CN112098213A - 一种复合材料电池包力学性能实验装置 - Google Patents
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Abstract
一种复合材料电池包力学性能实验装置，它涉及复合材料电池包性能试验领域。本发明解决了现有的电池包挤压试验装置由于自身重量大，不便于搬运，且在运输和搬运过程中极容易造成零件装配松动的问题。本发明的四个行走轮均匀布置在矩形框架钢结构的底部，底座安装在矩形框架钢结构上端面，支撑板水平设置在底座正上方，支撑板与底座之间设有若干对减震单元，工作台设置在支撑板上端面，挤压主体安装板水平设置在工作台正上方，挤压主体安装在工作台正上方的挤压主体安装板上，电机安装板两端分别与两侧支撑立柱固接，驱动装置和导向装置设置在工作台两侧，驱动装置的丝杠螺母与挤压主体安装板连接。本发明用于复合材料电池包挤压试验。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料电池包性能试验领域，具体涉及一种复合材料电池包力学性能实验装置。
背景技术
车辆正常行驶过程中，由于刹车、转弯、路面不平等因素，导致复合材料电池包承受挤压带来的载荷。对复合材料电池包进行加载模拟试验可以得到复合材料电池包的最大应力值，进而使得复合材料电池包应力在材料强度范围内，满足力学性能要求。
现有的电池包挤压试验装置由于自身重量大，不便于搬运，且试验装置内部零件装配精度要求较高，在运输和搬运过程中极容易造成零件装配松动的问题。导致试验装置在运动至实验室后，需要专业的工作人员进行检测和调试，增加了人力成本和时间成本。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的电池包挤压试验装置由于自身重量大，不便于搬运，且在运输和搬运过程中极容易造成零件装配松动的问题，进而提供一种复合材料电池包力学性能实验装置。
本发明的技术方案是：
一种复合材料电池包力学性能实验装置，它包括支撑装置1、转运装置2、减震装置3、挤压装置4、驱动装置5和导向装置6，支撑装置1包括矩形框架钢结构11和四个支撑立柱12，矩形框架钢结构11水平设置，四个支撑立柱12以矩形阵列的方式竖直固定在矩形框架钢结构11上端面；转运装置2包括四个行走轮21，四个行走轮21均匀布置在矩形框架钢结构11的底部四角处；减震装置3包括底座31、支撑板32和若干对减震单元33，底座31安装在矩形框架钢结构11上端面，底座31位于四个支撑立柱12之间，支撑板32水平设置在底座31正上方，支撑板32与底座31之间设有若干对减震单元33，所述减震单元33底部与底座31连接，所述减震单元33顶部与支撑板32连接；挤压装置4包括挤压主体41、挤压主体安装板42、工作台43和力传感器，工作台43设置在支撑板32上端面，工作台43上端面设有力传感器，挤压主体安装板42水平设置在工作台43正上方，挤压主体41安装在工作台43正上方的挤压主体安装板42上；驱动装置5包括电机51、丝杠52、电机安装板53、丝杠螺母和两个轴承定位组件，电机安装板53水平设置在挤压主体安装板42上方，电机安装板53的两端分别与两侧支撑立柱12固接，丝杠52竖直设置在工作台43一侧，丝杠52上端通过轴承定位组件安装在电机安装板53下端面，丝杠52下端通过轴承定位组件安装在支撑板32上端面，所述丝杠52上螺纹安装有丝杠螺母，电机51安装在支撑板32上端面，电机51竖直向下设置并依次穿过电机安装板53和上部的轴承定位组件并与丝杠52上端连接；导向装置6包括导柱61和两个导柱定位组件，导柱61竖直设置在工作台43另一侧，导柱61上端通过导柱定位组件安装在电机安装板53下端面，导柱61下端通过轴承定位组件安装在支撑板32上端面，所述导柱61与所述丝杠52相对设置，挤压主体安装板42一侧与丝杠螺母固定连接，挤压主体安装板42另一侧与导柱61滑动连接。
进一步地，支撑板32两端分别设有滑块，支撑立柱12内侧端面设有与支撑板32两端滑槽配合的滑槽，支撑板32两端分别与两侧支撑立柱12滑动连接。
进一步地，挤压主体安装板42一侧端面开设有与丝杠52匹配的第一开口，挤压主体安装板42通过第一开口与丝杠52上的丝杠螺母连接，挤压主体安装板42另一侧端面开设有与导柱61配合的第二开口，挤压主体安装板42通过第二开口与导柱61滑动连接。
进一步地，底座31底部沿其宽度方向的中线对称开设有两个矩形装配槽311，底座31上端面沿其宽度方向的中线对称开设有若干个螺纹孔312，所述两侧的螺纹孔312分别与两个矩形装配槽311相通设置。
进一步地，每个减震单元33包括减震弹簧331、螺杆332和锁紧螺母333，螺杆332下端穿过底座31的螺纹孔312并与锁紧螺母333螺纹连接，减震弹簧331下端竖直套设在螺杆332上并与底座31上端面相抵，减震弹簧331上端与支撑板32下端面相抵，所述支撑板32下端面设有与减震弹簧331上端外圆配合的圆形凹槽。
进一步地，螺杆332上端面与底座31上端面之间在竖直方向上的距离小于减震弹簧331在完全压缩状态下的上端面与底座31上端面之间在竖直方向上的距离。
进一步地，每个轴承定位组件包括轴承、轴承座44和多个第一锁紧螺钉，丝杠52端部安装有轴承，所述轴承安装在轴承座44上，轴承座44通过第一锁紧螺钉与电机安装板53和/或支撑板32固定连接。
进一步地，每个导柱定位组件包括导柱定位套62和多个第二锁紧螺钉，导柱定位套62套设在导柱61端部，导柱定位套62通过第二锁紧螺钉与电机安装板53和/或支撑板32固定连接。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
本发明的复合材料电池包力学性能实验装置通过在支撑装置底部设计转运装置，进而实现了试验装置整体设备的高效转运，便于搬运，有效地提高了设备的运送效率，降低了搬运工人的人力成本，省时省力，高效便捷。通过在设备对不设计减震装置有效地实现了设备的减震缓冲功能，在运输和搬运过程中不会造成零件装配松动，保证了试验装置内部零件的装配精度，试验装置在运动至实验室后，不需要重新进行检测和调试，有效地节省了人力成本和时间成本。
附图说明
图1是本发明复合材料电池包力学性能实验装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种复合材料电池包力学性能实验装置，它包括支撑装置1、转运装置2、减震装置3、挤压装置4、驱动装置5和导向装置6，支撑装置1包括矩形框架钢结构11和四个支撑立柱12，矩形框架钢结构11水平设置，四个支撑立柱12以矩形阵列的方式竖直固定在矩形框架钢结构11上端面；转运装置2包括四个行走轮21，四个行走轮21均匀布置在矩形框架钢结构11的底部四角处；减震装置3包括底座31、支撑板32和若干对减震单元33，底座31安装在矩形框架钢结构11上端面，底座31位于四个支撑立柱12之间，支撑板32水平设置在底座31正上方，支撑板32与底座31之间设有若干对减震单元33，所述减震单元33底部与底座31连接，所述减震单元33顶部与支撑板32连接；挤压装置4包括挤压主体41、挤压主体安装板42、工作台43和力传感器，工作台43设置在支撑板32上端面，工作台43上端面设有力传感器，挤压主体安装板42水平设置在工作台43正上方，挤压主体41安装在工作台43正上方的挤压主体安装板42上；驱动装置5包括电机51、丝杠52、电机安装板53、丝杠螺母和两个轴承定位组件，电机安装板53水平设置在挤压主体安装板42上方，电机安装板53的两端分别与两侧支撑立柱12固接，丝杠52竖直设置在工作台43一侧，丝杠52上端通过轴承定位组件安装在电机安装板53下端面，丝杠52下端通过轴承定位组件安装在支撑板32上端面，所述丝杠52上螺纹安装有丝杠螺母，电机51安装在支撑板32上端面，电机51竖直向下设置并依次穿过电机安装板53和上部的轴承定位组件并与丝杠52上端连接；导向装置6包括导柱61和两个导柱定位组件，导柱61竖直设置在工作台43另一侧，导柱61上端通过导柱定位组件安装在电机安装板53下端面，导柱61下端通过轴承定位组件安装在支撑板32上端面，所述导柱61与所述丝杠52相对设置，挤压主体安装板42一侧与丝杠螺母固定连接，挤压主体安装板42另一侧与导柱61滑动连接。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的支撑板32两端分别设有滑块，支撑立柱12内侧端面设有与支撑板32两端滑槽配合的滑槽，支撑板32两端分别与两侧支撑立柱12滑动连接。如此设置，两侧支撑立柱12对支撑板32起到定位支撑的作用，进而保证了支撑板32的平稳。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的挤压主体安装板42一侧端面开设有与丝杠52匹配的第一开口，挤压主体安装板42通过第一开口与丝杠52上的丝杠螺母连接，挤压主体安装板42另一侧端面开设有与导柱61配合的第二开口，挤压主体安装板42通过第二开口与导柱61滑动连接。如此设置，电机51将动力传递至丝杠52，丝杠52将动力传递至丝杠螺母，丝杠螺母将动力传递至挤压主体安装板42，进而实现了挤压主体41的上升或下降。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的底座31底部沿其宽度方向的中线对称开设有两个矩形装配槽311，底座31上端面沿其宽度方向的中线对称开设有若干个螺纹孔312，所述两侧的螺纹孔312分别与两个矩形装配槽311相通设置。如此设置，螺纹孔312用于安装固定减震单元33，矩形装配槽311为减震单元33的拆装提供操作空间。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的每个减震单元33包括减震弹簧331、螺杆332和锁紧螺母333，螺杆332下端穿过底座31的螺纹孔312并与锁紧螺母333螺纹连接，减震弹簧331下端竖直套设在螺杆332上并与底座31上端面相抵，减震弹簧331上端与支撑板32下端面相抵，所述支撑板32下端面设有与减震弹簧331上端外圆配合的圆形凹槽。如此设置，通过减震弹簧331实现对其上部设备的减震及缓冲功能。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的螺杆332上端面与底座31上端面之间在竖直方向上的距离小于减震弹簧331在完全压缩状态下的上端面与底座31上端面之间在竖直方向上的距离。如此设置，保证减震弹簧331能够实现压缩，进而对上部部件提供弹力支撑。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的每个轴承定位组件包括轴承、轴承座44和多个第一锁紧螺钉，丝杠52端部安装有轴承，所述轴承安装在轴承座44上，轴承座44通过第一锁紧螺钉与电机安装板53和/或支撑板32固定连接。如此设置，轴承定位组件用于实现对丝杠52的定位。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式的每个导柱定位组件包括导柱定位套62和多个第二锁紧螺钉，导柱定位套62套设在导柱61端部，导柱定位套62通过第二锁紧螺钉与电机安装板53和/或支撑板32固定连接。如此设置，导柱定位套62用于实现对导柱61的定位。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
工作原理
结合图1说明本发明的复合材料电池包力学性能实验装置的工作原理：试验时，将复合材料电池包试验件放置在工作台43上，力传感器放置在复合材料电池包试验件与工作台43之间，启动电机51，使电机51带动丝杠52转动，进而通过丝杠螺母带动挤压主体安装板42向下运动，直至挤压主体安装板42下部安装的挤压主体41对工作台43上的复合材料电池包试验件进行持续挤压，直至将复合材料电池包试验件挤压变形，停止电机51，并通过力传感器记录复合材料电池包试验件的最大应力值。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种复合材料电池包力学性能实验装置，其特征在于：它包括支撑装置(1)、转运装置(2)、减震装置(3)、挤压装置(4)、驱动装置(5)和导向装置(6)，支撑装置(1)包括矩形框架钢结构(11)和四个支撑立柱(12)，矩形框架钢结构(11)水平设置，四个支撑立柱(12)以矩形阵列的方式竖直固定在矩形框架钢结构(11)上端面；转运装置(2)包括四个行走轮(21)，四个行走轮(21)均匀布置在矩形框架钢结构(11)的底部四角处；减震装置(3)包括底座(31)、支撑板(32)和若干对减震单元(33)，底座(31)安装在矩形框架钢结构(11)上端面，底座(31)位于四个支撑立柱(12)之间，支撑板(32)水平设置在底座(31)正上方，支撑板(32)与底座(31)之间设有若干对减震单元(33)，所述减震单元(33)底部与底座(31)连接，所述减震单元(33)顶部与支撑板(32)连接；挤压装置(4)包括挤压主体(41)、挤压主体安装板(42)、工作台(43)和力传感器，工作台(43)设置在支撑板(32)上端面，工作台(43)上端面设有力传感器，挤压主体安装板(42)水平设置在工作台(43)正上方，挤压主体(41)安装在工作台(43)正上方的挤压主体安装板(42)上；驱动装置(5)包括电机(51)、丝杠(52)、电机安装板(53)、丝杠螺母和两个轴承定位组件，电机安装板(53)水平设置在挤压主体安装板(42)上方，电机安装板(53)的两端分别与两侧支撑立柱(12)固接，丝杠(52)竖直设置在工作台(43)一侧，丝杠(52)上端通过轴承定位组件安装在电机安装板(53)下端面，丝杠(52)下端通过轴承定位组件安装在支撑板(32)上端面，所述丝杠(52)上螺纹安装有丝杠螺母，电机(51)安装在支撑板(32)上端面，电机(51)竖直向下设置并依次穿过电机安装板(53)和上部的轴承定位组件并与丝杠(52)上端连接；导向装置(6)包括导柱(61)和两个导柱定位组件，导柱(61)竖直设置在工作台(43)另一侧，导柱(61)上端通过导柱定位组件安装在电机安装板(53)下端面，导柱(61)下端通过轴承定位组件安装在支撑板(32)上端面，所述导柱(61)与所述丝杠(52)相对设置，挤压主体安装板(42)一侧与丝杠螺母固定连接，挤压主体安装板(42)另一侧与导柱(61)滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料电池包力学性能实验装置，其特征在于：支撑板(32)两端分别设有滑块，支撑立柱(12)内侧端面设有与支撑板(32)两端滑槽配合的滑槽，支撑板(32)两端分别与两侧支撑立柱(12)滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种复合材料电池包力学性能实验装置，其特征在于：挤压主体安装板(42)一侧端面开设有与丝杠(52)匹配的第一开口，挤压主体安装板(42)通过第一开口与丝杠(52)上的丝杠螺母连接，挤压主体安装板(42)另一侧端面开设有与导柱(61)配合的第二开口，挤压主体安装板(42)通过第二开口与导柱(61)滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种复合材料电池包力学性能实验装置，其特征在于：底座(31)底部沿其宽度方向的中线对称开设有两个矩形装配槽(311)，底座(31)上端面沿其宽度方向的中线对称开设有若干个螺纹孔(312)，所述两侧的螺纹孔(312)分别与两个矩形装配槽(311)相通设置。
5.根据权利要求4所述的一种复合材料电池包力学性能实验装置，其特征在于：每个减震单元(33)包括减震弹簧(331)、螺杆(332)和锁紧螺母(333)，螺杆(332)下端穿过底座(31)的螺纹孔(312)并与锁紧螺母(333)螺纹连接，减震弹簧(331)下端竖直套设在螺杆(332)上并与底座(31)上端面相抵，减震弹簧(331)上端与支撑板(32)下端面相抵，所述支撑板(32)下端面设有与减震弹簧(331)上端外圆配合的圆形凹槽。
6.根据权利要求5所述的一种复合材料电池包力学性能实验装置，其特征在于：螺杆(332)上端面与底座(31)上端面之间在竖直方向上的距离小于减震弹簧(331)在完全压缩状态下的上端面与底座(31)上端面之间在竖直方向上的距离。
7.根据权利要求6所述的一种复合材料电池包力学性能实验装置，其特征在于：每个轴承定位组件包括轴承、轴承座(44)和多个第一锁紧螺钉，丝杠(52)端部安装有轴承，所述轴承安装在轴承座(44)上，轴承座(44)通过第一锁紧螺钉与电机安装板(53)和/或支撑板(32)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种复合材料电池包力学性能实验装置，其特征在于：每个导柱定位组件包括导柱定位套(62)和多个第二锁紧螺钉，导柱定位套(62)套设在导柱(61)端部，导柱定位套(62)通过第二锁紧螺钉与电机安装板(53)和/或支撑板(32)固定连接。
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