹子孔内装复位弹簧24和弹子23，弹子23可在此弹子孔中滑动。通过转动锁接合器11上的转子21，可以带动曲轴16旋转，进而带动升降盒12的两个滚轮6上下运动。此外，锁接合器11还有锁定功能，可锁定锁接合器转子21使其不能转动。在锁接合器11上插入一个扳手3便可解除其锁定状态，人工扳动扳手3到一定角度后，拔出扳手3，锁接合器11又恢复锁定状态。

扳手3优选为一“L”形结构，一端径向上有一突出的圆柱，此端可插入锁接合器的转子21上的扳手孔中，用于带动锁接合器转子21转动；另一端则用于人手扳动。

以电动汽车上的电池箱的安装作业为例，如图13所示，滑轨1先搭在电池箱导轨2的喇叭口上，随着电池箱的往里推进，滑轨1两侧的导向块7和导轨2相互作用，从而将电池箱姿态导正，直至推进至导轨2尽头。由于封板8的存在使得电池箱不能再往里推进，此时电池箱已处于预期位置。将扳手3插入锁接合器的转子21上的扳手孔中，锁子22从锁子孔被往外挤，推动锁接合器的弹子23，将弹子23挤出锁子孔，使锁接合器11处于解锁状态。扳动扳手3，使得转子21带动曲轴16转动，滑轨1两侧的滚轮6上升，挤压电池箱导轨2的轮槽，使得电池箱随滑轨1一起下降。随着滑轨1的缓缓下降，轨体4慢慢接近导轨2上的橡胶缓冲垫10直至接触。继续扳动扳手3，轨体4将压缩橡胶缓冲垫10，使轨体4与橡胶缓冲垫10之间形成预紧力。扳手3扳到预紧位置后，抽出扳手3，锁接合器的弹子23在复位弹簧24作用下弹回，弹子23头部伸入转子21上的锁子孔中，锁接合器11处于锁定状态，电池箱安装作业完成。

由于橡胶缓冲垫10预紧力的存在，滑轨1和橡胶缓冲垫10之间产生了很大的摩擦力，可以在一定程度上固定电池箱的位置。即使在碰撞条件下，摩擦力被克服，滑轨1和橡胶缓冲垫10将要产生相对运动的时候，导轨2上的定位销9也会限定滑轨1的位置，使电池箱位置得以保持。

Claims (7)

1.一种快速装卸机构，其包括相配合的滑轨和导轨，其特征在于：滑轨包括轨体，轨体上安装有预紧器，预紧器上安装有承载滑动结构，承载滑动结构能通过预紧器改变与轨体之间的距离；导轨包括用于固定导轨的底座和固定在底座上的与滑轨配合的导槽；轨体和底座分别固定在被装卸的装备和安装装备的载具上。

2.根据权利要求1所述的一种快速装卸机构，其特征在于：轨体为带侧翼的凹槽，预紧器安装在凹槽中，凹槽外侧分布有导向结构。

3.根据权利要求1所述的一种快速装卸机构，其特征在于：导轨的导槽一端为喇叭状的开口，另一端有封板，导槽的形状为倒“凸”字形，中间为主槽，两旁为槽型轨道，滑轨进入导轨时，承载滑动结构进入槽型轨道，主槽底部设有定位结构，并设有缓冲层；定位结构与轨体上的定位配合结构相配合。

4.根据权利要求1所述的一种快速装卸机构，其特征在于：预紧器包括升降盒，升降盒包括升降块、用于安装承载滑动结构的安装件、曲轴、曲杆和升降盒体；升降块为一带长圆孔的长方体，两端固连安装件；升降盒体的中间设有安装升降块的方槽，两边设有安装曲轴的圆孔；曲轴与穿过长圆孔的曲杆偏心连接；方槽两端设有长孔，轨体上与该长孔对应的位置也开有长孔；安装件穿过方槽上的长孔和轨体上的长孔，两端安装承载滑动结构，且安装件能在所述长孔中上下运动。

5.根据权利要求4所述的一种快速装卸机构，其特征在于：预紧器还包括有连接轴，且升降盒为多个，连接轴通过连接曲轴而连接各升降盒。

6.根据权利要求4所述的一种快速装卸机构，其特征在于：预紧器还包括有锁接合器，锁接合器包括转子，转子与升降盒上的曲轴连接，锁接合器具有锁定功能，能锁定转子，使其不能转动。

7.根据权利要求6所述的一种快速装卸机构，其特征在于：锁接合器还包括锁接合器座、锁子、弹子、复位弹簧；转子安装在锁接合器座上的转子孔上，转子一端和曲轴连接，另一端上设有一扳手孔；转子径向上有一锁子孔，垂直于扳手孔且与扳手孔相通，锁子能在锁子孔中滑动；锁接合器座两侧各有一与转子孔垂直且相通的弹子孔，弹子孔内装复位弹簧和弹子，弹子能在弹子孔内滑动。