CN114475327A - 机车自动充电装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种节省人力的机车自动充电装置及其使用方法。包括定位部件、开盖部件、充电部件和随动部件，随动部件可随机车移动，定位部件、开盖部件和充电部件分别设置于随动部件上，定位部件可与机车保持相对固定状态，开盖部件可打开充电防尘盖，充电部件可插入或拔出充电接头进行充电。本发明的优点是：可自动充电，节省人力物力；定位准确，且能够保护各设备长期使用。

Description

机车自动充电装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及机车辅助装置。
具体地说，是涉及机车自动充电装置及其使用方法。
背景技术
纯电动机车以其低噪音、零排放、扭矩大、费用低等优点，已经越来越多的被钢铁、采矿等企业采用。但传统机车采用人工充电方式，需专人插拔充电插头，较为麻烦，本发明为一种机车自动充电装置，机车运行到特定位置时，充电装置自动对机车进行充电，无需专人去插拔充电插头，简洁方便。
发明内容
本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种节省人力的机车自动充电装置及其使用方法。
机车自动充电装置，其特征在于：包括定位部件、开盖部件、充电部件和随动部件，随动部件可随机车移动，定位部件、开盖部件和充电部件分别设置于随动部件上，定位部件可与机车保持相对固定状态，开盖部件可打开机车的充电防尘盖，充电部件可插入或拔出机车的充电接头进行充电。
一种具体优化方案，定位部件包括定位杆，定位杆使用时靠近机车的一端设有滚轮，滚轮能够沿机车行驶方向转动，定位杆远离机车的一端连接有驱动其往复移动的定位驱动装置，定位驱动装置与随动部件连接，定位驱动装置为直线电机或伸缩缸；
机车上设有与定位杆相配合的定位槽。
一种具体优化方案，定位部件还包括定位缓冲组件，定位缓冲组件包括定位弹簧、第一挡板、第二挡板和定位套筒，第一挡板与定位杆固定连接或一体连接，第二挡板与定位套筒固定连接或一体连接，定位杆与定位套筒套接，定位弹簧套接于定位杆上，定位弹簧一端与第一挡板连接，定位弹簧另一端与第二挡板连接，定位套筒与定位驱动装置连接，定位套筒内设有容定位杆移动的空腔，空腔靠近机车一端设有限位块，定位驱动装置驱动定位套筒远离机车方向移动时，限位块可使定位杆同步移动；
定位杆的横截面为矩形或圆角矩形或多边形；
定位槽远离充电防尘盖的一侧设有便于定位杆滑入定位槽的弧面或倾斜面。
一种具体优化方案，定位部件包括导向杆和导向驱动装置，导向驱动装置可驱动导向杆往复移动，导向驱动装置与随动部件连接，导向驱动装置为直线电机或伸缩缸。
机车上设有与导向杆相配合的定位孔，定位孔外侧直径大于内侧直径。
一种具体优化方案，开盖部件包括顶杆、第一连接板、第二连接板、防撞弹簧，第一连接板和第二连接板分别与充电部件固定连接，顶杆一端设有可将充电防尘盖顶开的凸起，顶杆另一端分别穿过第一连接板和第二连接板设置，顶杆上设有第一挡块和第二挡块，第一挡块位于第一连接板和第二连接板之间，第二挡块位于第二连接板远离第一连接板的一侧，防撞弹簧套接于顶杆上，防撞弹簧一端与第一挡块固定连接，防撞弹簧另外一端与第二连接板固定连接；
充电防尘盖上设有与顶杆相配合的曲面。
一种具体优化方案，顶杆上设有防止转动的凸缘，第一连接板上设有与顶杆间隙配合的通孔。
一种具体优化方案，充电部件包括充电插头、充电驱动装置，充电驱动装置可驱动充电插头来回往复移动，充电驱动装置与随动部件连接，充电驱动装置为直线电机或伸缩缸。
一种具体优化方案，随动部件包括滑座和滑轨，滑座可沿滑轨水平移动，定位部件、开盖部件、充电部件分别设置于滑座上。
一种具体优化方案，随动部件包括导轨，滑座上设有与导轨相配合的导向槽，导轨可沿导向槽上下移动。
机车自动充电装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：定位部件与机车接触，直至将机车自动充电装置与机车相对固定；
步骤二：开盖部件顶开充电防尘盖并顶紧；
步骤三：充电部件插入充电，达成充电需要后拔出；
步骤四：开盖部件停止顶紧充电防尘盖，充电防尘盖归位；
步骤五、定位部件复位，充电完成。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的优点是：
1、头部带滚轮的定位杆，可带动自动充电装置与机车同步停车，头部带滚轮的定位杆尾部有弹簧与自动充电主机连接，可保证自动充电装置与机车受电平台横向距离不变，方便后续充电头操作。当充电完成后，定位杆会缩回，便于机车继续运行；
2、机车上的受电平台有楔形面，便于头部带滚轮的定位杆与机车初定位；
3、自动充电装置有用于精确定位的导向杆，导向杆在机车停止后可自动深处，与机车上的受电平台自动定位。当充电完成后，导向杆会自动缩回，便于机车继续运行；
4、机车上的受电平台有喇叭口状的定位环，用于和自动充电上的导向杆匹配，用于自动充电装置与机车上的受电平台精确定位；
5、自动充电主机与自动充电平台通过垂直与平台面的导轨连接，自动充电主机可上下移动，方便与机车上的受电平台精确定位；
6、机车上的受电平台充电座有可自动开启的防尘盖，防尘盖一侧有与充电插头顶杆匹配的曲面；
7、自动充电装置上的移动充电插头带有能自动顶开充电座防尘盖的顶杆，顶杆与移动充电座通过弹簧连接，既能顶开防尘盖，又不至于因力过大造成防尘盖损坏；
8、自动充电装置有自动充电插头，当导向杆插入机车上的定位喇叭环后，移动充电插头会自动伸出，与充电座连接，给机车充电。当充电完成后，移动充电插头会自动缩回，便于机车继续运行。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
附图1是本发明自动充电装置的使用状态图。
附图2是本发明自动充电装置的结构示意图。
附图3是本发明自动充电装置另一视向的结构示意图。
附图4是本发明自动充电装置的俯视向结构示意图。
附图5是本发明自动充电装置的局部横截面示意图。
附图6是本发明顶杆的结构示意图。
附图7是本发明定位杆的结构示意图。
图中：1-定位部件；2-开盖部件；3-充电插头；4-随动部件；5-定位槽；6-充电防尘盖；7-曲面；8-定位孔；11-定位杆；12-滚轮；13-定位弹簧；14-第一挡板；15-第二挡板；16-定位套筒；17-导向杆；18-限位块；21-顶杆；22-第一连接板；23-第二连接板；24-防撞弹簧；25-凸起；26-第一挡块；27-第二挡块；41-滑座；42-滑轨；43-导轨。
具体实施方式
实施例1：如附图1-7所示，机车自动充电装置，包括定位部件1、开盖部件2、充电部件和随动部件4。
随动部件4可随机车移动，定位部件1、开盖部件2和充电部件分别设置于随动部件4上，定位部件1可与机车保持相对固定状态，开盖部件2可打开机车的充电防尘盖6，充电部件可插入或拔出机车的充电接头进行充电。
如图4和图7所示，定位部件1包括定位杆11，定位杆11使用时靠近机车的一端设有滚轮12，滚轮12能够沿机车行驶方向转动，定位杆11远离机车的一端连接有驱动其往复移动的定位驱动装置，定位驱动装置与随动部件4连接，定位驱动装置为直线电机或伸缩缸。伸缩缸具体可以时电动伸缩缸、液压缸、气缸等，可根据需要按照往复的功能替换。
机车上设有与定位杆11相配合的定位槽5。定位槽5远离充电防尘盖6的一侧设有便于定位杆11滑入定位槽5的弧面或倾斜面。
定位部件1还包括定位缓冲组件，定位缓冲组件包括定位弹簧13、第一挡板14、第二挡板15和定位套筒16，第一挡板14与定位杆11固定连接或一体连接，第二挡板15与定位套筒16固定连接或一体连接，定位杆11与定位套筒16套接，定位弹簧13套接于定位杆11上，定位弹簧13一端与第一挡板14连接，定位弹簧13另一端与第二挡板15连接，定位套筒16与定位驱动装置连接，定位套筒16内设有容定位杆11移动的空腔，空腔靠近机车一端设有限位块18，定位驱动装置驱动定位套筒16远离机车方向移动时，限位块18可使定位杆11同步移动。
定位杆11的横截面为矩形或圆角矩形或多边形；通过定位杆11的形状限制定位杆11产生转动，从而保证滚轮12能够再机车驶入时，能够顺利划入定位槽5。
定位部件1还包括导向杆17和导向驱动装置，导向驱动装置可驱动导向杆往复移动，导向驱动装置与随动部件4连接，导向驱动装置为直线电机或伸缩缸。伸缩缸具体可以时电动伸缩缸、液压缸、气缸等，可根据需要按照往复的功能替换。
如图5所示，机车上设有与导向杆相配合的定位孔8，定位孔8外侧直径大于内侧直径。
如图2和图6所示，开盖部件2包括顶杆21、第一连接板22、第二连接板23、防撞弹簧24，第一连接板22和第二连接板23分别与充电部件固定连接，顶杆21一端设有可将充电防尘盖6顶开的凸起25，顶杆21另一端分别穿过第一连接板22和第二连接板23设置，顶杆21上设有第一挡块26和第二挡块27，第一挡块26位于第一连接板22和第二连接板23之间，第二挡块27位于第二连接板23远离第一连接板22的一侧，防撞弹簧24套接于顶杆21上，防撞弹簧24一端与第一挡块26固定连接，防撞弹簧24另外一端与第二连接板23固定连接；上述设置能够在顶杆21顶开充电防尘盖6后，持续接收防撞弹簧24的压紧力，保持顶紧充电防尘盖6的状态，同时不会使顶杆21 过于向机车压紧，进而顶坏充电防尘盖6的情况发生。
凸起25为矩形圈。此外，也可根据需要进行相应替换，如杆状、球状等。
充电防尘盖6上设有与顶杆21相配合的曲面7。
顶杆21上设有防止转动的凸缘，凸缘的数量为两个，两个凸缘分别位于顶杆21中部圆形杆体的上下侧，第一连接板22上设有与顶杆21间隙配合的通孔。此外，也可以根据需要进行其他设置，只要保证顶杆21伸出时能够与充电防尘盖6接触并将其顶开即可。
充电部件包括充电插头3、充电驱动装置，充电驱动装置可驱动充电插头3来回往复移动，充电驱动装置与随动部件4连接，充电驱动装置为直线电机或伸缩缸。伸缩缸具体可以时电动伸缩缸、液压缸、气缸等，可根据需要按照往复的功能替换。
随动部件4包括滑座41和滑轨42，滑座41可沿滑轨42水平移动，定位部件1、开盖部件2、充电部件分别设置于滑座41上。
随动部件4包括导轨43，滑座41上设有与导轨43相配合的导向槽，导轨43可沿导向槽上下移动。上述设置能够使定位杆、导向杆与机车固定好位置后，使充电部件始终与机车固定，能够随机车晃动调整自身位置，防止充电时长期对充电部件造成过大压力。
实施例2：机车自动充电装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：定位部件1与机车接触，直至将机车自动充电装置与机车相对固定；滚轮首先与机车外侧面接触，然后当滚轮划入定位槽后固定。然后导向杆伸出，先与定位孔接触，然后逐渐向前伸长，直至完全被定位孔固定。
步骤二：开盖部件2顶开充电防尘盖6并顶紧；
充电部件伸出，顶杆先与充电防尘盖6接触，并将其顶杆，顶杆后，防撞弹簧保持顶紧状态，充电插头继续向前直至插入机车的充电接头后，然后自动进行充电。
步骤三：充电部件插入充电，达成充电需要后拔出；
充电完成后，充电插头向后拔出，然后顶杆松开对充电防尘盖的顶紧，由于充电防尘盖与机车铰接处具有复位弹簧，能够自动复位并盖住充电接头处，因而当顶杆收回时，充电防尘盖复位并遮盖好充电接头处。
步骤四：开盖部件2停止顶紧充电防尘盖6，充电防尘盖6归位；
步骤五、定位部件1复位，充电完成。
导向杆和定位杆分别向后收回，远离机车后，机车可以继续行驶。
具体的，当自动充电装置接收到充电的指令后，头部带有滚轮12的定位杆11首先伸出并如图所示。机车受电平台的楔形面会挤压导向杆，随着机车继续向前运行，导向杆会插入到受电平台上的定位槽5中并入图所示，机车会带着导向杆和整个自动充电装置继续向前行进直至完全停止。
当机车与自动充电装置完全停止后，导向杆会自动伸出，插入到机车上的受电平台上的喇叭口并如图所示，导向杆会带动自动充电主机通过导轨43上下微调，实现机车与自动充电装置的精确定位。
当导向杆带动自动充电主机与机车精确定位后，头部带有顶杆21的移动充电插头3会伸出，顶杆21首先与防尘盖接触，将防尘盖顶开并如图所示。当防尘盖被顶开到最大角度后，反作用于顶杆21的力会压缩顶杆21后部的弹簧，防止顶杆21将防尘盖顶坏并如图所示。随后移动充电插头3会与机车上的充电座连接，自动充电装置开始对机车进行自动充电。
当充电完成后，定位杆11、导向杆和移动充电座会缩回，充电座防尘盖在弹簧的作用下会重新盖住充电座，机车将继续前行。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.机车自动充电装置，其特征在于：包括定位部件、开盖部件、充电部件和随动部件，随动部件可随机车移动，定位部件、开盖部件和充电部件分别设置于随动部件上，定位部件可与机车保持相对固定状态，开盖部件可打开机车的充电防尘盖，充电部件可插入或拔出机车的充电接头进行充电。
2.根据权利要求1所述的机车自动充电装置，其特征在于：定位部件包括定位杆，定位杆使用时靠近机车的一端设有滚轮，滚轮能够沿机车行驶方向转动，定位杆远离机车的一端连接有驱动其往复移动的定位驱动装置，定位驱动装置与随动部件连接，定位驱动装置为直线电机或伸缩缸；
机车上设有与定位杆相配合的定位槽。
3.根据权利要求2所述的机车自动充电装置，其特征在于：定位部件还包括定位缓冲组件，定位缓冲组件包括定位弹簧、第一挡板、第二挡板和定位套筒，第一挡板与定位杆固定连接或一体连接，第二挡板与定位套筒固定连接或一体连接，定位杆与定位套筒套接，定位弹簧套接于定位杆上，定位弹簧一端与第一挡板连接，定位弹簧另一端与第二挡板连接，定位套筒与定位驱动装置连接，定位套筒内设有容定位杆移动的空腔，空腔靠近机车一端设有限位块，定位驱动装置驱动定位套筒远离机车方向移动时，限位块可使定位杆同步移动；
定位杆的横截面为矩形或圆角矩形或多边形；
定位槽远离充电防尘盖的一侧设有便于定位杆滑入定位槽的弧面或倾斜面。
4.根据权利要求1所述的机车自动充电装置，其特征在于：定位部件还包括导向杆和导向驱动装置，导向驱动装置可驱动导向杆往复移动，导向驱动装置与随动部件连接，导向驱动装置为直线电机或伸缩缸；
机车上设有与导向杆相配合的定位孔，定位孔外侧直径大于内侧直径。
5.根据权利要求1所述的机车自动充电装置，其特征在于：开盖部件包括顶杆、第一连接板、第二连接板、防撞弹簧，第一连接板和第二连接板分别与充电部件固定连接，顶杆一端设有可将充电防尘盖顶开的凸起，顶杆另一端分别穿过第一连接板和第二连接板设置，顶杆上设有第一挡块和第二挡块，第一挡块位于第一连接板和第二连接板之间，第二挡块位于第二连接板远离第一连接板的一侧，防撞弹簧套接于顶杆上，防撞弹簧一端与第一挡块固定连接，防撞弹簧另外一端与第二连接板固定连接；
充电防尘盖上设有与顶杆相配合的曲面。
6.根据权利要求5所述的机车自动充电装置，其特征在于：顶杆上设有防止转动的凸缘，第一连接板上设有与顶杆间隙配合的通孔。
7.根据权利要求1所述的机车自动充电装置，其特征在于：充电部件包括充电插头、充电驱动装置，充电驱动装置可驱动充电插头来回往复移动，充电驱动装置与随动部件连接，充电驱动装置为直线电机或伸缩缸。
8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的机车自动充电装置，其特征在于：随动部件包括滑座和滑轨，滑座可沿滑轨水平移动，定位部件、开盖部件、充电部件分别设置于滑座上。
9.根据权利要求8所述的机车自动充电装置，其特征在于：随动部件包括导轨，滑座上设有与导轨相配合的导向槽，导轨可沿导向槽上下移动。
10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的机车自动充电装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：定位部件与机车接触，直至将机车自动充电装置与机车相对固定；
步骤二：开盖部件顶开充电防尘盖并顶紧；
步骤三：充电部件插入充电，达成充电需要后拔出；
步骤四：开盖部件停止顶紧充电防尘盖，充电防尘盖归位；
步骤五、定位部件复位，充电完成。
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