CN116901780B - 一种用于电动车辆换电站的升降机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源设备技术领域，涉及一种用于电动车辆换电站的升降机构。升降机构包括驱动机构，转盘，钢丝绳，导轮单元，转向轮单元；驱动机构驱动转盘转动，转盘外周设置有沿转盘高度方向均布的四个第一凹槽，每个第一凹槽内绕设一根钢丝绳；转向轮单元包括第一转向轮组、第二转向轮组，第一根钢丝绳和第二根钢丝绳从转盘的左侧引出，经第一转向轮组中位于左侧的第一转向轮后，沿第一水平方向向外延伸，第三根钢丝绳和第四根钢丝绳从转盘的前端引出，经第一转向轮组中位于右侧的第一转向轮转向后，沿着与第一根钢丝绳平行的方向向外延伸，四根钢丝绳经过导轮单元之后，分别绕过第二转向轮组的一个第二转向轮，之后向下延伸。

Description

一种用于电动车辆换电站的升降机构

技术领域

本发明涉及新能源设备技术领域，具体而言，涉及一种用于电动车辆换电站的升降机构。

背景技术

新能源车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，是目前流行最广、节能环保的绿色出行交通工具，一种是通过充电桩进行充电，就算使用快充，通常充满电也需要一到二个小时；另一种是直接更换电池进行使用，即换电站，换电站是新能源车更换电池的地方，相较于充电桩更加快捷便利。

现有的换电站采用吊装换电机器人，需要配套设置在换电站内和车辆换电空间内延伸的机器人运行轨道，吊装换电机器人在轨道上运行，移动至车辆的电池箱上方之后，将车辆上的电池箱吊起，再运送至换电站内。由于吊装换电机器人运行轨道是固定设置不可移动的，所以轨道的高度必须高于所有型号新能源车的运载货物的最高高度，如此才能够保证所有的新能源车在更换完电池箱之后，继续向前移动开出换电站而不会发生磕碰。换电站的整体高度无法降低，换电站整体必须采用两个集装箱上下拼接而成，使得换电站的建造成本提高。

现提出一种用于电动车辆换电站的龙门悬臂机器人，可用于降低换电站的整体高度。该龙门悬臂机器人上配套使用有升降机构，由于升降机构是用于驱动吊具上下移动，进而驱使吊具吊取电池箱移动，因此升降机构的结构设计尤为重要。

发明内容

本发明提供了一种用于电动车辆换电站的升降机构，该升降机构适用于与降低换电站整体高度的龙门悬臂机器人配合使用。

第一方面，本发明提供了一种用于电动车辆换电站的升降机构，所述升降机构包括驱动机构，转盘，钢丝绳，导轮单元，转向轮单元；所述驱动机构驱动所述转盘转动，所述转盘为圆筒形，所述转盘的转轴沿竖直方向延伸，所述转盘外周设置有四个第一凹槽，四个所述第一凹槽沿所述转盘的高度方向均布，每个第一凹槽内绕设一根钢丝绳；所述转向轮单元包括第一转向轮组、第二转向轮组，其中所述第一转向轮组具有两个第一转向轮，分别位于所述转盘的两侧，四根所述钢丝绳中的第一根钢丝绳和第二根钢丝绳从所述转盘的左侧引出，经所述第一转向轮组中位于左侧的第一转向轮后，沿第一水平方向向外延伸，四根所述钢丝绳中的第三根钢丝绳和第四根钢丝绳从所述转盘的前端引出，经所述第一转向轮组中位于右侧的第一转向轮转向后，沿着与第一根钢丝绳和第二根钢丝绳平行的方向向外延伸，四根所述钢丝绳经过所述导轮单元之后，到达所述第二转向轮组，四根所述钢丝绳分别绕过所述第二转向轮组的一个第二转向轮之后，向下延伸。

在一些实施例中，所述电动车辆换电站具有龙门悬臂机器人，所述龙门悬臂机器人包括龙门架和悬臂，所述悬臂的非工作端滑动设置在所述龙门架的横梁上，所述升降机构固定设置于所述悬臂上，所述驱动机构、所述转盘和所述第一转向轮组设置于所述悬臂的非工作端内，所述导轮单元沿所述悬臂的长度方向布置在所述悬臂的两侧；所述第二转向轮组位于所述悬臂的工作端，所述钢丝绳绕过所述第二转向轮之后穿过所述悬臂向下延伸，与吊具固定连接。

在一些实施例中，所述转盘上方设置有十字形支架，所述十字形支架的每个端部向下延伸一个挡柱，所述挡柱的外周套设一滚筒，所述滚筒抵接在转盘第一凹槽内的钢丝绳表面。

在一些实施例中，所述转盘的中心位置处，从所述悬臂的顶面向上突起有立柱，所述立柱的高度高于转盘的顶部，十字形支架的底部与立柱固定连接。

在一些实施例中，每个所述第一转向轮转动地套设在一个竖直设置的第一转向轮轴上，且每个所述第一转向轮的圆周面上均上下分布有两个第二凹槽。

在一些实施例中，所述第二转向轮组包括四个第二转向轮，分布在所述悬臂的工作端，所述四个第二转向轮的位置与所述吊具的四个角部一一对应。

在一些实施例中，每个所述第二转向轮均转动地套设在沿水平方向设置的第二转向轮轴上，且每个所述第二转向轮的圆周面上均设置有一个第三凹槽。

在一些实施例中，每个所述第二转向轮的圆周面上的第三凹槽顶部的高度与对应钢丝绳的高度一致。

在一些实施例中，所述驱动机构包括顺序连接的电机，减速机构，蜗轮蜗杆机构，转动轴承。

在一些实施例中，所述转盘的内周设置有圆周台阶面，所述圆周台阶面上设置有螺孔，通过螺纹紧固件使所述转盘与转动轴承的外圈固定连接。

在一些实施例中，所述蜗轮蜗杆机构为包络辊子驱动轴承减速机构。

在一些实施例中，所述导轮单元包括多个导轮组，每个导轮组包括两个导向轮，每个导轮组的两个导向轮之间具有上下分布的两个容纳空间，每个容纳空间可通过一根钢丝绳。

在一些实施例中，多个导轮组沿着所述钢丝绳延伸的第一水平方向均布，且每个长度位置对应设置两组。

在一些实施例中，每个容纳空间的高度均与其对应的钢丝绳在转盘上的高度相等。

本发明有以下优点：

本发明的换电站通过对升降机构的结构设计，实现驱动机构驱动转盘转动，进而实现同步驱动绕设于转盘上的四根钢丝绳，以达到同步移动的效果；同时，通过设置第一转向轮组的两个第一转向轮，以实现将四根钢丝绳分成两组，且使每组两根钢丝绳远离转盘的一端沿同一个水平方向向外延伸，再经过导轮单元后通过第二转向轮组以实现向下延伸，可保持每根钢丝绳传动的可靠性，同时也可以保持转盘转动时传递给每根钢丝绳的作用力足够大。

附图说明

图1示出了一种用于新能源车辆换电站的结构示意图，具体展示了箱体内部的结构示意图；

图2示出了图1中所示线圈A内的结构示意图；

图3示出了图1中所示升降机构的结构示意图；

图4示出了图1中所示升降机构的另一角度的结构示意图；

图5示出了图4中所示线圈B内的结构示意图；

图6示出了图4中所示线圈C内的结构示意图；

图7示出了图4中所示线圈D内的结构示意图；

图8示出了图1中所示升降机构的仰视图；

图9示出了图8中所示升降机构沿E-E剖切线的剖视图。

附图标记：100-龙门悬臂机器人；110-龙门架；120-悬臂；1201-非工作端；1202-工作端；130-吊具；01-升降机构；11-驱动机构；12-转盘；121-第一凹槽；122-圆周台阶面；13-十字形支架；131-端部；132-挡柱；133-立柱；14-钢丝绳；15-导轮组；151-导向轮；1511-容纳空间；16-第一转向轮组；161-第一转向轮；1611-第二凹槽；162-第一转向轮轴；17-第二转向轮组；171-第二转向轮；1711-第三凹槽；172-第二转向轮轴。

具体实施方式

现在将参照若干示例性实施例来论述本公开的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开的内容，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。

如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分（具体的种类和构造可能相同也可能不同），并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

本实施例公开了一种用于电动车辆换电站的升降机构，如图1至图4、图8所示，升降机构01包括驱动机构11，转盘12，钢丝绳14，导轮单元，转向轮单元；驱动机构11驱动转盘12转动，转盘12为圆筒形，转盘12的转轴沿竖直方向延伸，转盘12外周设置有四个第一凹槽121，四个第一凹槽121沿转盘12的高度方向均布，每个第一凹槽121内绕设一根钢丝绳14；转向轮单元包括第一转向轮组16、第二转向轮组17，其中第一转向轮组16具有两个第一转向轮161，分别位于转盘12的两侧，四根钢丝绳14中的第一根钢丝绳和第二根钢丝绳从转盘12的左侧引出，经第一转向轮组16中位于左侧的第一转向轮161后，沿第一水平方向向外延伸，四根钢丝绳14中的第三根钢丝绳和第四根钢丝绳从转盘12的前端引出，经第一转向轮组16中位于右侧的第一转向轮161转向后，沿着与第一根钢丝绳和第二根钢丝绳平行的方向向外延伸，四根钢丝绳14经过导轮单元之后，到达第二转向轮组17，四根钢丝绳14分别绕过第二转向轮组17的一个第二转向轮171之后，向下延伸。

在本实施例中，提供了一种电动车辆换电站，该电动车辆换电站配套使用有上述升降机构01，通过对升降机构01的结构设计，实现驱动机构11驱动转盘12转动，进而实现同步驱动绕设于转盘12上的四根钢丝绳14，以达到同步移动的效果；同时，通过设置第一转向轮组16的两个第一转向轮161，以实现将四根钢丝绳14分成两组，且该两组钢丝绳14从转盘12的同一转动方向沿不同切点位置朝向两个第一转向轮161延伸，并使每组两根钢丝绳14远离转盘12的一端沿同一个水平方向向外延伸，再经过导轮单元后通过第二转向轮组17以实现向下延伸，可保持每根钢丝绳14传动的可靠性，同时也可以保持转盘12转动时传递给每根钢丝绳14的作用力足够大。

进一步的，如图2、图5及图9所示，转盘12外周设置的四个第一凹槽121，使驱动机构11驱动转盘12转动进而带动钢丝绳14移动时，可实现四根钢丝绳14之间互不影响，例如不会发生缠绕，进而影响到每根钢丝绳14的受力情况。其中，转盘12内周表面从转盘12的顶部沿转盘12的高度方向向下凹陷形成有容纳槽，该容纳槽具有与转盘12的内周表面相连接的第一侧壁、第二侧壁及底壁，其中第一侧壁与第二侧壁相对设置；该容纳槽内还具有第三侧壁，且分别与第一侧壁、第二侧壁及底壁相连接。该容纳槽内设置有固定组件，且固定组件设置在第三侧壁上；该容纳槽内的第一侧壁上且相对于固定组件的位置设置有四个通孔。其中，四个通孔分别从转盘上的四个第一凹槽内的某个位置向转盘内周面延伸设置，并贯穿转盘12的圆周壁。本申请中，四个通孔优选为沿转盘12的内周面的切线方向分别连通转盘12外周的四个第一凹槽121，使绕设于转盘12上且位于四个第一凹槽121之内的钢丝绳14的一端分别通过其中一个通孔连接于固定组件上，以实现钢丝绳14的一端固定连接在转盘12上。本申请中，固定组件可以为两块固定板，且该两块固定板堆叠排列设置，其中一块（即第一块）固定板贴接于容纳槽内的第二侧壁上，且第二侧壁临近第一侧壁设置。第一块固定板的其中一个侧壁上凹陷形成有两个限位槽，该两个限位槽的开口方向朝向第二侧壁设置；另一块（即第二块）固定板上朝向第一块固定板所在表面也凹陷形成有两个限位槽，该四个限位槽用于将四根钢丝绳14穿过转盘12周壁的一端分别限位在其中一个限位槽内，以实现钢丝绳14的固定。

在一些实施例中，如图1和图3与图4所示，电动车辆换电站具有龙门悬臂机器人100，龙门悬臂机器人100包括龙门架110和悬臂120，悬臂120的非工作端1201滑动设置在龙门架110的横梁上，升降机构01固定设置于悬臂120上，驱动机构11、转盘12和第一转向轮组16设置于悬臂120的非工作端1201内，导轮单元沿悬臂120的长度方向布置在悬臂120的两侧；第二转向轮组17位于悬臂120的工作端1202，钢丝绳14绕过第二转向轮171之后穿过悬臂120向下延伸，与吊具130固定连接。

在本实施例中，电动车辆换电站包括有龙门悬臂机器人100及配合龙门悬臂机器人100使用的滑轨组件，滑轨组件设置于电动车辆换电站的箱体的底部，龙门悬臂机器人100通过龙门架110配合滑轨组件使用以实现在箱体内部移动，进而带动悬臂120移动。

通过上述结构设置，将滑轨组件的两个轨道分别设置在箱体底部的两侧，使龙门悬臂机器人100在实现滑动的同时还不影响整个箱体的高度，为降低箱体的高度做出了重要的贡献。

进一步的，龙门架110由两侧设置的矩形框体及两个矩形框体顶部设置的两根横梁构成，两根横梁构成的顶部用于连接悬臂120，并且通过在两根横梁的顶部设置有两个第二滑轨，以实现悬臂120在横梁上沿横梁的长度方向相对于龙门架110移动；两个矩形框体底部均设置有两个滚轮，以实现龙门悬臂机器人100通过滚轮在滑轨组件的两个轨道上移动。

其中，由于悬臂120的非工作端1201滑动设置在龙门架110的横梁上，且悬臂120的另一端（即悬臂120的工作端1202）朝向箱体的第一侧悬空设置，并且吊具130设置在悬臂120的工作端1202，吊具130通过从转盘12一侧延伸出的钢丝绳14活动连接在悬臂120的工作端1202，由于吊具130自身的重力，会施加给悬臂120的工作端1202一个向下的作用力，使得悬臂120以龙门架110的两侧的矩形框体中靠近箱体的第一侧的一端为支点，形成一杠杆，进而施加给悬臂120的非工作端1201一个向上的作用力，该作用力易驱使悬臂120脱离龙门架110的顶部位置，再者，该作用力易从而导致龙门架110上靠近箱体第一侧的端部131的整体受到向下的作用力，靠近箱体第二侧（即箱体上与第一侧相对的一侧）的端部131受到向上的作用力，故容易使龙门架110上靠进箱体第二侧的端部131发生上翘，即龙门悬臂机器人100容易朝向箱体的第一侧所在方向发生倾倒，因此，升降机构01中的驱动机构11、转盘12和第一转向轮组16设置于悬臂120的非工作端1201内，可以作为悬臂120非工作端1201的配重使用。本申请中，驱动机构11、转盘12和第一转向轮组16的整体重量大于导轮单元及第二转向轮组17的整体重量。

在一些实施例中，如图2所示，转盘12上方设置有十字形支架13，十字形支架13的每个端部131向下延伸一个挡柱132，一种优选的方案是，在挡柱132的顶部设置螺纹孔，通过螺栓将挡柱132固定在十字形支架13的端部131。挡柱132的外周套设一滚筒，滚筒抵接在转盘12第一凹槽121内的钢丝绳14表面。

在本实施例中，转盘12的外周上具有一台阶，该台阶位于最下侧的第一凹槽121的下方，且该台阶与挡柱132的底部存在有一间距，该间距使得挡柱132与滚筒不会与台阶面相接触。当驱动机构11驱动转盘12转动时，转盘12转动进而带动位于四个第一凹槽121内的四根钢丝绳14移动，钢丝绳14在移动时会与滚筒的表面接触，使滑动摩擦改变为滚动摩擦，进一步降低滚筒对钢丝绳14移动时的影响。本申请中，滚筒用于限制钢丝绳14位于第一凹槽121之内，可进一步防止位于四个第一凹槽121内的四根钢丝绳14在移动时发生缠绕的情况。

在一些实施例中，如图2所示，转盘12的中心位置处，从悬臂120的顶面向上突起有立柱133，立柱133的高度高于转盘12的顶部，十字形支架13的底部与立柱133固定连接。一种优选的方案是，在立柱133的顶部设置螺纹孔，通过螺栓将十字形支架13固定在立柱133的顶部。

在本实施例中，通过在悬臂120的顶面设置立柱133，并且立柱133的顶面抵顶十字形支架13的底部，且与之固定连接，以提升十字形支架13的整体结构强度，进而提升挡柱132的稳定性。

在一些实施例中，如图1和图4与图5所示，每个第一转向轮161转动地套设在一个竖直设置的第一转向轮轴162上，且每个第一转向轮161的圆周面上均上下分布有两个第二凹槽1611。

在本实施例中，第一转向轮轴162沿竖直方向设置在悬臂120的顶面，第一转向轮161通过轴承设置于第一转向轮轴162的顶部，实现第一转向轮161在水平面内绕第一转向轮轴162的轴线转动，同时，第一转向轮161的圆周面上设置有两个第二凹槽1611，两个第二凹槽1611上下设置，其高度分别对应于相应钢丝绳14的高度，使得每个第一转向轮161将位于转盘12上的四根钢丝绳14中的两根沿转盘12的切点伸出并分别绕制于其中一个第二凹槽1611中，并且钢丝绳14在通过第二凹槽1611之后，沿水平方向分别伸入导轮单元的导轮组15的两个容纳空间1511中，再通过导轮单元后分别绕过第二转向轮组17的一个第二转向轮171，之后向下延伸并与吊具130固定连接。以实现每根钢丝绳14位于悬臂120上的部分始终处于沿水平方向且平行设置，进一步提升每根钢丝绳14传动的可靠性，同时也可以保持转盘12转动时传递给每根钢丝绳14的作用力足够大，且分布均匀。

进一步的，位于转盘12右侧的第一转向轮161上绕制有钢丝绳14的部分外周设置有导向限位板，导向限位板呈圆弧板状，并沿着第一转向轮161的外周缘呈局部周向设置，以防止位于该第一转向轮161的两个第二凹槽1611内的钢丝绳14发生缠绕或脱离该两个第二凹槽1611设置，进一步保持每根钢丝绳14传动的可靠性。

在本实施例中，通过上述结构设置，以实现位于转盘12上第一凹槽121内的钢丝绳14延伸至第一转向轮161的第二凹槽1611内的这一段始终位于同一水平面上，以进一步优化升降驱动机构11的运行场景，提升龙门悬臂机器人100的使用年限。

在一些实施例中，如图1和图4与图7所示，第二转向轮组17包括四个第二转向轮171，分布在悬臂120的工作端1202，四个第二转向轮171的位置与吊具130的四个角部一一对应。

在本实施例中，沿上下方向，悬臂120的工作端1202的顶部上对应于吊具130的四个角部的位置处均设置有一个第二转向轮171，第二转向轮171可活动的设置在转向轮连接座上，转向轮连接座固定在悬臂120的工作端1202的顶部所在位置。

在本实施例中，通过上述结构设置，使得从两个第一转向轮161的第二凹槽1611中沿水平方向伸出的钢丝绳14通过导轮单元的导轮组15的两个容纳空间1511，再通过导轮单元后分别绕过四个第二转向轮171之后，并向下延伸与位于悬臂120的工作端1202底部的吊具130固定连接。以进一步提升每根钢丝绳14传动的可靠性，同时也可以保持每根钢丝绳14受力的均匀性。

在一些实施例中，如图7所示，每个第二转向轮171均通过轴承可转动地套设在沿水平方向设置的第二转向轮轴172上，且每个第二转向轮171的圆周面上均设置有一个第三凹槽1711。

在本实施例中，每根钢丝绳14绕过相应的第二转向轮171的第三凹槽1711，且远离转盘12的一端沿第二转向轮171的切点伸出第三凹槽1711，并沿竖直方向向下延伸，末端固定连接在吊具130上。可通过控制调整钢丝绳14的长度保证吊具130处于水平位置。

进一步的，如图1和图3与图7所示，悬臂120的工作端1202的顶部设置有四个转向轮连接座，四个转向轮连接座的位置与吊具130的四个角部呈一一对应。每个转向轮连接座上具有竖直向上设置的两个侧板，两个侧板沿悬臂120的宽度方向排列，且在侧板的顶部均贯穿形成有穿孔，四个第二转向轮轴172分别沿水平方向穿伸于同一个转向轮连接座上的两个侧板的穿孔中，使第二转向轮171绕该第二转向轮轴172的轴线转动，进而实现从第一转向轮161的第二凹槽1611中沿水平方向伸出的每根钢丝绳14通过导轮单元的导轮组15的其中一个容纳空间1511，再绕制于第二转向轮171的第三凹槽1711中，以实现每根钢丝绳14向下延伸，与位于悬臂120的工作端1202底部的吊具130实现固定连接。

进一步的，在每个转向轮连接座上位于其中一个侧板上设置有一个限位件，限位件具有贴接侧板的主体部及从主体部外周缘上朝向另一侧板所在方向延伸的两个限位部，限位件通过主体部固定在转向轮连接座上，限位件通过限位部防止绕制于第三凹槽1711内的钢丝绳14脱离。其中，限位件的主体部呈扇形板状，其主体部的外周缘沿着第二转动轮的外周呈圆弧设置；限位件的两个限位部分别位于主体部的外周缘的两个端部上，并朝向另一侧板所在方向延伸设置，限位件的限位部呈矩形板状，其延伸方向与第二转向轮轴172的轴线平行。本申请中，限位件的两个限位部分别抵接或靠近在第二转动轮的外周面或靠近第三凹槽1711内的钢丝绳14表面，以防止第三凹槽1711内的钢丝绳14在移动过程中脱离第三凹槽1711，从而保持每根钢丝绳14传动的可靠性。

在一些实施例中，每个第二转向轮171的圆周面上的第三凹槽1711顶部的高度与对应钢丝绳14的高度一致。

在本实施例中，由于四个第一凹槽121沿转盘12的高度方向均布在转盘12的外周，且两个第一转向轮161将从转盘12的四个第一凹槽121中延伸出的四根钢丝绳14分成两组并分别沿悬臂120长度方向的左侧及右侧延伸至四个第二转向轮171的第三凹槽1711之内，为了保持每个第二转向轮171的圆周面上的第三凹槽1711顶部的高度与对应钢丝绳14的高度一致，即实现位于悬臂120上的四根钢丝绳14在移动过程中不发生相互影响，角度不发生偏转，则每个第二转向轮171设置在悬臂120工作端1202的顶部的高度均不一样。其中，位于悬臂120长度方向左侧的两个第二转向轮171中远离转盘12设置的一个第二转向轮171具有第一高度（即第一个第二转向轮171的第三凹槽1711顶部至悬臂120工作端1202的顶部之间的距离），位于悬臂120长度方向左侧的另一个第二转向轮171具有第二高度（即第二个第二转向轮171的第三凹槽1711顶部至悬臂120工作端1202的顶部之间的距离），其中第一高度大于第二高度；位于悬臂120长度方向右侧的两个第二转向轮171中远离转盘12设置的一个第二转向轮171具有第三高度（即第三个第二转向轮171的第三凹槽1711顶部至悬臂120工作端1202的顶部之间的距离），位于悬臂120长度方向右侧的另一个第二转向轮171具有第四高度（即第四个第二转向轮171的第三凹槽1711顶部至悬臂120工作端1202的顶部之间的距离），其中第二高度大于第三高度，第三高度大于第四高度。其高度的大小顺序也可以是第一高度＞第三高度＞第二高度＞第四高度。

通过上述结构设置，可使得位于悬臂120顶部上的每根钢丝绳14，具体为位于转盘12上的钢丝绳14延伸至第二转向轮171的第三凹槽1711顶部的这一段始终位于同一水平面上，以进一步提升每根钢丝绳14传动的可靠性，同时也可以保持每根钢丝绳14受力的均匀性，同时避免钢丝绳14角度的偏转带来的受力方向的变化。

进一步的，第一高度高于第二高度的余量不超过第二高度的百分之十。使吊具130在移动过程中各钢丝绳14收到的拉力相同或相似，提高钢丝绳14的使用年限。

在一些实施例中，驱动机构11包括顺序连接的电机，减速机构，蜗轮蜗杆机构，转动轴承。

在本实施例中，由于电机的输出轴的转速过快，会影响到转盘12转动时驱动钢丝绳14移动过快，从而使吊具130急速上升或下降，导致吊具130的冲量过大，易使吊具130在下降过程中可能产生晃动，无法对齐电池箱，并且吊具130冲量过大，吊具130可能与电池箱发生冲撞等，因此需要设置一个减速机构；。其中，由于减速机构的输出端的传递方向与转动轴承的输入端的传递方向不在同一方向上，因此需要设置一个蜗轮蜗杆机构，使减速机构的输出端连接蜗轮蜗杆机构的输入端，且蜗轮蜗杆机构的输出端连接转动轴承的输入端，以解决上述问题；同时，蜗轮蜗杆机构还具有进一步减小减速机构的输出端传递的转速，实现吊具130较平稳的移动。

上述结构设置，以进一步优化升降驱动机构11的运行场景，提升龙门悬臂机器人100的使用年限。

在本实施例中，当驱动机构11驱动转盘12实现转动时，转盘12会拖动相应位置的钢丝绳14于第一凹槽121内周向移动，进而实现吊具130的移动。

在一些实施例中，如图3所示，转盘12的内周设置有圆周台阶面122，圆周台阶面122上设置有螺孔，通过螺纹紧固件使转盘12与转动轴承的外圈固定连接。

在本实施例中，通过上述结构设置，可进一步提升转盘12与转动轴承的结合强度，以满足电机驱动转盘12转动时具有足够的驱动力驱使钢丝绳14移动，同时也可提升悬臂120的使用年限。

在一些实施例中，蜗轮蜗杆机构为包络辊子驱动轴承减速机构。

在本实施例中，蜗轮蜗杆机构优选为包络辊子驱动轴承减速机构，可进一步减少传递给转动轴承的输入端的转速，可保持吊具130在上升或下降的移动速度较为平缓，或缓慢加速移动，或缓慢减速移动，本申请并不以此为限制。本申请中，由于包络辊子驱动轴承减速机构为现有技术，因此本申请并不在详细叙述。

在一些实施例中，如图1和图3与图6所示，导轮单元包括多个导轮组15，每个导轮组15包括两个导向轮151，每个导轮组15的两个导向轮151之间具有上下分布的两个容纳空间1511，每个容纳空间1511可通过一根钢丝绳14。

在本实施例中，设置有六个导轮组15，本申请可根据悬臂120的实际长度相应的增加或减少导轮组15。其中，每个导轮组15均由两个导向轮组件沿悬臂120的宽度方向排列组成，每个导向轮组件均具有一个支撑柱及活动设置于支撑柱上的导向轮。其中，导向轮转动的套设在一个竖直设置的支撑柱上，支撑柱固定在悬臂120的顶部上，沿上下方向，每个导向轮外周设置有两个环槽，每个导轮组15的两个导向轮之间相对设置的两个环槽之间共同组成一个容纳空间1511，每个导轮组15沿上下方向具有两个容纳空间1511，以便于从其中一个第一转向轮161上的两个第二凹槽1611中延伸出的两根钢丝绳14穿过该两个容纳空间1511，以防止因位于第一转向轮161延伸至第二转向轮171之间的钢丝绳14太长而悬空设置，由于钢丝绳14自身具有一定重量，会迫使悬空段的钢丝绳14向下垂，又或者因下垂而与另外的钢丝绳14发生缠绕的情况，进而影响到每根钢丝绳14传动的可靠性，同时也易导致每根钢丝绳14受力的不同而使钢丝绳14破损等，从而降低升降机构01的使用年限。本申请中，每个导轮组15上的两个环槽之间具有一个间距，该间距的距离为上述第一高度高于第二高度的量。

在一些实施例中，如图3所示，多个导轮组15沿着钢丝绳14延伸的第一水平方向均布，且每个长度位置对应设置两组。

在本实施例中，如此设置，当悬臂120的长度较长时，即第一转向轮组16与第二转向轮171之间的距离较长时，需要在每根钢丝绳14的延伸方向上设置导轮组15以减少悬空段的长度，以避免每根钢丝绳14因悬空段过长而导致的一系列问题。

在本实施例中，优选设置四个导轮组15位于第一转向轮组16与第二转向轮171之间，用以支撑位于该段上的钢丝绳14。本申请中，由于第二转向轮组17中有两个第二转向轮171（即第一个第二转向轮171与第三个第二转向轮171）远离转盘12设置，因此从转盘12的第一凹槽121中延伸出并分别绕制于该两个第二转向轮171的钢丝绳14较长，故需要在第一个第二转向轮171与第二个第二转向轮171之间设置一个导轮组15，在第三个第二转向轮171与第四个第二转向轮171之间设置另一个导轮组15，用以避免绕制于第一个第二转向轮171的钢丝绳14及绕制于第三个第二转向轮171的钢丝绳14因悬空段过长而导致的一系列问题。

在一些实施例中，每个容纳空间1511的高度均与其对应的钢丝绳14在转盘12上的高度相等。

在本实施例中，通过上述结构设置，可使得位于悬臂120顶部上的每根钢丝绳14，具体为位于转盘12上的钢丝绳14延伸至第二转向轮171的第三凹槽1711顶部的这一段始终位于同一水平面上，以进一步提升每根钢丝绳14传动的可靠性，同时也可以保持每根钢丝绳14受力的均匀性。

综上，本发明提供的电动车辆换电站，该电动车辆换电站配套使用有升降机构，通过对升降机构的结构设计，实现驱动机构驱动转盘转动，进而实现同步驱动绕设于转盘上的四根钢丝绳，以达到同步移动的效果；同时，通过设置第一转向轮组的两个第一转向轮，以实现将四根钢丝绳分成两组，且该两组钢丝绳从转盘的同一转动方向沿不同切点位置朝向两个第一转向轮延伸，并使每组两根钢丝绳远离转盘的一端沿同一个水平方向向外延伸，再经过导轮单元后通过第二转向轮组以实现向下延伸，可保持每根钢丝绳传动的可靠性，同时也可以保持转盘转动时传递给每根钢丝绳的作用力足够大。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (12)

1.一种用于电动车辆换电站的升降机构，其特征在于，所述升降机构包括驱动机构，转盘，钢丝绳，导轮单元，转向轮单元；所述驱动机构驱动所述转盘转动，所述转盘为圆筒形，所述转盘的转轴沿竖直方向延伸，所述转盘外周设置有四个第一凹槽，四个所述第一凹槽沿所述转盘的高度方向均布，每个第一凹槽内绕设一根钢丝绳；所述转向轮单元包括第一转向轮组、第二转向轮组，其中所述第一转向轮组具有两个第一转向轮，分别位于所述转盘的两侧，四根所述钢丝绳中的第一根钢丝绳和第二根钢丝绳从所述转盘的左侧引出，经所述第一转向轮组中位于左侧的第一转向轮后，沿第一水平方向向外延伸，四根所述钢丝绳中的第三根钢丝绳和第四根钢丝绳从所述转盘的前端引出，经所述第一转向轮组中位于右侧的第一转向轮转向后，沿着与第一根钢丝绳和第二根钢丝绳平行的方向向外延伸，四根所述钢丝绳经过所述导轮单元之后，到达所述第二转向轮组，四根所述钢丝绳分别绕过所述第二转向轮组的一个第二转向轮之后，向下延伸；

所述电动车辆换电站具有龙门悬臂机器人，所述龙门悬臂机器人包括龙门架和悬臂，所述悬臂的非工作端滑动设置在所述龙门架的横梁上，所述升降机构固定设置于所述悬臂上，所述驱动机构、所述转盘和所述第一转向轮组设置于所述悬臂的非工作端内，所述导轮单元沿所述悬臂的长度方向布置在所述悬臂的两侧；所述第二转向轮组位于所述悬臂的工作端，所述钢丝绳绕过所述第二转向轮之后穿过所述悬臂向下延伸，与吊具固定连接；

所述驱动机构、所述转盘和所述第一转向轮组的整体重量大于所述导轮单元及所述第二转向轮组的整体重量；

所述导轮单元包括多个导轮组，每个导轮组包括两个导向轮，每个导轮组的两个导向轮之间具有上下分布的两个容纳空间，每个容纳空间可通过一根钢丝绳；

所述导轮组由两个导向轮组件沿悬臂的宽度方向排列组成，所述导向轮组件具有一个支撑柱及活动设置于支撑柱上的所述导向轮，所述导向轮转动的套设在竖直设置的所述支撑柱上，所述支撑柱固定在悬臂的顶部，沿上下方向，所述导向轮外周设置有两个环槽，所述导轮组的两个导向轮之间相对设置的两个所述环槽之间共同组成一个所述容纳空间。

2.如权利要求1所述的一种用于电动车辆换电站的升降机构，其特征在于，所述转盘上方设置有十字形支架，所述十字形支架的每个端部向下延伸一个挡柱，所述挡柱的外周套设一滚筒，所述滚筒抵接在转盘第一凹槽内的钢丝绳表面。

3.如权利要求2所述的一种用于电动车辆换电站的升降机构，其特征在于，所述转盘的中心位置处，从所述悬臂的顶面向上突起有立柱，所述立柱的高度高于转盘的顶部，十字形支架的底部与立柱固定连接。

4.如权利要求1所述的一种用于电动车辆换电站的升降机构，其特征在于，每个所述第一转向轮转动地套设在一个竖直设置的第一转向轮轴上，且每个所述第一转向轮的圆周面上均上下分布有两个第二凹槽。

5.如权利要求1所述的一种用于电动车辆换电站的升降机构，其特征在于，所述第二转向轮组包括四个第二转向轮，分布在所述悬臂的工作端，所述四个第二转向轮的位置与所述吊具的四个角部一一对应。

6.如权利要求5所述的一种用于电动车辆换电站的升降机构，其特征在于，每个所述第二转向轮均转动地套设在沿水平方向设置的第二转向轮轴上，且每个所述第二转向轮的圆周面上均设置有一个第三凹槽。

7.如权利要求5所述的一种用于电动车辆换电站的升降机构，其特征在于，每个所述第二转向轮的圆周面上的第三凹槽顶部的高度与对应钢丝绳的高度一致。

8.如权利要求1所述的一种用于电动车辆换电站的升降机构，其特征在于，所述驱动机构包括顺序连接的电机，减速机构，蜗轮蜗杆机构，转动轴承。

9.如权利要求8所述的一种用于电动车辆换电站的升降机构，其特征在于，所述转盘的内周设置有圆周台阶面，所述圆周台阶面上设置有螺孔，通过螺纹紧固件使所述转盘与转动轴承的外圈固定连接。

10.如权利要求8所述的一种用于电动车辆换电站的升降机构，其特征在于，所述蜗轮蜗杆机构为包络辊子驱动轴承减速机构。

11.如权利要求1所述的一种用于电动车辆换电站的升降机构，其特征在于，多个导轮组沿着所述钢丝绳延伸的第一水平方向均布，且每个长度位置对应设置两组。

12.如权利要求1所述的一种用于电动车辆换电站的升降机构，其特征在于，每个容纳空间的高度均与其对应的钢丝绳在转盘上的高度相等。