CN218085454U - 一种换电机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种换电机构，包括：底座、连杆组件、顶部架和第一伸缩部件。连杆组件可活动地连接于所述底座。顶部架连接于所述连杆组件，所述顶部架连接有电池箱抓具。第一伸缩部件和所述连杆组件传动连接，驱动所述连杆组件带动所述顶部架移动。本申请的换电机构采用了连杆组件摆动的方式带动电池箱抓具伸缩运动，连杆组件结构简单，占用空间小，且成本低廉。

Description

一种换电机构

技术领域

本申请涉及新能源技术领域，尤其涉及一种换电机构。

背景技术

为响应全球节能减排号召，近年来，以燃油为动力源的机械设备逐渐被电动机械设备取代。但电动机械设备存在的电池包续航能力短、充电慢、电池包衰减快等问题也制约电动机械的应用。

为了解决该问题，市场上提供了为电动设备直接换电的换电机构，以达到为电动机械进行快速能量补给的效果。但是现有技术中，换电机构通常需要设置底座、导轨和抓手装置，导轨设置于底座上，抓手装置可滑动地连接于导轨，抓手装置需要沿轨道平移至目标位置才能方便抓取或释放电池箱。在底座上设置轨道，需要底座具有较大的尺寸，使得整个换电机构占用了较大的换电站空间，不利于换电站内其他设备的布置。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型提供一种换电机构。

本申请提供如下技术方案：

一种换电机构，包括：

底座；

连杆组件，所述连杆组件可活动地连接于所述底座；

顶部架，所述顶部架连接于所述连杆组件，所述顶部架连接有电池箱抓具；

第一伸缩部件，所述第一伸缩部件和所述连杆组件传动连接，驱动所述连杆组件带动所述顶部架移动。

可选的，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆；

所述第一连杆和所述第二连杆均两端分别铰接于所述底座和所述顶部架；

所述第一连杆和所述第二连杆共具有四个旋转铰点，四个所述旋转铰点的连线构成平行四边形。

可选的，所述第二连杆铰接于所述顶部架靠近所述电池箱抓具的位置，所述第一连杆铰接于所述顶部架远离所述电池箱抓具的一侧；

所述第二连杆向背离所述电池箱抓具的一侧凹陷避让。

可选的，所述第二连杆具有第一杆部和第二杆部，所述第一杆部和所述第二杆部倾斜连接，所述第一杆部铰接于所述底座，所述第二杆部铰接于所述顶部架，所述第一杆部和所述第二杆部之间形成钝角。

可选的，所述顶部架两侧分别连接有所述第一连杆和所述第二连杆。

可选的，两个所述第一连杆之间连接有横梁。

可选的，所述第一伸缩部件一端铰接于所述底座，另一端铰接于所述第一连杆或所述横梁。

可选的，所述顶部架上设置升降机构，所述电池箱抓具连接于所述升降机构。

可选的，所述升降机构包括挠性件、滑动架和第二转向轮，所述滑动架可滑动地连接于所述顶部架，所述滑动架上设置第一转向轮；

所述第二转向轮固定连接于所述顶部架；

所述挠性件一端固定于所述顶部架，所述挠性件分别绕经所述第一转向轮和第二转向轮后连接于所述电池箱抓具；

所述滑动架滑动驱动所述挠性件起吊或下放电池箱抓具。

可选的，所述升降机构还包括第二伸缩部件，所述第二伸缩部件和所述滑动架连接，驱动所述滑动架滑动，以起吊或下放电池箱抓具。

通过采用上述技术方案，使得本申请具有如下有益效果：

本申请的换电机构采用了连杆组件摆动的方式带动电池箱抓具伸缩运动，该连杆组件结构简单，占用空间小，且成本低廉。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1示出了本申请实施例提供的换电机构立体结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的换电机构中一个连杆组件处于伸出状态的示意图；

图3示出了本申请实施例提供的换电机构中一个连杆组件处于回缩状态的示意图；

图4示出了本申请实施例提供的换电机构中底座的仰视视角图。

a、换电机构；1、底座；11、底架；12、旋转工作台；121、齿环；2、连杆组件；21、第一连杆；22、第二连杆；221、第一杆部；222、第二杆部；23、横梁；3、顶部架；4、电池箱抓具；5、第一伸缩部件；6、升降机构；61、挠性件；62、滑动架；621、第一转向轮；63、第二转向轮；64、第二伸缩部件；65、固定座；7、旋转驱动机构；71、电机；72、齿轮；8、电池箱。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1至图4所示，本申请实施例提供一种换电机构a，包括：底座1、连杆组件2、顶部架3和第一伸缩部件5。连杆组件2可活动地连接于所述底座1。顶部架3连接于所述连杆组件2，所述顶部架3连接有电池箱抓具4。第一伸缩部件5和所述连杆组件2传动连接，驱动所述连杆组件2带动所述顶部架3移动。

本申请的换电机构a采用了连杆组件2摆动的方式带动电池箱抓具伸缩运动，连杆组件2结构简单，占用空间小，且成本低廉，适于广泛推广。

在一种可能的实施方案中，所述连杆组件2包括第一连杆21和第二连杆22，所述第一连杆21和所述第二连杆22均两端分别铰接于所述底座1和所述顶部架3，所述第一连杆21和所述第二连杆22共具有四个旋转铰点，四个所述旋转铰点的连线构成平行四边形。

该实施方案中，第一连杆21、第二连杆22、顶部架3和底座1四者之间构成了平行四边形连杆机构，在第一伸缩部件5驱动连杆组件2变形时，所述顶部架3能始终能保持水平状态，不会倾斜，确保电池箱抓具4平稳抓取转运电池箱8。

在一种可能的实施方案中，参见图2所示，所述第二连杆22铰接于所述顶部架3靠近所述电池箱抓具4的位置，所述第一连杆21铰接于所述顶部架3远离所述电池箱抓具4的一侧。所述第二连杆22向背离所述电池箱抓具4的一侧凹陷避让。如此，在第一连杆21和第二连杆22倾斜带动电池箱抓具4位于待换电车的电池箱8顶部时，靠近待换电车的第二连杆22凹陷避让待换电车上的车体结构，防止在拆装电池箱8的过程中，第二连杆22和待换电车的车体结构发生干涉。

在一种可能的实施方案中，所述第二连杆22具有第一杆部221和第二杆部222，所述第一杆部221和所述第二杆部222倾斜连接，所述第一杆部221铰接于所述底座1，所述第二杆部222铰接于所述顶部架3，所述第一杆部221和所述第二杆部222之间形成钝角。

其中，第一杆部221和第二杆部222可以为一体成型件，第一杆部和第二杆部平滑过渡，两者之间形成钝角，在顶部架3伸出极限位置时，该第一杆部221和第二杆部222之间的钝角区域起到避让待换电车的车体结构的作用。

第一杆部221和第二杆部222之间形成的夹角略大于九十度。在在顶部架3伸出至极限位置时，第二杆部222接近于和顶部架3位于同一水平面上，起到了避让的作用。

在一种可能的实施方案中，顶部架3两侧分别连接有所述第一连杆21和所述第二连杆22。即对应顶部架3设置两组侧部支撑结构，每一侧部支撑结构均包括一个第一连杆21和一个第二连杆22，两侧部支撑结构对顶部架3的支撑稳定性更好，使得顶部架3能够更平稳的移动。在顶部架3回缩至底座1的正上方时，两个侧部支撑结构之间形成容纳电池箱8的容纳空间。

在一种可能的是方案中，两个所述第一连杆21之间连接有横梁23。两个第一连杆连接为一体结构，增强了结构强度，耐久性好。所述第一伸缩部件5一端铰接于所述底座1，另一端铰接于所述第一连杆21或所述横梁23。可以设置两个第一伸缩部件5，两个所述第一伸缩部件5分别铰接于两个所述第一连杆21上。通过两个第一伸缩部件5的设置，提高了驱动力，驱动结构稳定性好。其中，第一伸缩部件5可以为伸缩油缸。

在一种可能的实施方案中，所述顶部架3上设置升降机构6，所述电池箱抓具4连接于所述升降机构6。升降机构6用于提升或下放电池箱抓具4抓取的电池箱8。

在一种可能的实施方案中，参见图3所示，所述升降机构6包括挠性件61、滑动架62和第二转向轮63，所述滑动架62可滑动地连接于所述顶部架3，所述滑动架62上设置第一转向轮621。所述第二转向轮63固定连接于所述顶部架3。所述挠性件61一端固定于所述顶部架3，如固定于顶部架3的固定座65上。所述挠性件61分别绕经所述第一转向轮621和第二转向轮63后连接于所述电池箱抓具4。所述滑动架62滑动驱动所述挠性件61起吊或下放电池箱抓具4。其中，挠性件61可以为吊绳、钢丝绳等等。该实施方案中，通过控制滑动架62移动可以控制挠性件61起吊或下放电池箱抓具4。

其中，为了减小挠性件61的起吊负载，延长使用寿命，同时为了方便平稳起到电池箱8。本申请实施例中，可以设置多个挠性件61，且对应各挠性件61分别设置相应的第一转向轮621和第二转向轮63，各挠性件61末端分别连接于电池箱抓具。

所述升降机构6还包括第二伸缩部件64，所述第二伸缩部件64和所述滑动架62连接，驱动所述滑动架62滑动，以起吊或下放电池箱抓具4。第二伸缩部件64可以为伸缩油缸，第二伸缩部件64伸长时，挠性件61位于第一向轮和第二转向轮63之间的条段变长，则垂直顶部架3向下延伸的挠性件61的条段变短，起到提升电池箱抓具4的效果。当第二伸缩部件64缩短时，则相反的，垂直顶部架3延伸的挠性件61的条段变长起到下放电池箱8的作用。

参见图1所示，本申请的换电机构a包括两个顶部架3、两个连杆组件2和两个伸缩机构，两个连杆组件2分别可活动地连接于所述底座1，两个所述连杆组件2沿第一方向依次排列。两个所述顶部架3分别连接于两个所述连杆组件2，所述顶部架3连接有电池箱抓具4。两个所述伸缩机构均设置于所述底座1，两个所述伸缩机构分别与两个所述连杆组件2传动连接，以分别驱动两个所述连杆组件2带动相应顶部架3沿第二方向伸缩运动；其中，所述第一方向和所述第二方向具有夹角，例如第一方向和第二方向可以相垂直。每一伸缩机构可以包括两个第一伸缩部件5。

进一步的，两个所述连杆组件2在所述旋转工作台12上呈对角分布设置。两个所述伸缩机构在所述旋转工作台12上呈对角分布设置。两个所述伸缩机构能分别驱动两个所述连杆组件2，使得两个所述顶部架3向相反的方向伸出。

参见图1和图4所示，底座1包括底架11、旋转工作台12和旋转驱动机构7，所述旋转工作台12可转动地连接于所述底架11。所述连杆组件2和第一伸缩部件5设置于所述旋转工作台12上。所述旋转驱动机构7设置于所述底架11上，所述旋转驱动机构7和所述旋转工作台12传动连接，以驱动所述旋转工作台12旋转。

在一种可能的实施方案中，参见图4所示，所述旋转工作台12上设置有齿环121，所述旋转驱动机构7包括电机71和齿轮72，所述齿轮72和所述电机71传动连接，所述齿轮72和所述齿环121相啮合。电机71转动驱动齿轮72主动，齿轮72转动驱动齿环121转动，齿环121转动带动旋转工作台12转动。

旋转驱动机构7可以驱动旋转底座1旋转180°使得两个连杆组件2的伸缩方向换位。

换电站具有轨道，本申请的换电机构a的底架11可滑动地连接于所述轨道，轨道的一侧设置电池仓，内部排列有满电的电池箱，轨道的另一侧则用于停放待换电车。在需要换电时，换电机构a的一个连杆组件2向轨道设置满电的电池箱8的一侧伸出，以通过相应侧电池箱抓具4抓取满电的电池箱8，此后第一伸缩部件5控制该连杆组件2复位。在待换电车停靠于轨道上背离满电的电池箱的一侧时，换电机构a行驶至换电工位，然后控制另一侧的连杆组件2向待换电车一侧伸出以通过相应的电池箱抓具4抓取亏电电池箱8，此后连杆组件2带动相应电池箱抓具4复位。旋转驱动机构7驱动旋转底座1旋转180°对调两个连杆组件2的位置，使得满电的电池箱8位于待换电车的一侧，亏电的电池箱8位于电池仓的一侧。换电机构a控制抓取满电电池箱8的连杆组件2向待换电车一侧伸出，并通过升降机构6和电池箱抓具4配合将满电的电池箱8装入待换电车。同样的，换电机构a控制亏电的电池箱8对应的连杆组件2向轨道的另一侧伸出，并通过升降机构6和电池箱抓具4配合将亏电的电池箱8卸载至电池仓内。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种换电机构，其特征在于，包括：

底座；

连杆组件，所述连杆组件可活动地连接于所述底座；

顶部架，所述顶部架连接于所述连杆组件，所述顶部架连接有电池箱抓具；

第一伸缩部件，所述第一伸缩部件和所述连杆组件传动连接，驱动所述连杆组件带动所述顶部架移动。

2.根据权利要求1所述的换电机构，其特征在于，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆；

所述第一连杆和所述第二连杆均两端分别铰接于所述底座和所述顶部架；

所述第一连杆和所述第二连杆共具有四个旋转铰点，四个所述旋转铰点的连线构成平行四边形。

3.根据权利要求2所述的换电机构，其特征在于，所述第二连杆铰接于所述顶部架靠近所述电池箱抓具的位置，所述第一连杆铰接于所述顶部架远离所述电池箱抓具的一侧；

所述第二连杆向背离所述电池箱抓具的一侧凹陷避让。

4.根据权利要求3所述的换电机构，其特征在于，所述第二连杆具有第一杆部和第二杆部，所述第一杆部和所述第二杆部倾斜连接，所述第一杆部铰接于所述底座，所述第二杆部铰接于所述顶部架，所述第一杆部和所述第二杆部之间形成钝角。

5.根据权利要求2所述的换电机构，其特征在于，所述顶部架两侧分别连接有所述第一连杆和所述第二连杆。

6.根据权利要求5所述的换电机构，其特征在于，两个所述第一连杆之间连接有横梁。

7.根据权利要求6所述的换电机构，其特征在于，所述第一伸缩部件一端铰接于所述底座，另一端铰接于所述第一连杆或所述横梁。

8.根据权利要求1所述的换电机构，其特征在于，所述顶部架上设置升降机构，所述电池箱抓具连接于所述升降机构。

9.根据权利要求8所述的换电机构，其特征在于，所述升降机构包括挠性件、滑动架和第二转向轮，所述滑动架可滑动地连接于所述顶部架，所述滑动架上设置第一转向轮；

所述第二转向轮固定连接于所述顶部架；

所述挠性件一端固定于所述顶部架，所述挠性件分别绕经所述第一转向轮和第二转向轮后连接于所述电池箱抓具；

所述滑动架滑动驱动所述挠性件起吊或下放电池箱抓具。

10.根据权利要求9所述的换电机构，其特征在于，所述升降机构还包括第二伸缩部件，所述第二伸缩部件和所述滑动架连接，驱动所述滑动架滑动，以起吊或下放电池箱抓具。

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