CN113682194B - 一种用于重卡换电的电池箱无动力锁付装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于重卡换电的电池箱无动力锁付装置，包括电池底座、锁止销联动机构、限位柱销、电池箱框架、限位块、锁止板、推杆机构、手动锁付机构；所述的锁止销联动机构连接在电池底座上，电池底座的四角上分别设有4个限位柱销；所述的限位块、锁止板分别焊接在电池箱框架上，所述的电池底座和电池箱框架相互连接在一起；所述的锁止板与锁止销联动机构连接；所述的推杆机构固定在电池箱框架上；手动锁付机构固定在电池底座上。本发明可以很好地解决现有技术中电池箱锁付依靠外置动力源进行，流程过于复杂，并且无法应对突发状况的缺陷的问题，并且可以方便有效的按需求自动或手动解除固定。

Description

一种用于重卡换电的电池箱无动力锁付装置

技术领域

本发明涉及新能源车辆技术领域，尤其涉及一种用于重卡换电的电池箱无动力锁付装置。

背景技术

近年来新能源电动重卡换电成为趋势，很好的解决了电池充电时间长，影响重型卡车经济效益的短板。现有技术中电池箱锁付依靠外置动力源进行，流程过于复杂，并且无法应对突发状况的缺陷。因此，如何能够快速可靠的将电池箱锁付在重卡上，是现有亟需解决的现实问题。

发明内容

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种用于重卡换电的电池箱无动力锁付装置，本发明可以很好地解决现有技术中电池箱锁付依靠外置动力源进行，流程过于复杂，并且无法应对突发状况的缺陷的问题，并且可以方便有效的按需求自动或手动解除固定。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种用于重卡换电的电池箱无动力锁付装置，包括：电池底座、锁止销联动机构、限位柱销、电池箱框架、限位块、锁止板、推杆机构、手动锁付机构；所述的锁止销联动机构连接在电池底座上，电池底座的四角上分别设有4个限位柱销；所述的限位块、锁止板分别焊接在电池箱框架上，所述的电池底座和电池箱框架相互连接在一起；所述的锁止板与锁止销联动机构连接；所述的推杆机构固定在电池箱框架上；手动锁付机构固定在电池底座上。

作为优选，电池底座外形为长方形焊接支架，所述焊接支架上安装有限位柱销，所述电池箱框架上有与所述限位柱销位置相适应的限位块，所述限位柱销与限位块相接触，以限制电池底座与电池箱框架之间的水平方向位移和旋转自由度。

作为优选，所述电池底座上安装有侧插式锁止销，所述电池箱框架上有与所述侧插式锁止销位置相适应的锁止孔，所述侧插式锁止销与锁止孔相接触，以限制电池底座与电池箱框架之间的垂直方向位移和旋转自由度。

作为优选，所述电池底座上安装有锁止销联动机构，所述侧插式锁止销与所述锁止销联动机构通过铰链连接，所述锁止销联动机构旋转，带动所述侧插式锁止销直线位移。

作为优选，所述锁止销联动机构上设置有伸缩主轴，所述伸缩主轴的两端为矩形，中间部分为滚珠丝杆，所述伸缩主轴两端的矩形与固定的矩形衬套配合连接；所述锁止销联动机构上设置有与所述伸缩主轴上滚珠丝杆相适配的丝杆螺帽，所述伸缩主轴的丝杆与所述丝杆螺帽之间相配合，以保障所述伸缩主轴的直线运动传递成所述丝杆螺帽的旋转运动。

作为优选，所述伸缩主轴做直线运动的动力来源于设置在所述电池箱框架上的推杆机构，所述推杆机构中设置有可以上下直线运动的推杆，所述推杆底部固定安装有轴承，所述轴承的外圈与所述中心轴的顶部平面接触连接，这样外力通过所述推杆机构中推杆的传递，作用在所述伸缩主轴上，使所述丝杆螺帽做旋转运动。

作为优选，所述推杆机构中的推杆上安装有弹簧，所述弹簧与所述推杆相连接，所述弹簧可在所述电池箱框架安装到位后，所述电池箱框架吊具移除后将所述推杆复位。

作为优选，所述锁止销联动机构除了通过伸缩主轴传递的力来完成锁付外，还配置有手动锁付机构，手动锁付解锁是通过手动旋转螺杆的方式带动锁止销联动机构运动从而达到锁付解锁。

作为优选，所述侧插式锁止销插装于所述锁止板上方，形成所述侧插式锁止销与所述锁止板之间的连接。

作为优选，所述限位块加工有与所述限位柱销外廓尺寸相一致的定位面，所述限位柱销插装于所述限位块形成的限位区域之间的连接。

作为优选，所述电池底座的主体为一长方形焊接框架体，所述长方形框架体四角内侧分别对称布置有所述限位柱销，长边与加强筋形成的框架上分别布置有所述锁止销联动机构。

作为优选，所述电池箱框架的主体为一长方形焊接框架体，所述长方形焊接框架体的内部形成空间为所述电池箱的安装空间，所述长方形焊接框架体的底部四角内侧分别对称布置有所述限位块，所述长方形焊接框架体的底部长边中间及底部中间加强筋分别布置所述锁止板，所述推杆安装在所述电池箱框架中间位置，垂直安装。

作为优选，所述锁止销联动机构由固定基准板、支撑固定板、锁止销导向块、侧插式锁止销、连接臂、转盘、销轴、伸缩主轴、主轴导向套I、丝杆螺母、旋转支撑板、旋转轴承、旋转固定板、主轴导向套II、锁止销复位弹簧和解锁导向块组成。

作为优选，所述推杆机构由推杆、轴套、轴套固定座、导向滚轮II、导向块、受力法兰、轴承、弹簧和弹力调节抱箍组成。

作为优选，所述手动锁付机构由梯形丝杆、梯形螺母座I、梯形螺母座II、导向座I、导向支架、导向滚轮I、导向座II和复位弹簧组成。

本发明的有益效果在于：(1)本发明通过电池底座与重型卡车底盘大梁的固定，使得电池底座与重型卡车形成一个稳定的整体，提高电池箱的稳定；(2)本发明将电池底座与电池箱框架通过机械锁付机构的固定，使得电池箱框架与电池底座形成一个稳定的整体，提高了电池箱的互换性，提高换电池的可靠性；(3)本发明通过电池箱吊具将下压力传递给电池箱框架中的推杆，推杆下行推动安装在电池底座的伸缩主轴，伸缩主轴直线下行运动通过螺旋丝杆带动丝杆螺母做旋转运动，丝杆螺母旋转运动带动锁止销联动机构旋转，锁止销联动机构带动锁止销后退，电池箱框架与电池底座处于打开模式；电池箱框架与电池底座相互安装到位后吊具上升，推杆下压力解除，推杆上的弹簧将推杆向上复位，安装在伸缩主轴下端的弹簧复位，丝杆螺母转动带动锁止销联动机构旋转复位，侧插式锁止销伸出压在电池箱框架上的锁止板，电池箱框架与电池底座固定；(4)本发明通过吊具自身重量的的作用下达到电池箱框架与电池底座固定的方式，提高电池箱更换效率，提高经济性和便捷性。

附图说明

图1是本发明结构的装配立体图；

图2是本发明的结构俯视图；

图3是本发明的结构主视图；

图4是本发明的锁止销联动机构结构示意图1；

图5是本发明的锁止销联动机构结构示意图2；

图6是本发明的锁止销联动机构结构示意图3；

图7是本发明结构中推杆机构立体图；

图8是本发明的手动锁付机构示意图；

图9是本发明的手动锁付机构与锁止销联动机构连接示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例：如图1所示，一种用于重卡换电的电池箱无动力锁付装置，由电池底座1、锁止销联动机构2、限位柱销3、电池箱框架4、限位块5、推杆机构7和手动锁付机构8组成。其中锁止销联动机构包括固定基准板201、支撑固定板202、锁止销导向块203、侧插式锁止销204、连接臂205、转盘206、销轴207、伸缩主轴208、主轴导向套I209、丝杆螺母210、旋转支撑211、旋转轴承212、旋转固定213、主轴导向套II214、锁止销复位弹簧215和解锁导向块216组成；推杆机构7包括受力法兰701、导向滚轮II702、轴套703、弹簧704、轴承705、推杆I706、导向块707、弹簧固定环708和推杆II709组成；手动锁付机构8包括梯形丝杆801、梯形螺母座I802、梯形螺母座II803、导向座I804、导向支架805、导向滚轮I806、导向座II807和复位弹簧808组成。

具体的，结合图2和图3所示，锁止销联动机构2安装在电池底座1上，电池底座1的四角上安装有4个限位柱销3，限位块5和锁止板6焊接在电池箱框架4上，在电池底座1和电池箱框架4锁紧时，先通过限位块5与限位柱销3的水平位置定位后，再通过锁止销联动机构2的侧插式锁止销204伸出，紧压在锁止板6的上表面，完成对电池箱框架4在电池底座1上的垂直定位。

具体的，结合图4、图5、图6所示，锁止销联动机构2在4个方向上各有1个侧插式锁止销204，侧插式锁止销204可沿固定在电池底座1上的锁止销导向块203做直线运动，侧插式锁止销204通过连接臂205与转盘206连接，转盘206的中心孔安装固定着丝杆螺母210；伸缩主轴208的中间部分为滚珠丝杆，与丝杆螺母210相适配，伸缩主轴208的两端都设置成矩形面，两端的矩形面都设置有相适配的主轴导向套I209和主轴导向套II214，伸缩主轴208可沿两端的导向套做直线运动，主轴导向套I209和主轴导向套II214分别固定在固定基准板201和电池底座1上，固定基准板201的四边都与支撑固定板202的上端面连接固定，支撑固定板202的下端面与电池底座1连接固定，这样安装固定使得伸缩主轴208只能沿着导向套做上下直线运动，同时利用伸缩主轴208上的滚珠丝杆与丝杆螺母210的配合，使得转盘206做旋转运动；转盘206的旋转支撑由安装在旋转轴承212上的旋转支撑211和旋转固定213组成，旋转支撑211的法兰面固定在转盘上，外圆轴与旋转轴承212的内圈适配连接，旋转固定213的内孔面与旋转轴承212的外圈适配连接，旋转固定213的端面法兰与电池底座1固定连接，这样连接固定便完成了转盘206的旋转支撑；伸缩主轴208的复位功能由锁止销复位弹簧215实现，弹簧套在伸缩主轴208下段的矩形轴面中，弹簧的下端面与电池底座1接触，上端面与伸缩主轴208的台阶面接触；伸缩主轴208的下端面固定安装有解锁导向块216，导向块216设置有腰型的导向槽，用来与手动锁付机构8相适配；因此，锁止销联动机构2中的伸缩主轴208在受到向下的力时，利用滚珠丝杆与丝杆螺母的配合便会带动4个方向上的侧插式锁止销204同时伸出；在撤销对伸缩主轴208向下的力时，受锁止销复位弹簧215的作用，转盘会反方向旋转，侧插式锁止销204便会缩回。

具体的，结合图1、3和7所示，受力法兰701安装在推杆I706的顶部，推杆I706的底部与导向块707的一端安装，导向块707的另一端与推杆II709的顶端安装，推杆II709的底部与轴承705安装；导向块707零件中间设计为矩形空心槽，导向滚轮II702的滚轮外圆与导向块707矩形空心槽的长边接触并安装固定在电池箱框架4上；推杆I706和推杆II709的导向轴套703安装在电池箱框架4上；弹簧704套在推杆II709上，弹簧固定环708压住弹簧704的上端并固定在推杆II709上。

具体的，结合图8所示，手动锁付机构8中，梯形螺母座I802和梯形螺母座II803都固定连接在电池底座1上，梯形丝杆801与两处梯形螺母座适配连接，梯形丝杆801一端为手动旋转把手，另一端与导向支架805接触连接，通过手动旋转梯形丝杆可驱动导向支架805顶出和缩回；导向支架805的结构为中间是空心框架，两端面有矩形的导向轴，导向支架805的空心框架内安装有导向滚轮I806，两侧的导向轴分别与导向座I804和导向座II807适配连接，复位弹簧808套在导向支架805与导向座II807适配的导向轴上，导向座I804和导向座II807分别固定连接在电池底座1上。结合图9所示，手动锁付机构8中的导向滚轮I806与锁止销联动机构2中的解锁导向块216适配连接，导向滚轮I806水平直线运动时在解锁导向块216的导向作用下，使伸缩主轴208上下直线运动，从而驱使锁止销联动机构2中的侧插式锁止销204做伸缩运动。因此，通过手动旋转梯形丝杆801的伸缩便可达到电池底座1与电池箱框架4手动锁付的目的。

本发明是通过吊具9提供给电池箱框架中推杆机构向下的力，推杆机构将力通过机械连接机构转换成水平移动的方式，来完成电池底座与电池箱框架的锁付。电池底座和电池箱框架中均是机械传动结构件，性能稳定可靠。

以上的所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于重卡换电的电池箱无动力锁付装置，其特征在于，包括：电池底座(1)、锁止销联动机构(2)、限位柱销(3)、电池箱框架(4)、限位块(5)、锁止板(6)、推杆机构(7)、手动锁付机构(8)；所述的锁止销联动机构(2)连接在电池底座(1)上，电池底座(1)的四角上分别设有4个限位柱销(3)；所述的限位块(5)、锁止板(6)分别焊接在电池箱框架(4)上，所述的电池底座(1)和电池箱框架(4)相互连接在一起；所述的锁止板(6)与锁止销联动机构(2)连接；所述的推杆机构(7)固定在电池箱框架(4)上；手动锁付机构(8)固定在电池底座(1)上；其中，所述的锁止销联动机构(2)包括固定基准板(201)、支撑固定板(202)、锁止销导向块(203)、侧插式锁止销(204)、连接臂(205)、转盘(206)、销轴(207)、伸缩主轴(208)、主轴导向套I(209)、丝杆螺母(210)、旋转支撑(211)、旋转轴承(212)、旋转固定(213)、主轴导向套II(214)、锁止销复位弹簧(215)和解锁导向块(216)；所述的锁止销联动机构(2)本身在4个方向上各有1个侧插式锁止销(204)，侧插式锁止销(204)可沿固定在电池底座(1)上的锁止销导向块(203)做直线运动，侧插式锁止销(204)通过连接臂(205)与转盘(206)连接，转盘(206)的中心孔安装固定着丝杆螺母(210)；伸缩主轴(208)的中间部分为滚珠丝杆，与丝杆螺母(210)相适配，伸缩主轴(208)的两端都设置成矩形面，两端的矩形面都设置有相适配的主轴导向套I(209)和主轴导向套II(214)，伸缩主轴(208)可沿两端的导向套做直线运动，主轴导向套I(209)和主轴导向套II(214)分别固定在固定基准板(201)和电池底座(1)上，固定基准板(201)的四边都与支撑固定板(202)的上端面连接固定，支撑固定板(202)的下端面与电池底座(1)连接固定，使得伸缩主轴(208)只能沿着导向套做上下直线运动，同时利用伸缩主轴(208)上的滚珠丝杆与丝杆螺母(210)的配合，使得转盘(206)做旋转运动；转盘(206)的旋转支撑结构由固定在旋转轴承(212)上的旋转支撑(211)和旋转固定(213)组成，旋转支撑(211)的法兰面固定在转盘上，外圆轴与旋转轴承(212)的内圈适配连接，旋转固定(213)的内孔面与旋转轴承(212)的外圈适配连接，旋转固定(213)的端面法兰与电池底座(1)固定连接，这样连接固定便完成了转盘(206)的旋转支撑；伸缩主轴(208)的复位功能由锁止销复位弹簧(215)实现，弹簧套在伸缩主轴(208)下段的矩形轴面中，弹簧的下端面与电池底座(1)接触，上端面与伸缩主轴(208)的台阶面接触；伸缩主轴(208)的下端面固定安装有解锁导向块(216)，解锁导向块(216)设置有腰型的导向槽，与手动锁付机构(8)相适配；锁止销联动机构(2)中的伸缩主轴(208)在受到向下的力时，利用滚珠丝杆与丝杆螺母的配合便会带动4个方向上的侧插式锁止销(204)同时伸出；在撤销对伸缩主轴(208)向下的力时，受锁止销复位弹簧(215)的作用，转盘会反方向旋转，侧插式锁止销(204)缩回；所述的手动锁付机构(8)包括梯形丝杆(801)、梯形螺母座I(802)、梯形螺母座II(803)、导向座I(804)、导向支架(805)、导向滚轮I(806)、导向座II(807)、复位弹簧(808)；所述的梯形螺母座I(802)和梯形螺母座II(803)分别固定连接在电池底座(1)上，梯形丝杆(801)分别与梯形螺母座I(802)、梯形螺母座II(803)适配连接，梯形丝杆(801)一端为手动旋转把手，另一端与导向支架(805)接触连接，通过手动旋转梯形丝杆可驱动导向支架(805)顶出和缩回；导向支架(805)的结构为中间是空心框架，两端面有矩形的导向轴，导向支架(805)的空心框架内安装有导向滚轮I(806)，两侧的导向轴分别与导向座I(804)和导向座II(807)适配连接，复位弹簧(808)套在导向支架(805)与导向座II(807)适配的导向轴上，导向座I(804)和导向座II(807)分别固定连接在电池底座(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于重卡换电的电池箱无动力锁付装置，其特征在于：所述的电池底座(1)为长方形焊接支架，长方形焊接支架四角内侧分别对称布置有限位柱销，长边与加强筋形成的框架上分别布置有锁止销联动机构。

3.根据权利要求1所述的一种用于重卡换电的电池箱无动力锁付装置，其特征在于：所述的电池箱框架(4)为长方形焊接框架体，长方形焊接框架体的内部形成的空间为电池箱的安装空间，长方形焊接框架体的底部四角内侧分别对称布置有限位块，长方形焊接框架体的底部长边中间及底部中间加强筋分别布置有锁止孔，推杆垂直连接在电池箱框架中间位置。

4.根据权利要求1所述的一种用于重卡换电的电池箱无动力锁付装置，其特征在于：所述的推杆机构(7)包括受力法兰(701)、导向滚轮II(702)、轴套(703)、弹簧(704)、轴承(705)、推杆I(706)、导向块(707)、弹簧固定环(708)、推杆II(709)；所述的受力法兰(701)连接在推杆I(706)的顶部，推杆I(706)的底部与导向块(707)的一端安装，导向块(707)的另一端与推杆II(709)的顶端相连，推杆II(709)的底部与轴承(705)相连接；导向块(707)的中央结构设计为矩形空心槽，导向滚轮II(702)的滚轮外圆与导向块(707)矩形空心槽的长边接触并连接固定在电池箱框架(4)上；导向轴套(703)固定在电池箱框架(4)上；弹簧(704)套在推杆II(709)上，弹簧固定环(708)压住弹簧(704)的上端并固定在推杆II(709)上。