CN112897384A - 带配重的提升机构和换电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带配重的提升机构和换电设备。提升机构包括：机架和配重件；动力组件，包括电机、连接杆和连接座，所述连接杆和连接座之一连接于所述电机，另一个连接于所述机架，所述连接座连接于所述配重件，并且与所述连接杆通过螺纹连接；在所述电机驱动所述连接座或连接杆转动时，所述连接座沿所述连接杆移动以带动所述配重件沿竖直方向移动。由于连接杆杆和连接座之间通过螺纹传动，而螺纹传动具有较大的传动比，使得连接杆和连接座在起到传动作用的同时，还提供了较大传动比，从而可以配置较低传动比的减速机或者功率较小的电机，使得整个提升机构和换电设备占用空间更少，结构更为紧凑。

Description

带配重的提升机构和换电设备

技术领域

本发明涉及换电设备领域，尤其是一种带配重的提升机构和换电设备。

背景技术

提升机构是各个领域常用的装置，主要用于将相应的物件由底到高进行竖向运输、或由高到低进行竖向运输，例如，电动重卡的电池箱更换过程中，提升机构需要沿竖直方向提升或者下降移动电池箱，以实现电池箱的更换。

现有的提升机构包括机架、配重件以及电机，电机通过连接绳连接于配重件，用于驱动配重件沿竖直方向移动。在负载较大的情况下，为了提高电机的输出扭矩，需对应配置传动比较大的减速箱或者增加电机的额定功率，以能够带动配重件的移动。然而，配置大传动比的变速器或者使用较大功率的电机，都不可避免的要增加减速器或者电机的体积，占用较大的安装空间。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种结构更为紧凑的带配重的提升机构和换电设备。

为此，本发明提供了一种带配重的提升机构，包括：

机架和配重件；

动力组件，包括电机、连接杆和连接座，所述连接杆和连接座之一连接于所述电机，另一个连接于所述机架，所述连接座连接于所述配重件，并且与所述连接杆通过螺纹连接；

在所述电机驱动所述连接座或连接杆转动时，所述连接座沿所述连接杆移动以带动所述配重件沿竖直方向移动。

优选地，所述连接杆为丝杆，至少一端转动地连接于所述机架，所述电机连接于所述连接杆以驱动所述连接杆转动，使得所述连接座相对所述机架沿竖直方向移动而带动所述配重件沿竖直方向移动。

优选地，所述连接杆为螺纹杆，至少一端转动地连接于所述机架，所述电机连接于所述连接杆以驱动所述连接杆转动，使得所述连接座相对所述机架沿竖直方向移动而带动所述配重件沿竖直方向移动。

优选地，所述连接座沿竖直方向移动地连接于所述机架，以在所述连接杆的驱动下牵引所述配重件沿竖直方向移动。

优选地，所述连接杆沿竖直方向固定连接于所述机架，所述连接座包括转动件和基座，所述转动件转动地连接于所述基座，所述转动件连接于所述电机，并且通过螺纹连接于所述连接杆，在所述电机驱动所述转动件转动时，所述转动件带动所述基座移动以带动所述配重件沿竖直方向移动。

优选地，所述电机通过变速器连接于所述连接杆或者连接座。

优选地，所述配重件沿竖直方向移动地连接于所述机架。

此外，本发明还提供了一种换电设备，包括吊舱，还包括所述的提升机构，所述吊舱通过连接绳连接于所述配重件，以在所述配重件移动时牵引所述吊舱沿竖直方向移动。

优选地，还包括转动地连接于所述机架的导轮，所述连接绳一端连接于所述配重件，绕过所述导轮后，另外一端连接于所述吊舱。

优选地，所述吊舱包括导向轮，所述导向轮转动地连接于所述吊舱，并且转动面抵接于所述机架以导引所述吊舱沿竖直方向移动。

相较于现有技术，上述的带配重的提升机构和换电设备的电机通过连接杆和连接座驱动配重件沿竖直方向连接，由于连接杆杆和连接座之间通过螺纹传动，而螺纹传动具有较大的传动比，使得连接杆和连接座在起到传动作用的同时，还提供了较大传动比，从而可以配置较低传动比的减速机或者功率较小的电机，使得整个提升机构和换电设备占用空间更少，结构更为紧凑。

进一步，上述的带配重的提升机构和换电设备通过动力组件直接驱动配重件，如此，动力组件可安装于机架的侧部代替安装于机架的顶部，从而避免了机架顶部的安装空间不够的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例的提升机构的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的动力组件的结构示意图；

图3为图1的轴向结构示意图；

图4为图3的局部放大示意图。

附图标记：

100、机架；110、第一竖向支架；120、第二竖向支架；130、横向支架；140、第一轴承座；150、第二轴承座；160、导轨；161、下滑块；162、上滑块；170、缓冲组件；171、缓冲器固定座；172、缓冲器；200、吊舱；210、第一组件；211、第一滚轮；220、第二组件；221、第二滚轮；300、连接绳；400、导轮组件；410、第一导轮；420、第二导轮；500、动力组件；510、减速传动组件；511、连接杆；512、连接座；5121、螺母座；520、电机；521、联轴器；600、配重件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1和图2，提升机构包括机架100、配重件600和动力组件。连接绳300用于提升物件。配重件600固定连接于连接绳300远离物件的一端；动力组件500包括电机520和减速传动组件510，电机520用于固定连接于换电设备的机架100，减速传动组件510连接于电机520与配重件600之间，以控制配重件600竖向运动。

具体的，提升机构的动力源若采用电机520，因此，物件的竖向提升或竖向降低时，电机520通过减速传动组件510将动力传输至配重件600及传输至连接绳300上，连接绳300发生相应的运动，从而对物件进行提升或降低，例如货仓。需要说明的是，减速传动组件510在传输动力过程中，减速传动组件510将电机520的旋转运动转换为直线运动，从而控制配重件600竖向运动；并且，减速传动组件510能够对电机520的转动进行减速，从而使配重件600以合适的速度运动，进而使配重件600以合适的速度进行向上或向下运动。

在本实施方式中，动力组件500直接作用于配重件600，如此，动力组件500可安装于机架100的侧部代替安装于机架100的顶部，从而避免了机架100顶部的安装空间不够的问题。

减速传动组件510包括连接座512和连接杆511，减速传动组件510用于将电机520的动力传输至配重件600。本实施方式中，连接杆511可以是丝杆或者螺纹杆，其两端通过轴承座转动地连接于机架100。轴承座安装于机架100上，包括第一轴承座140和第二轴承座150，连接杆511竖向安装于机架100上，连接杆511的下端部安装于第一轴承座140上，上端部安装于第二轴承座150上。连接座514包括螺母座5121，螺母座5121位于第一轴承座140与第二轴承座150之间，连接座512固连接于螺母座5121上，由此，连接座512通过螺纹连接于连接杆511上，配重件600安装于连接座512上，且连接绳的端部连接于连接座512；同时，机架100上竖直固定有导轨160，导轨160上竖直滑动连接有下滑块161和上滑块162，下滑块161与连接座512的底部固定接，上滑块162与连接座512的顶部固定连接，如此，配重件600通过下滑块161及上滑块162竖向滑动连接于机架100上。并且，电机520竖直固定连接于机架100的顶部，电机520的驱动轴竖向朝下设置，电机520的驱动轴连接有联轴器521，联轴器521与连接杆511的顶部相连接。

具体的，电机520通过联轴器521带动连接杆511转动，连接杆511与螺母座5121螺纹连接，螺母座5121通过连接座512竖向滑动连接于机架100上，如此，螺母座5121沿连接杆511的长度方向竖向滑动，从而带动连接座512上下滑动，进而带动配重件600上下滑动，并使连接绳300得到有效的控制，以对物件的提升或降低。

在传动过程中，电机520通过联轴器521经连接座512和连接杆511减速后，驱动配重件600沿竖直方向移动，由于连接座512和连接杆511的结构，其传动比I的计算公式如下：

I＝z/k

其中，z为连接座512的齿数，k为连接杆的头数。如果连接杆511的螺纹为单线程螺纹，则k＝1，其传动比为连接座512的齿数，使得连接座512和连接杆511具有更大的传动比，从而可以在传动的同时，还具有较大的减速效果，避免需要使用传动比较大的减速器，使得提升机构的结构更为紧凑。而且，配重件600与动力组件500可安装于机架100的一侧上，使得提升机构具有整体结构紧凑、结构简单、安装方便等优势。

在图1和图2示出的实施方式中，电机520驱动连接杆511转动。在另外一些实施方式中，电机520也可以驱动连接座512转动。具体的，减速传动组件510的连接座包括转动件和基座，转动件转动连接于基座，电机520竖直设置于转动件的一侧，电机520的驱动轴与转动件通过齿轮组件相连接，如此，电机520的驱动轴通过齿轮组件带动转动件转动；同时，连接杆竖向穿设于转动件，连接杆周面上的螺纹与转动件螺纹连接。

具体的，物件吊升时，用户启动电机520，电机520带动转动件转动，所述转动件带动所述基座移动，从而带动配重件600上下移动。同理，本发明方案利用连接杆结构将电机转动转换成直线运动，且利用连接杆的大传动比，分担一部分电机减速机传动比(转动件转一圈，丝杆的直线运动距离较小)，从而可以减小电机520的减速箱型号，从而能够减小提升机构的占用空间。

代替连接杆511结构，减速传动组件510包括齿条和齿轮(图中未示出)，从而将电机520的动力传输至配重件600上。具体的，机架100上竖直固定有滑轨，齿条竖向设置于机架100上，并与滑轨滑动连接，电机520水平固定连接机架100上，齿轮固定连接于电机520的驱动轴上，齿轮与齿条相啮合；同时，齿条上固定连接有配重安装座，配重件600固定安装于配重安装座上。具体的，操作员启动电机520，电机520带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合，从而带动齿条上下滑动，进而带动配重件600上下运动，从而控制连接绳300的运动。

减速传动组件510采用上述结构，配重件600与动力组件500可安装于机架100的一侧上，使得提升机构具有整体结构紧凑、结构简单、安装方便等优势，并且电机520、连接杆511结构运行稳定，进而使物件的提升和下降较稳定。

此外，电机520通过齿轮、齿条结构驱动配重件600上下运动，且齿轮的直径较小，齿轮与齿条之间具有较大的传动比，因此可以减低对电机520功率的要求，进而减小了电机520的尺寸，降低了成本，整体结构更加简单。

根据本发明公开了换电设备，包括上述的动力组件；还包括上述的机架100、导轮组件400、连接绳300和吊舱200，机架100用于安装动力组件；导轮组件400设置于机架100；连接绳300绕设于导轮组件400，动力组件500固定连接于连接绳300，用于拉动连接绳300；吊舱200固定连接于连接绳300，用于物件的放置。

换电设备通过采用上述动力组件，动力组件500直接作用于配重件600代替动力组件500作用于连接绳300上，如此，动力组件500可安装于机架100的侧部代替安装于机架100的顶部，从而避免了机架100顶部的安装空间不够的问题。

在一些实施例中，连接绳300可以为钢绳；或，连接绳300可以为链条。

在一些实施例中，参照图3，由于动力组件500的作用力是直接作用于配重件600上代替作用于连接绳300上，因此，配重件600与吊舱200之间可设置多根连接绳300，多根连接绳300连接于吊舱200顶部的不同位置，如此，多根连接绳300能够稳定控制吊舱200的上升与下降。常见的，连接绳300采用四根，四根连接绳300分别连接于吊舱200的四个边角处，从而能够较好的提升吊舱200。

在一些实施例中，下滑块161上固定有具有缓冲组件170，缓冲组件170包括缓冲器固定座171和缓冲器172，缓冲器固定座171固定连接于下滑块161上，并位于配重件600的底部，缓冲器172连接于缓冲器固定座171上，并竖向朝下设置。如此，当配重件600向下移动某一位置时，缓冲器172抵接于地面上，从而对配重件600具有缓冲作用。

在一些实施例中，参照图2，每根连接绳300上至少设置一组导轮组件400，导轮组件400包括第一导轮410与第二导轮420，第一导轮410与第二导轮420沿连接绳300的长度方向依次设置，第一导轮410靠近配重件600设置，即位于配重件600的正上方，第二导轮420靠近吊舱200设置，即位于吊舱200的正上方。

具体的，连接绳300运动时，第一导轮410用于将竖向运动的链条转换至水平方向，第二导轮420用于将水平运动的链条转换至竖向运动；如此，通过第一导轮410与第二导轮420的设置，连接绳300大致分为头部段、中间段以及尾部段，第一导轮410使头部段的长度方向为竖直状态，从而使头部段的长度适配配重件600的运动方向，减小了连接绳300其它方向力的浪费；同理，第二导轮420使尾部段的长度方向为竖直状态，从而使尾部段的长度方向适配吊舱200的运动方向，从而减小连接绳300其它方向力的浪费。

进一步地，第一导轮410与第二导轮420处于同一水平面上，从而使中间段为水平状态，如此，操作员可利用较短的连接绳300实现水平方向的远离连接；并且，连接绳300在第一导轮410上与第二导轮420上的绕设面积相同，从而使连接绳300的弯折部受力效果相同，从而使第一导轮410与导轮均匀分担连接绳300向下的压力。

在一些实施例中，参照图3和图4，机架100包括第一竖向支架110、第二竖向支架120以及横向支架130，第一竖向支架110与第二竖向支架120竖向且分隔设置，横向支架130的一端部固定连接于第一竖向支架110的顶部，横向支架130的另一端部固定连接于第二竖向支架120的顶部，且导轮组件400安装于横向支架130的侧壁上。

在一些实施例中，为了使吊舱200稳定竖向运动，吊舱200竖向滑动连接于第一竖向支架110与第二竖向支架120上，如此，吊舱200竖向运动时，吊舱200在第一竖向支架110与第二竖向支架120的作用下，吊舱200不会水平晃动，从而使吊舱200能够精确地竖向输送物件。

进一步减小吊舱200滑动时的摩擦力，在一些实施例中，吊舱200的一侧部设置有第一组件210和第二组件220，第一组件210至少包括两个第一滚轮211，两个第一滚轮211相对设置或朝向相反设置，两第一滚轮211抵接连接于机架100；其中，若两个第一滚轮211朝向相反设置，部分第一滚轮211抵接于第一竖向支架110靠近第二竖向支架120的竖直侧壁上，另一部分第一滚轮211抵接于第二竖向支架120靠近第一竖向支架110的竖直侧壁上，如此，从而实现吊舱200的左右限位。第二组件220至少包括两个第二滚轮220，两个第二滚轮221相对设置或朝向相反设置，两第一滚轮211抵接连接于机架100；其中，若两个第二滚轮221朝向相反设置，部分第二滚轮221抵接于第一竖向支架110的前侧壁，另一部分第二滚轮221抵接于第二竖向支架120的后侧壁，如此，从而实现吊舱200的前后限位。综上所述，综上可见，通过第一滚轮211、第二滚轮221之间形成导向通道，导向通道与机架100滑动连接。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种带配重的提升机构，其特征在于，包括：

机架和配重件；

动力组件，包括电机、连接杆和连接座，所述连接杆和连接座之一连接于所述电机，另一个连接于所述机架，所述连接座连接于所述配重件，并且与所述连接杆通过螺纹连接；

在所述电机驱动所述连接座或连接杆转动时，所述连接座沿所述连接杆移动以带动所述配重件沿竖直方向移动。

2.如权利要求1所述的带配重的提升机构，其特征在于，所述连接杆为丝杆，至少一端转动地连接于所述机架，所述电机连接于所述连接杆以驱动所述连接杆转动，使得所述连接座相对所述机架沿竖直方向移动而带动所述配重件沿竖直方向移动。

3.如权利要求1所述的带配重的提升机构，其特征在于，所述连接杆为螺纹杆，至少一端转动地连接于所述机架，所述电机连接于所述连接杆以驱动所述连接杆转动，使得所述连接座相对所述机架沿竖直方向移动而带动所述配重件沿竖直方向移动。

4.如权利要求2或3所述的带配重的提升机构，其特征在于，所述连接座沿竖直方向移动地连接于所述机架，以在所述连接杆的驱动下牵引所述配重件沿竖直方向移动。

5.如权利要求1所述的带配重的提升机构，其特征在于，所述连接杆沿竖直方向固定连接于所述机架，所述连接座包括转动件和基座，所述转动件转动地连接于所述基座，所述转动件连接于所述电机，并且通过螺纹连接于所述连接杆，在所述电机驱动所述转动件转动时，所述转动件带动所述基座移动以带动所述配重件沿竖直方向移动。

6.如权利要求1所述的带配重的提升机构，其特征在于，所述电机通过变速器连接于所述连接杆或者连接座。

7.根据权利要求1所述的提升机构，其特征在于，所述配重件沿竖直方向移动地连接于所述机架。

8.一种换电设备，包括吊舱，其特征在于，还包括如权利要求1-7任一项所述的提升机构，所述吊舱通过连接绳连接于所述配重件，以在所述配重件移动时牵引所述吊舱沿竖直方向移动。

9.如权利要求8所述的换电设备，其特征在于，还包括转动地连接于所述机架的导轮，所述连接绳一端连接于所述配重件，绕过所述导轮后，另外一端连接于所述吊舱。

10.如权利要求9所述的换电设备，其特征在于，所述吊舱包括导向轮，所述导向轮转动地连接于所述吊舱，并且转动面抵接于所述机架以导引所述吊舱沿竖直方向移动。

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