CN220465458U - 一种无动力随车换电装置 - Google Patents

Abstract

一种无动力随车换电装置，包括：升降装置、内导轨、外导轨、主梁、斜撑杆、限位座和手动葫芦；内导轨设置在电池包的两侧，其末端位置枢转连接外导轨；斜撑杆一端连接外导轨底部，另一端枢转连接出车体尾部；外导轨通过斜撑杆的配合，在垂直内导轨或与内导轨对接成一体的位置切换；主梁横跨内导轨和外导轨，其两端分别连接升降装置的顶部，手动葫芦固定设置在主梁的中间；升降装置对称设置在内导轨上，其底端与内导轨和外导轨滑动连接；限位座可拆卸的设置在内导轨或外导轨上表面。本实用新型实现设备电池更换不需要移动到特定地点、外接动力或者电源，降低了更换电池的条件，增强了设备适应性；且结构简单、尺寸小、成本低，适应不同尺寸的电池。

Description

一种无动力随车换电装置

技术领域

本实用新型涉及电动隧道凿岩设备技术领域，尤其涉及一种工程机械用多层次整体式覆盖件。

背景技术

众所周知，凿岩车是一种广泛用于铁路、公路、地铁等地下工程隧道使用钻爆法开挖的凿岩设备。它的主要功能有全自动高效智能化钻孔、超前地质勘探和地质分析、开挖面三维扫描、锚杆施工、远程通讯与数据交互、配合注浆与管棚支护等。相比现阶段隧道开挖主要以人工为主的方式，凿岩台车具有如下方面优势：1、机器施工距离掌子面有一定矩离，安全性大幅度提高。2、机器钻孔比人力速度更快、效率更高，特别是在硬岩的条件下可节约大量人力。3、施工噪音小、产生的粉尘少、开挖爆破效果比人工更好，具有较好的经济性与作业环境。随着科学技术的进步以及社会生产力的不断发展，人工成本增高及人们安全意识的增强，机械化的隧道施工正逐渐取代人工成为主要的隧道开挖方法。

现有技术中，凿岩台车具有燃油动力或电动动力两种驱动方式，其中燃油动力应广泛、燃油加注方便等优点，但存在一些问题。如在隧道等有易燃易爆气体的场所作业时，燃油型凿岩台车有引爆的危险；隧道内大量粉尘会降低发动机的寿命；隧道内通风条件差，发动机排出的废气聚集在洞内无法及时排出易造成隧道内空气污染；隧道内废气聚集会使发动机燃烧不充分造成动力下降，能耗升高等。纯电动化隧道凿岩设备，具有二氧化碳排放为零、低噪音、保养成本低、节能效果显著等优点，但存在电池包更换困难的问题。

参考专利文献号CN218640828U，一种电动装载机后背换电装置，主要是采用电机带动螺杆旋转实现提升电池及夹紧的方式，并通过顶部的滚轮实现电池包在装置上的滑动。这种换电装置需要连接电源带动电机旋转，且属于外接设备，不能应对施工现场的各种状况。

参考专利文献号CN115744654A，一种适用于矿用新能源车辆的换电装置，主要方法是采用一种能行走的门架式起升机构，通过横梁上的吊车对准电池、下降、夹取、更换的方式进行换电。此种方式只能满足在特定的场地，且需要外接电源的情况下才能实现电池包的更换。

参考专利文献号CN218431199U，一种换电装置及重卡换电站，移动换电装置需铺设在与换电车辆平行的轨道上，移动装置上安装有可伸缩的结构，并在伸缩结构上设置了抓取机构，通过该机构的抓取、移动释放、能快速进行换电操作，这种方法占用面积大，地点固定，且需要铺设地面轨道

现有技术中使用的新能源设备电池包更换方法都需要回到专门的换电站或设备维护保养场地，通过专用设备进行吊装更换，这种方法具有很大的局限性。且现有技术只能满足设备的常规需求，应用工况较为简单，虽然可以提高一定的效率，但使用条件限制较多，对于当前隧道施工种类多，工况复杂的情况来说不能满足需求，因此亟待一种能无需外接动力并能随车更换电池的方法来解决此类问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种无动力随车换电装置，其解决了生产实际中的各类问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的一种无动力随车换电装置，其随车设置在车体尾部电池包附近，其包括：升降装置、内导轨、外导轨、主梁、斜撑杆、限位座和手动葫芦；所述内导轨相互平行的设置在所述电池包的两侧，其末端位置枢转连接所述外导轨；所述斜撑杆一端连接所述外导轨底部，其另一端枢转连接出车体尾部；所述外导轨通过所述斜撑杆的配合，可在垂直于所述内导轨的位置或与所述内导轨对接成一体的位置切换；所述主梁横跨所述内导轨和所述外导轨设置，其两端分别连接所述升降装置的顶部，所述主梁和所述升降装置整体组成门架结构，所述手动葫芦固定设置在所述主梁的中间；所述升降装置对称设置在所述内导轨上，其底端与所述内导轨和外导轨滑动连接，每个所述升降装置整体呈三角形；所述限位座可拆卸的设置在所述内导轨或外导轨上表面。

本实用新型通过升降装置、内导轨、外导轨、主梁、斜撑杆、限位座和手动葫芦等部件，实现电动隧道凿岩设备的电池更换不需要移动到特定地点、不需要外接动力或者电源，实现电池的吊装、移动与更换，大大降低了设备在更换电池时所需要的苛刻条件，增强了设备的环境适应性；且装置结构简单、尺寸小、成本低，无需额外的辅助设备，且适应不同高度尺寸的电池包，可随时随地进行电池的更换，高效解决了现有技术中的各类问题。

优选的，所述内导轨和所述外导轨的端面均呈工字形，所述内导轨末端的底部通过所述第一铰轴与所述外导轨首端的底部相连。

优选的，所述内导轨平行于水平面设置，非工作时、所述外导轨呈垂直状态悬挂于车体尾部，工作时、所述外导轨旋转90°与所述内导轨对接成一体，并通过所述第二铰轴翻转的所述斜撑杆与车体尾部固定。

优选的，所述升降装置包括：第一铰接杆、第二铰接杆、滚轮装置、调节螺杆、螺纹轴、主梁销轴和光孔轴；所述第一铰接杆和所述第二铰接杆的顶部通过主梁销轴枢转连接；所述第一铰接杆中间位置、平行于所述主梁销轴设置有螺纹孔，所述螺纹轴螺纹固定在所述螺纹孔中，所述第一铰接杆底部枢转连接所述滚轮装置；所述第二铰接杆中间位置、平行于所述主梁销轴设置有光孔，所述光孔轴枢转设置在所述光孔中，所述第二铰接杆底部枢转连接所述滚轮装置；所述螺纹轴和所述光孔轴的中间位置均设置有螺纹调节杆螺纹固定孔，且所述螺纹调节杆螺纹固定孔相对设置，所述调节螺杆的螺杆部分螺纹连接在所述螺纹轴和所述光孔轴的所述螺纹调节杆螺纹固定孔中；所述第一铰接杆、第二铰接杆和调节螺杆形成三角形结构。

优选的，所述滚轮装置包括：滚轮座、滚轮、导向轮组件和销轴；所述滚轮座顶部固定连接有销轴，所述销轴枢转连接所述第一铰接杆或所述第二铰接杆的底部，所述滚轮座底部两端分别设置有所述滚轮，所述滚轮整体与所述内导轨和所述外导轨的上表面等宽，所述滚轮座底部中间位置向下延伸设置有导向轮组件，导向轮与所述内导轨和所述外导轨的下表面等宽。

优选的，通过旋转所述调节螺杆调节所述螺纹轴和所说光孔轴之间的距离，改变所述升降装置顶部夹角的大小，调整所述升降装置和主梁的高度。

优选的，所述限位座整体呈L形，其可拆卸的固定在所述内导轨两端的上表面或所述外导轨末端的上表面，以限制所述升降装置的滑动。

优选的，所述斜拉杆在非工作时隐藏在车体尾部的凹槽内。

优选的，所述滚轮座整体呈工字形，所述滚轮和所述导向轮相互平行设置，且所述导向轮同轴设置。

(三)有益效果

本实用新型通过升降装置、内导轨、外导轨、主梁、斜撑杆、限位座和手动葫芦等部件，实现电动隧道凿岩设备的电池更换，高效解决了现有技术中的各类问题。具体有益效果如下：

1、无需外接动力或者电源即可实现电池的吊装、移动与更换，大大降低了设备在更换电池时所需要的苛刻条件，增强了设备的环境适应性。

2、本装置结构简单、尺寸小、成本低，且直接安装在设备上无需额外的辅助设备，可随时随地进行电池的更换。

3、升降装置具有调节机构可适应不同高度尺寸的电池包，增加了设备的适应性。

附图说明

图1为本实用新型无动力随车换电装置的整体图；

图2为本实用新型无动力随车换电装置的结构示意图；

图3为本实用新型无动力随车换电装置的升降装置的结构示意图；

图4为本实用新型无动力随车换电装置的滚轮装置的结构示意图；

图5为本实用新型无动力随车换电装置的换电示意图；

图中所示：1.升降装置，2.内导轨，3.外导轨，4.主梁，5.第一铰轴，6.第二铰轴，7.斜撑杆，8.限位座，9.手动葫芦，10.第一铰接杆，11.第二铰接杆，12.滚路装置，13.调节螺杆，14.螺纹轴，15.光孔轴，16.滚轮座，17.滚轮，18.导向轮组件，19.销轴，20.电池包。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据附图1-5，本实用新型一种无动力随车换电装置，其随车设置在车体尾部电池包20附近，其包括：升降装置1、内导轨2、外导轨3、主梁4、斜撑杆7、限位座8和手动葫芦9；所述内导轨2相互平行的设置在所述电池包20的两侧，其末端位置枢转连接所述外导轨3；所述斜撑杆7一端连接所述外导轨3底部，其另一端枢转连接出车体尾部；所述外导轨3通过所述斜撑杆7的配合，可在垂直于所述内导轨2的位置或与所述内导轨2对接成一体的位置切换；所述主梁4横跨所述内导轨2和所述外导轨3设置，其两端分别连接所述升降装置1的顶部，所述主梁4和所述升降装置1整体组成门架结构，所述手动葫芦9固定设置在所述主梁4的中间；所述升降装置1对称设置在所述内导轨2上，其底端与所述内导轨2和所述外导轨3滑动连接，每个所述升降装置1整体呈三角形；所述限位座8可拆卸的设置在所述内导轨2或所述外导轨3上表面。

所述内导轨2和所述外导轨3的端面均呈工字形，所述内导轨2末端的底部通过所述第一铰轴5与所述外导轨3首端的底部相连。

所述内导轨2平行于水平面设置，非工作时、所述外导轨3呈垂直状态悬挂于车体尾部，工作时、所述外导轨3旋转90°与所述内导轨2对接成一体，并通过所述第二铰轴6翻转的所述斜撑杆7与车体尾部固定。

所述升降装置1包括：第一铰接杆10、第二铰接杆11、滚轮装置12、调节螺杆13、螺纹轴14、主梁销轴和光孔轴15；所述第一铰接杆10和所述第二铰接杆11的顶部通过主梁销轴枢转连接；所述第一铰接杆10中间位置、平行于所述主梁销轴设置有螺纹孔，所述螺纹轴14螺纹固定在所述螺纹孔中，所述第一铰接杆10底部枢转连接所述滚轮装置12；所述第二铰接杆11中间位置、平行于所述主梁销轴设置有光孔，所述光孔轴15枢转设置在所述光孔中，所述第二铰接杆11底部枢转连接所述滚轮装置12；所述螺纹轴14和所述光孔轴15的中间位置均设置有螺纹调节杆螺纹固定孔，且所述螺纹调节杆螺纹固定孔相对设置，所述调节螺杆13的螺杆部分螺纹连接在所述螺纹轴14和所述光孔轴15的所述螺纹调节杆螺纹固定孔中；所述第一铰接杆10、第二铰接杆11和调节螺杆13形成三角形结构。

所述滚轮装置12包括：滚轮座16、滚轮17、导向轮组件18和销轴19；所述滚轮座16顶部固定连接有销轴19，所述销轴19枢转连接所述第一铰接杆10或所述第二铰接杆11的底部，所述滚轮座16底部两端分别设置有所述滚轮17，所述滚轮17整体与所述内导轨2和所述外导轨3的上表面等宽，所述滚轮座16底部中间位置向下延伸设置有导向轮组件18，导向轮与所述内导轨2和所述外导轨3的下表面等宽。

通过旋转所述调节螺杆13调节所述螺纹轴14和所说光孔轴15之间的距离，改变所述升降装置1顶部夹角的大小，调整所述升降装置1和主梁4的高度，达到改变升降装置高度的目的。

所述限位座8整体呈L形，其可拆卸的固定在所述内导轨2两端的上表面或所述外导轨3末端的上表面，以限制所述升降装置1的滑动。

所述斜拉杆7在非工作时隐藏在车体尾部的凹槽内。

所述滚轮座16整体呈工字形，所述滚轮17和所述导向轮相互平行设置，且所述导向轮同轴设置，在升降装置1于内轨道2和外轨道3上移动的时候可起导向作用，维系整个结构的稳定。

本实用新型提出了一种无动力随车换电装置，当设备需要更换电池包20时具体的实现方法为：首先将两侧的外导轨3翻转至水平状态，其次旋转隐藏在车体尾部的斜撑杆7，使斜撑杆7一端通过第二铰轴6固定在外导轨3底部的耳座上，使外导轨3与内导轨2对接成一体。其次将安装在内导轨2上的限位座8移动到外导轨3末端部并固定好，移动两侧的升降装置1使其正对电池包20上方，使用手动葫芦9将电池包20吊起脱离安装面，继续移动两侧的升降装置1将其沿外导轨3滚动到车体的外部，再通过手动葫芦9将电池包20缓慢降至地面，工作人员将旧电池包20拉走并将新电池包20拉到主梁4下方，通过手动葫芦9吊起后返回安装位置并固定，然后将限位座8重新固定到内导轨2端部对升降装置1进行限位，最后收起两侧的斜撑杆7和外导轨3并固定好，至此整个换电过程完成。为适应不同高度的电池包20，本装置可通过旋转调节螺杆13改变升降装置1的打开角度从而获得不同的高度。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种修改和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也应该包含这些修改和变型在内。

Claims (9)

1.一种无动力随车换电装置，其随车设置在车体尾部电池包附近，其特征在于包括：升降装置、内导轨、外导轨、主梁、斜撑杆、限位座和手动葫芦；所述内导轨相互平行的设置在所述电池包的两侧，其末端位置枢转连接所述外导轨；所述斜撑杆一端连接所述外导轨底部，其另一端枢转连接出车体尾部；所述外导轨通过所述斜撑杆的配合，可在垂直于所述内导轨的位置或与所述内导轨对接成一体的位置切换；所述主梁横跨所述内导轨和所述外导轨设置，其两端分别连接所述升降装置的顶部，所述主梁和所述升降装置整体组成门架结构，所述手动葫芦固定设置在所述主梁的中间；所述升降装置对称设置在所述内导轨上，其底端与所述内导轨和外导轨滑动连接，每个所述升降装置整体呈三角形；所述限位座可拆卸的设置在所述内导轨或外导轨上表面。

2.根据权利要求1所述的无动力随车换电装置，其特征在于：所述内导轨和所述外导轨的端面均呈工字形，所述内导轨末端的底部通过第一铰轴与所述外导轨首端的底部相连。

3.根据权利要求2所述的无动力随车换电装置，其特征在于：所述内导轨平行于水平面设置，非工作时、所述外导轨呈垂直状态悬挂于车体尾部，工作时、所述外导轨旋转90°与所述内导轨对接成一体，并通过第二铰轴翻转的所述斜撑杆与车体尾部固定。

4.根据权利要求3所述的无动力随车换电装置，其特征在于：所述升降装置包括：第一铰接杆、第二铰接杆、滚轮装置、调节螺杆、螺纹轴、主梁销轴和光孔轴；所述第一铰接杆和所述第二铰接杆的顶部通过主梁销轴枢转连接；所述第一铰接杆中间位置、平行于所述主梁销轴设置有螺纹孔，所述螺纹轴螺纹固定在所述螺纹孔中，所述第一铰接杆底部枢转连接所述滚轮装置；所述第二铰接杆中间位置、平行于所述主梁销轴设置有光孔，所述光孔轴枢转设置在所述光孔中，所述第二铰接杆底部枢转连接所述滚轮装置；所述螺纹轴和所述光孔轴的中间位置均设置有螺纹调节杆螺纹固定孔，且所述螺纹调节杆螺纹固定孔相对设置，所述调节螺杆的螺杆部分螺纹连接在所述螺纹轴和所述光孔轴的所述螺纹调节杆螺纹固定孔中；所述第一铰接杆、第二铰接杆和调节螺杆形成三角形结构。

5.根据权利要求4所述的无动力随车换电装置，其特征在于：所述滚轮装置包括：滚轮座、滚轮、导向轮组件和销轴；所述滚轮座顶部固定连接有销轴，所述销轴枢转连接所述第一铰接杆或所述第二铰接杆的底部，所述滚轮座底部两端分别设置有所述滚轮，所述滚轮整体与所述内导轨和所述外导轨的上表面等宽，所述滚轮座底部中间位置向下延伸设置有导向轮组件，导向轮与所述内导轨和所述外导轨的下表面等宽。

6.根据权利要求5所述的无动力随车换电装置，其特征在于：通过旋转所述调节螺杆调节所述螺纹轴和所说光孔轴之间的距离，改变所述升降装置顶部夹角的大小，调整所述升降装置和主梁的高度。

7.根据权利要求6所述的无动力随车换电装置，其特征在于：所述限位座整体呈L形，其可拆卸的固定在所述内导轨两端的上表面或所述外导轨末端的上表面，以限制所述升降装置的滑动。

8.根据权利要求7所述的无动力随车换电装置，其特征在于：所述斜撑杆在非工作时隐藏在车体尾部的凹槽内。

9.根据权利要求8所述的无动力随车换电装置，其特征在于：所述滚轮座整体呈工字形，所述滚轮和所述导向轮相互平行设置，且所述导向轮同轴设置。