CN213583971U - 地铁车辆碱性立式蓄电池箱体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地铁车辆碱性立式蓄电池箱体，所述箱体对称设置，包括主横梁框架以及设置在其上的左、右蓄电池箱，左、右蓄电池箱均包括上箱体和下箱体，下箱体内放置蓄电池组，上箱体和下箱体通过导轨结构采用上下分离式抽屉结构相互连接。所述上下分离式抽屉结构：上箱体倒扣在下箱体之上，上箱体固定在主横梁框架上，所述下箱体可从上箱体中抽拉、推进。本实用新型具有操作便捷性更高、结构安全可靠性高、双重锁闭功能、产品通用性强、占用空间更小、重量更轻等优点。

Description

地铁车辆碱性立式蓄电池箱体

技术领域

本实用新型具体涉及一种地铁车辆碱性立式蓄电池箱体，属于铁路客车蓄电池箱设计技术领域。

背景技术

蓄电池箱是地铁车辆紧急通风、照明时的电源，在车辆遇到紧急状况时为车辆紧急提供负载供电；为此蓄电池箱的结构安全、合理性显得尤为重要。蓄电池箱所承载的蓄电池质量较大，单只箱体承载要在600kg以上，且箱体悬挂于车辆底架，所承受的振动冲击比车体上部大，为此设计一种具有安全可靠的蓄电池箱结构显得尤为重要。

地铁车辆蓄电池箱所承载的蓄电池种类较多，按照蓄电池的安装方式，可分为卧式和立式。目前最常使用的蓄电池箱种类为碱性立式安装。此外，由于蓄电池厂家不同，导致蓄电池所需要的安装尺寸不同。蓄电池箱作为蓄电池的载体，本专利根据蓄电池的安装方式，设计出一种碱性立式蓄电池箱的结构，对于蓄电池箱的结构稳定性和安全性具有极为重要的作用。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本实用新型的目的在于提供一种地铁车辆碱性立式蓄电池箱体。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

地铁车辆碱性立式蓄电池箱体，所述箱体对称设置，包括主横梁框架以及设置在其上的左、右蓄电池箱，左、右蓄电池箱均包括上箱体和下箱体，下箱体内放置蓄电池组，上箱体和下箱体通过导轨结构采用上下分离式抽屉结构相互连接。

进一步地，所述上下分离式抽屉结构：上箱体倒扣在下箱体之上，上箱体固定在主横梁框架上，所述下箱体可从上箱体中抽拉、推进。

进一步地，所述导轨结构：包括多段导轨，每段之间通过加工凹槽、放置钢珠，实现导轨的抽拉与推进；导轨的两侧安装面分别与上箱体与下箱体安装连接；所述上箱体的下边缘托住所述导轨以及下箱体，杜绝下箱体脱离上箱体的现象。

进一步地，所述上箱体和下箱体之间设置双重锁闭机构：锁闭机构包括固定架，固定架固定在上箱体的两侧端部，固定架上设有压紧弹簧、锁钩、碟锁和止挡，锁钩的根部固定在固定架上，锁钩的上方与压缩弹簧连接，压缩弹簧可复位，锁钩的钩部可钩紧固定下箱体侧边上的凸出挡块，锁钩的下方设有碟锁，碟锁打开可向上顶起锁钩从而锁钩与挡块分离。上箱体两侧还固定有锁臂，锁臂一端固定在上箱体的侧边上，另一端可与下箱体的侧边固定实现上下箱体的锁紧。

进一步地，所述主横梁框架设为“工”字型结构，用于与车辆安装接口对接并作为承载左、右蓄电池箱的载体，主横梁框架的宽度可调。

进一步地，所述左、右蓄电池箱均通过电连接器将上箱体和下箱体的电缆连接。

进一步地，所述下箱体放置蓄电池组的开档尺寸可根据需求不同而变更。

进一步地，所述上箱体的端部设有一内一外两块通风板，通风板的底部设有多个通风口。与传统蓄电池箱相比，本实用新型的优点主要表现在：

(一)操作便捷性更高。采用上下分离式抽屉结构，结构更为合理、便捷。在抽出下箱时，即可实现对蓄电池组的安装、维护和更换，可实现单人操作。

(二)结构安全可靠性高。箱体设计过程中，借助有限元分析对结构进行应力分析，选用安全系数范围内的强度材料。同时采用对称的结构，使得受力更为均匀合理；

(三)上下箱体通过双重锁闭机构，实现了拉出、闭合状态的自动锁紧，结构巧妙，相较于以往的结构，避免了锁钩失效下箱滑出上箱的可能；

(四)设计导轨结构，连接上下箱，大大减小了拉出力，操作更省力便捷。结构设计巧妙，上箱托住导轨与下箱体，杜绝了导轨失效，下箱脱离上箱的可能；

(五)(五)产品通用性强。能适应不同尺寸的蓄电池组(通过调节内箱的尺寸)，大大减少了因蓄电池尺寸不同而产生的重复设计成本。

(六)占用空间更小。箱体结构更为紧凑，所占空间相较于以前的结构更小，为列车底架节省空间。

(七)重量更轻。由于有限元分析静强度，箱体在设计过程中相较于以前的结构，选择更为合适的材料(选用板厚更薄的不锈钢材料)，在保证可靠性的前提下，可实现重量最小化，对于车辆整体的减重具有明显的效果。

(八)电池箱通过电连接器把上下箱体的电缆连接起来，避免电缆跟随下箱滑动。同时实现了下箱拉出断电功能，这是以往的项目无法实现的。

附图说明

图1是本实用新型蓄电池箱体整体立体示意图；

图2是主横梁框架立体图；

图3是左(右)右蓄电池箱立体示意图；

图4是上箱体结构示意图：(a)主视图；(b)仰视图；

图5是图4中出线连接板示意图：(a)接蓄电池正极出口；(b)接蓄电池负极出口；

图6是图4中锁闭机构示意图：(a)细节图；(b)锁钩和下箱体挡块接触示意图；

图7是图4中防尘通风板示意图；

图8是图4中电连接器示意图：(a)电连接器插座，(b)电连接器插头；

图9是下箱体结构示意图；

图10是下箱体蓄电池组安装区域尺寸示意图；

图11是导轨结构示意图：(a)导轨立体视图；(b)导轨闭合状态示意图；(c)导轨最大行程尺寸示意图；(d)导轨截面示意图；(e)导轨工作示意图。

其中，A-主横梁框架，B-上箱体，C-下箱体，D-蓄电池组，E-导轨，F-温度传感器，G-导轨与上箱体安装面，H-导轨与下箱体安装面，

A1-左纵梁，A2-右纵梁，A3-横梁；

B1-上箱体主体框架，B2-出线连接板，B3-安装座，B4-左锁闭机构，B5-右锁闭机构，B6-左锁臂，B7-右锁臂，B8-密封槽，B9-防尘通风板，B10-连接器插座安装支架，B11-扎线支架布置；

B41-固定架，B42-压紧弹簧，B43-锁钩，B44-碟锁，B45-止挡；C1-下箱体主体框架，C2-导轨安装板，C3-熔断器安装座，C4-电连接器插头安装座，C5-绑线支架布置，C6-加液装置支架，C7-挡块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

参照图1至图11所示，本实施例的地铁车辆碱性立式蓄电池箱体采用框架式结构，主体由三部分组成，分别为左蓄电池箱、右蓄电池箱和主横梁框架A。左蓄电池箱、右蓄电池箱相互对称，保证了结构的稳定性。主横梁框架A设为“工”字型结构。主横梁框架A用于与车辆安装接口对接，并作为承载蓄电池箱的载体。主横梁框架A的设计接口尺寸依据地铁车辆车体安装接口尺寸，长度为2600mm不变，宽度根据不同车辆具体要求，加以调节。

主横梁框架A由左纵梁A1、右纵梁A2与横梁A3通过螺栓连接组成，上述纵梁与横梁A3的主体采用140mm*40mm*4mm-Q345B矩形碳钢方管，结构强度较高，满足主横梁框架A作为承载主体的要求。左纵梁A1、右纵梁A2分别焊接四个加强支撑，作为蓄电池箱的载体。

左蓄电池箱、右蓄电池箱均包括上箱体B和下箱体C，上箱体B和下箱体C通过导轨E采用上下分离式抽屉结构相互连接。

如图4所示，关于上箱体B：上箱体主体框架B1为上箱体B的主体框架，使用不锈钢材质。出线连接板B2为蓄电池箱的出线连接板，用于车辆与蓄电池箱内部电极连接的过线口，连接板上安装格兰头用作电缆防护、固定，如图5所示，出线连接板B2设置在上箱体主体框架B1上。安装座B3为蓄电池箱体安装至主横梁框架A的安装座。密封槽B8为箱体的密封槽，由于蓄电池箱有防水要求，设置密封槽，安装密封胶带，实现防水功能。连接器插座安装支架B10为电连接器(插座)安装支架，通过与安装在下箱体C中的电连接器(插头)插拔，实现整个电池箱电路的通闭；同时，通过电连接器的设计，使得上箱体B与下箱体C的电缆分离，在下箱体C拉出时，线缆不会产生移动和缠绕现象。扎线支架布置B11为上箱体B中的电缆固定支架，根据电缆排布设计，确定固定支架需要的位置，保证线路美观合理。

左锁臂B6、右锁臂B7为二次防脱锁臂，在电池箱闭合状态时，锁臂锁死，需打开锁臂后才可进行下箱体C拉出；左锁臂B6、右锁臂B7设置在上箱体B上且其最先与下箱体C接触的端部两侧，左锁臂B6、右锁臂B7一端固定在上箱体B的端部两侧，另一端可固定在下箱体C的两侧某一位置实现锁紧。

关于左锁闭机构B4、右锁闭机构B5，为蓄电池箱上箱体B与下箱体C之间的锁闭机构，起到了上、下箱体闭合状态自动锁定的功能。

锁闭机构包括固定架B41、压紧弹簧B42、锁钩B43、碟锁B44、止挡B45，固定架B41固定在上箱体B的两侧端部，固定架B41上设有压紧弹簧B42、锁钩B43、碟锁B44和止挡B45，其中，锁钩B43的根部固定，锁钩B43的中部上方与压缩弹簧B42连接，压缩弹簧B42可复位，锁钩B43的钩部凸出于固定架B41一侧，锁钩B43的钩部可钩紧固定下箱体侧面的挡块C7，锁钩B43的下方设有碟锁B44，碟锁B44打开可向上顶起锁钩B43从而锁钩B43与挡块C7分离。止挡B45是用来顶住锁钩B43，给锁钩B43限位；如无此止挡B45，锁钩B43会被压紧弹簧B42向下顶，导致压紧弹簧B42脱落。

具体工作原理如下(下面以左锁闭机构B4为例)：当电池箱处于闭合状态时，下箱体C侧边的挡块C7被锁闭机构的B43锁钩钩紧固定，下箱体C无法被拉出。当需要抽出下箱体C时，使用方孔钥匙旋转4碟锁B44，通过锁舌将件B43锁钩向上顶起并支撑住件B43锁钩，防止回弹，使得件B43锁钩与下箱体C的挡块C7分离，下箱体C得以拉出。当操作完成，需要闭合箱体时，推动下箱体C，下箱体挡块C7，撞击件B43锁钩，向上抬起，此时碟锁B44与件B43锁钩分离，碟锁B44通过弹簧，自动归位。与此同时，当挡块C7行程越过件B43锁钩时，压紧弹簧B42使件B43锁钩自动回弹，与下箱体挡块C7锁死，实现电池箱的自动锁闭。

由于蓄电池箱有防水防尘的要求，且蓄电池在工作时需要有通风要求，所以无法在箱体上直接开设通风口。如图7所示，通风板在底部开设通风口，两块通风板一内一外，铆接至箱体通风口处，实现将箱体上的通风口盖住以防尘防水的目的。

关于下箱体C，如图9所示，下箱体主体框架C1为下箱体C的主体框架，使用不锈钢材质，框架的外形尺寸大小根据不同项目进行调整。导轨安装板C2为下箱体C导轨安装板，设置在下箱体C的两侧，用于连接导轨E与下箱体C。熔断器安装座C3为熔断器安装支架，用于安装蓄电池箱所需的熔断器。电连接器插头安装座C4为电连接器(插头)安装支架，安装高度尺寸与上箱结构中的连接器插座安装支架B10保持一致，保证电连接器的插头与插座能够平顺的插拔。加液装置支架C6为蓄电池加液装置支架，用于安装固定蓄电池组的加液装置。挡块C7为上述锁闭机构工作原理部分所提到的下箱体的挡块C7，用于实现锁闭机构的自动锁闭，挡块C7凸出设置在下箱体C两侧的端部。

下箱体C为整个蓄电池组D的载体，蓄电池组D根据蓄电池的排布图，装配至下箱体C中。因此，下箱体C放置蓄电池组D的开档尺寸可根据需求不同而变更，如下图10所示。

如图11所示，导轨E组成主要零部件，包括C型及H型安装板、固定安装板和小安装板材质为45#钢，表面调质处理，硬度为HRC22～30。导轨E一共分为四段，每段之间通过加工凹槽，放置钢珠，实现导轨E的抽拉与推进。

导轨E的工作原理：上箱体B与下箱体C之间，通过导轨E连接，实现下箱体C的拉出与推入。

导轨E两侧安装面分别与上箱体B与下箱体C安装连接，实现下箱体C抽出与推入，并且保证拉出力与推进力在400N以内。

以上所述仅为本实用新型的优选例实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.地铁车辆碱性立式蓄电池箱体，其特征在于，所述箱体对称设置，包括主横梁框架以及设置在其上的左、右蓄电池箱，左、右蓄电池箱均包括上箱体和下箱体，下箱体内放置蓄电池组，上箱体和下箱体通过导轨结构采用上下分离式抽屉结构相互连接。

2.如权利要求1所述的地铁车辆碱性立式蓄电池箱体，其特征在于，所述上下分离式抽屉结构：上箱体倒扣在下箱体之上，上箱体固定在主横梁框架上，所述下箱体可从上箱体中抽拉、推进。

3.如权利要求2所述的地铁车辆碱性立式蓄电池箱体，其特征在于，所述导轨结构：包括多段导轨，每段之间通过加工凹槽、放置钢珠，实现导轨的抽拉与推进；导轨的两侧安装面分别与上箱体与下箱体安装连接；所述上箱体的下边缘托住所述导轨以及下箱体，杜绝下箱体脱离上箱体的现象。

4.如权利要求1-3任意之一所述的地铁车辆碱性立式蓄电池箱体，其特征在于，所述上箱体和下箱体之间设置双重锁闭机构：

锁闭机构包括固定架，固定架固定在上箱体的两侧端部，固定架上设有压紧弹簧、锁钩、碟锁和止挡，锁钩的根部固定在固定架上，锁钩的上方与压缩弹簧连接，压缩弹簧可复位，锁钩的钩部可钩紧固定下箱体侧边上的凸出挡块，锁钩的下方设有碟锁，碟锁打开可向上顶起锁钩从而锁钩与挡块分离；

上箱体两侧还固定有锁臂，锁臂一端固定在上箱体的侧边上，另一端可与下箱体的侧边固定实现上下箱体的锁紧。

5.如权利要求1-3任意之一所述的地铁车辆碱性立式蓄电池箱体，其特征在于，所述主横梁框架设为“工”字型结构，用于与车辆安装接口对接并作为承载左、右蓄电池箱的载体，主横梁框架的宽度可调。

6.如权利要求1-3任意之一所述的地铁车辆碱性立式蓄电池箱体，其特征在于，所述左、右蓄电池箱均通过电连接器将上箱体和下箱体的电缆连接。

7.如权利要求1-3任意之一所述的地铁车辆碱性立式蓄电池箱体，其特征在于，所述下箱体放置蓄电池组的开档尺寸可根据蓄电池组的排布而变更。

8.如权利要求1-3任意之一所述的地铁车辆碱性立式蓄电池箱体，其特征在于，所述上箱体的端部设有一内一外两块通风板，通风板的底部设有多个通风口。

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