CN219029376U - 一种新能源重卡用旋转式换电机器人及其换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新能源重卡用旋转式换电机器人及其换电站，包括设置的天轨滑道、安装在天轨上的移动件、带动移动件升降的提升机构及固定安装在移动件下方的固定件，固定件下方固定安装有中间开设通槽的中间板，中间板四角处下方固定安装有导向柱，固定件下方还安装有从中间板中部通槽穿出的吊具组件，固定件底面上固定安装有第一齿圈及与第一齿圈相啮合的第二齿轮，第一齿圈的转轴固定连接有旋转驱动，根据重卡与停车平台的倾斜角度调整齿圈，齿圈带动下方吊具组件旋转对应角度，吊具组件与重卡汽车上电池包位置进行匹配，提高电池箱更换效率。

Description

一种新能源重卡用旋转式换电机器人及其换电站

技术领域

本实用新型属于重卡换电机器人技术领域，涉及一种新能源重卡用旋转式换电机器人及其换电站。

背景技术

随着国家对环保的愈加重视，电动汽车代替燃油车成为了发展趋势，重型卡车对燃油的消耗比重较大，对环境的污染也较重，因此发展电动重型卡车成为解决环境污染问题的重要一环，发展电动重型卡车换电站能够提高重型卡车的使用效率，促进重型卡车的发展。但是重型卡车对电池电量需求大，采用充电技术影响重型卡车使用效率，而采用换电技术可以大大提高电动重型卡车的使用效率。

由于电池箱体积和重卡重量较大，司机在停车平台上不适合精确调整重卡的位置来适合换电机器人对电池包的拿取，对卡车停放位置要求较高，需要卡车在停车平台的中间位置，因此在对卡车进行换电操作时，往往需要人工调整吊取装置与电池箱体的相对位置，这样会大量增加人力成本且大大降低了重卡车的换电效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型为了解决对卡车进行换电操作时，往往需要人工调整吊取装置与电池箱体的相对位置，而增加人力成本且降低重卡车换电效率的问题，提供一种新能源重卡用旋转式换电机器人及其换电站。

一种新能源重卡用旋转式换电机器人，包括设置在换电箱体上部的天轨滑道、安装在天轨滑道上的移动件、带动移动件升降的提升机构及与固定安装在移动件下方的固定件，固定件下方装配有中间开设通槽的中间板，中间板四角处下方固定安装有导向柱，固定件下方还装配有从中间板中部通槽穿出的吊具组件，固定件底面上固定安装有第一齿圈及与第一齿圈相啮合的第二齿轮，第一齿圈的转轴固定连接有旋转驱动，固定件与中间板之间装配有第一齿圈及与第一齿圈相啮合的第二齿圈，第一齿圈的转轴与固定件固定连接，第二齿圈的转轴与吊具组件固定连接。

进一步，吊具组件包括横板、铰接在横板底部的若干吊钩以及驱动吊钩旋转的驱动装置，吊钩分别位于横板底部的四角处，吊钩的钩体位于横板的下方，吊钩的驱动连接件连接至驱动装置上，驱动装置能够根据需要驱动吊钩旋转。有益效果：吊钩根据需要驱动装置驱动旋转，使得吊钩的钩体相对于横板向外转出，勾住放置电池包的电池箱，实现吊具组件与电池箱的吊装固定。

进一步，旋转驱动固定在中间板上，第二齿圈转轴与吊具组件中横板固定连接。有益效果：通过齿圈能够调节吊具组件的旋转角度。

进一步，靠近旋转驱动一侧中间板端部上方设置有第一弹簧，第一弹簧上端与移动件连接。有益效果：通过第一弹簧，实现部件的柔性连接。

进一步，固定件两端安装有插销，其上部设置有一端与移动件固定连接的第二弹簧，移动件开设有与插销相适配的销孔。有益效果：通过插销实现固定件与移动件的安装固定。

进一步，第二齿圈上固定安装有刻度尺。有益效果：通过读取刻度尺，精准调控旋转角度。

进一步，吊钩的数量为四个。

一种具有旋转式换电机器人的换电站，包括容纳上述换电机器人以及容纳该换电机器人吊装电池箱用的换电箱体，换电箱体内设置有停车平台，停车平台两侧设置有导向杆。

进一步，电池箱呈纵向并排放置在换电箱体内，放置在重卡上的电池箱与停在停车平台的重卡车头平行。

进一步，电池箱呈倒U形，其平直段安装有相配合使用的电池箱托架。有益效果：电池箱托架实现电池箱与重卡的牢固锁定，避免车辆行驶中电池箱与车辆的松动。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型公开的新能源重卡用旋转式换电机器人，吊具组件至指定位置后，根据重卡汽车相对于停车平台的倾斜角度调整齿圈，齿圈带动下方吊具组件在旋转驱动的作用下旋转对应角度，使吊具组件与重卡汽车上电池包位置进行匹配，节约了人力，提高了更换效率。

2、本实用新型公开的新能源重卡用旋转式换电机器人，中间板上导向柱将重卡汽车上电池包柔性导向定位，使吊取装置拿取电池箱的位置与重卡汽车上需要更换电池包的位置精确对准，解决现有技术中在对卡车进行换电操作时，往往需要人工调整吊取装置与电池箱体的相对位置，而增加人力成本且降低重卡车换电效率的问题。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型新能源重卡用旋转式换电机器人的结构示意图一；

图2为本实用新型新能源重卡用旋转式换电机器人的结构示意图二；

图3为本实用新型图2中仰视图；

图4为本实用新型具有旋转式换电机器人的换电站的内部结构示意图；

图5为本实用新型中电池箱与电池箱托架的装配示意图；

图6为本实用新型图5中的压锁结构示意图。

附图标记：移动件1、固定件2、中间板3、导向柱4、第一弹簧5、旋转驱动6、插销7、第二弹簧8、第一齿圈9、第二齿圈10、吊钩11、换电机器人12、电池箱13、停车平台14、电池箱托架15、气缸16、压销17、导向套18、防转套19。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1-图3所示的一种新能源重卡用旋转式换电机器人，包括设置在换电箱体上部的天轨滑道、安装在天轨滑道上的移动件1、带动移动件1升降的提升机构及与固定安装在移动件1下方的固定件2，提升机构包括带动移动件1升降的提升组件及驱动提升组件升降的提升驱动，固定件2两端安装有插销7，其上部设置有一端与移动件1固定连接的第二弹簧8，移动件1开设有与插销7相适配的销孔，通过插销7与销孔的配合实现固定件2与移动件1的安装固定，固定件2下方装配有中间开设通槽的中间板3，中间板3的四角处开设有通孔，通孔内穿设有固定安装的导向柱4。

固定件2下方还安装有从中间板3中部通槽穿出的吊具组件，吊具组件包括横板、铰接在横板底部的四个吊钩11以及驱动吊钩11旋转的驱动装置，吊钩11分别位于横板底部的四角处，吊钩11的钩体位于横板的下方，吊钩11的驱动连接件连接至驱动装置上，驱动装置能够根据需要驱动吊钩11旋转，吊钩11根据需要驱动装置驱动旋转，使得吊钩11的钩体相对于横板向外转出，勾住放置电池包的电池箱13，实现吊具组件与电池箱13的吊装固定。

固定件2底面上固定安装有第一齿圈9及与第一齿圈9相啮合的第二齿圈10，第一齿圈9的转轴固定连接有旋转驱动6，旋转驱动6固定在中间板3上，第二齿圈10转轴与吊具组件中横板固定连接，通过旋转驱动6带动第一齿圈9转动，第一齿圈9带动第二齿圈10转动能够调节吊具组件的旋转角度，第二齿圈10上固定安装有刻度尺，通过读取刻度尺，精准调控旋转角度。

靠近旋转驱动6一侧中间板3端部上方设置有第一弹簧5，第一弹簧5上端与移动件1连接，通过第一弹簧5，实现部件的柔性连接。

如图5所示的电池箱13和电池箱托架装配图，呈倒U形的电池箱13纵向呈一字型并排放置在换电箱体16内，其平直段安装有相配合使用的电池箱13托架，电池箱13托架实现电池箱13与重卡的牢固锁定，避免车辆行驶中电池箱13与车辆的松动。

如图6所示电池箱13与电池箱托架15装配固定用的压锁，压锁从下依次包括相互固定的气缸16、导向套18及压销17，气缸16内设置有带动压销17升降的气缸浮动杆，压销17与导向套18连接处设置有防转套19，防转套19的横截面呈环形跑道状，压销17卡接面的两侧开设有与防转套19平直段配合使用的限位面，防转套19防止压销17相对导向套20转动，压销17纵向开设有扇形状的卡接面，通过卡接面与电池箱13的固定，实现电池箱13与电池箱托架15的固定安装。

如图4所示一种具有旋转式换电机器人的换电站，包括容纳上述换电机器人12以及容纳该换电机器人12吊装电池箱13用的换电箱体16，放置在重卡上的电池箱13与停在停车平台14的重卡车头平行，换电箱体16内设置有停车平台14，停车平台14两侧设置有导向杆。停车平台14长度方向与换电箱体16长度方向垂直，停车平台14设置在换电箱体16中部。

该新能源重卡用旋转式换电机器人使用时，需要更换电池包的重卡汽车在停车平台14停好后，由于换电箱体16内电池箱13与重卡汽车处于平行状态，天轨滑道上的吊具组件需要在旋转驱动6的作用下旋转90°，使其与电池箱13平行配合，提升组件在提升驱动的作用下，固定件2带动下部的吊具组件进行升降。提升组件带动吊具组件升降至指定位置后，根据重卡汽车相对于停车平台14的倾斜角度调整第一齿圈9，第一齿圈9带动第二齿圈10转动，第二齿圈10带动下方吊具组件在旋转驱动6的作用下微调旋转对应角度，便于与重卡汽车上电池箱13位置进行匹配。移动件1沿着天轨滑道将整个需要换电的重卡电池箱13移动至重卡汽车需要更换的电池箱13上侧，吊具组件在驱动装置的作用下底部吊钩11伸出后勾住电池箱13将重卡汽车需要更换的电池箱13取下。

吊具组件拿取重卡汽车上需要更换的电池箱13时，中间板3上导向柱4先放置在电池包周侧进行导向，然后通过中间板3下方的导向柱4实现吊具组件以及吊具组件上电池箱13位置的相对固定，通过开启旋转驱动6，旋转驱动6驱动第一齿圈9转动，第一齿圈9带动第二齿圈10转动，第二齿圈10转动时带动横板转动，进而可以调整吊具组件下电池箱13倾转角度与重卡汽车倾转角度相同。

当需要对重卡汽车更换满电电池箱时，与上述过程相反，吊具组件将重卡汽车上需要更换的亏电电池箱取下移动至指定位置后，旋转90°使其与换电箱体16内电池箱13存放位置平行，将亏电电池箱放下后，再次平行移动换电机器人拿取满电电池箱至重卡汽车上方，继续转转90°，使其需要放置的满电电池箱与重卡汽车车头平行进行精准调节放置满电电池箱，即中间板3上导向柱4先放置在电池箱13周侧进行导向，中间板3与下方吊具组件以及吊具组件上电池箱13位置的相对固定，通过旋转驱动6和第一齿圈9和第二齿圈10的作用调整吊具组件下电池箱13倾转角度与重卡汽车倾转角度相同；再通过提升组件以及天轨滑道的作用下提升至重卡汽车指定位置的指定高度，最后将满电电池箱13放置在重卡汽车对应位置，气缸16推动压销17，压销17的卡接面与电池箱13相抵完成初步锁定，实现整个电池箱3与重卡的固定连接。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种新能源重卡用旋转式换电机器人，其特征在于，包括设置在换电箱体上部的天轨滑道、安装在天轨滑道上的移动件、带动移动件升降的提升机构及与固定安装在移动件下方的固定件，所述固定件下方装配有中间开设通槽的中间板，所述中间板四角处下方固定安装有导向柱，所述固定件下方还装配有从中间板中部通槽穿出的吊具组件，所述固定件底面上固定安装有第一齿圈及与第一齿圈相啮合的第二齿轮，所述第一齿圈的转轴固定连接有旋转驱动，所述固定件与中间板之间装配有第一齿圈及与第一齿圈相啮合的第二齿圈，第一齿圈的转轴与固定件固定连接，第二齿圈的转轴与吊具组件固定连接。

2.如权利要求1所述的新能源重卡用旋转式换电机器人，其特征在于，所述吊具组件包括横板、铰接在横板底部的若干吊钩以及驱动吊钩旋转的驱动装置，吊钩分别位于横板底部的四角处，吊钩的钩体位于横板的下方，吊钩的驱动连接件连接至驱动装置上，驱动装置能够根据需要驱动吊钩旋转。

3.如权利要求1所述的新能源重卡用旋转式换电机器人，其特征在于，所述旋转驱动固定在中间板上，第二齿圈转轴与吊具组件中横板固定连接。

4.如权利要求3所述的新能源重卡用旋转式换电机器人，其特征在于，靠近所述旋转驱动一侧中间板端部上方设置有第一弹簧，第一弹簧上端与移动件连接。

5.如权利要求1所述的新能源重卡用旋转式换电机器人，其特征在于，所述固定件两端安装有插销，其上部设置有一端与移动件固定连接的第二弹簧，移动件开设有与插销相适配的销孔。

6.如权利要求3所述的新能源重卡用旋转式换电机器人，其特征在于，所述第二齿圈上固定安装有刻度尺。

7.如权利要求2所述的新能源重卡用旋转式换电机器人，其特征在于，所述吊钩的数量为四个。

8.一种具有旋转式换电机器人的换电站，其特征在于，包括容纳权利要求1～7任一项所述的换电机器人以及容纳该换电机器人吊装电池箱用的换电箱体，所述换电箱体内设置有停车平台，所述停车平台两侧设置有导向杆。

9.如权利要求8所述的有旋转式换电机器人的换电站，其特征在于，所述电池箱呈纵向并排放置在换电箱体内，放置在重卡上的电池箱与停在停车平台的重卡车头平行。

10.如权利要求9所述的有旋转式换电机器人的换电站，其特征在于，所述电池箱呈倒U形，其平直段安装有相配合使用的电池箱托架。

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