一种适配多种尺寸换电电池箱的吊装式换电机构

技术领域

本发明涉及一种适配多种尺寸换电电池箱的吊装式换电机构，属于换电技术领域。

背景技术

目前商用车领域应用换电技术较多的是换电重卡，其换电电池箱为长方体框架，不同车型换电电池箱尺寸尤其是水平方向的长和宽基本一致，因此用于吊装换电电池箱脱离车体的吊具，以及车载用于锁止换电电池箱的固定底座，还有换电站用于锁止换电电池箱的固定底座，这些部件保持相同的结构便能适配不同车型。与换电重卡不同，工程机械种类繁多，电量需求差别大，对应换电电池箱尺寸相差也大，针对每种机型开发专用换电机构会大幅增加开发成本，也不利于换电站固定底座适配不同机型。另外，现有技术中的吊具多使用一套复杂的气压回路来驱动锁止机构，该结构成本较高。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适配多种尺寸换电电池箱的吊装式换电机构，解决了现有技术中吊具通用性差、锁止机构复杂、成本高的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种适配多种尺寸换电电池箱的吊装式换电机构，包括吊具和固定在换电电池箱上的上部框架；

吊具包括固定支架、缸体、伸缩臂和旋锁机构，缸体对称设置在固定支架上且伸缩方向相反，伸缩臂连接在缸体的伸缩端，旋锁机构连接在伸缩臂两侧横梁的下端，旋锁机构上还设有可绕轴旋转的挂钩；

上部框架连接在换电电池箱顶部，上部框架设有与旋锁机构相适配的挂载块，挂载块上设有挂载孔，当挂钩旋转一定角度后，能伸入挂载孔中。

进一步地，前述固定支架下方设有定位部件，定位部件上设有斜面，上部框架设有与定位部件斜面相适配的导向斜坡。

进一步地，前述吊装式换电机构还包括导向定位装置，导向定位装置包括设置在第一固定底座上的方形导向柱、设置在下部框架底板内表面棱边的倒角，方形导向柱与倒角相适配，下部框架连接在换电电池箱底部。

进一步地，前述导向定位装置还包括设置在第一固定底座上的圆柱销、设置在下部框架底板上的定位孔，圆柱销顶部为锥形，定位孔设置为喇叭口状，圆柱销与定位孔相适配。

进一步地，前述方形导向柱高度比圆柱销高度高。

进一步地，前述下部框架底部中间还固定连接有换电连接器插头，第一固定底座中间设有与换电连接器插头相适配的换电连接器插座。

进一步地，前述圆柱销高度比换电连接器插座高。

进一步地，前述第一固定底座上有第一锁止机构，第一固定底座位于方形导向柱内侧，下部框架内部设有与第一锁止机构相适配的锁止筒。

进一步地，前述第一锁止机构包括电动推杆、锁止销和底座端锁止销筒，锁止销连接在电动推杆上，锁止销筒固定在第一固定底座上，电动推杆和锁止销筒上的轴孔同轴心设置。

进一步地，前述第一固定底座上有第二锁止机构，第二锁止机构位于方形导向柱外侧，第二锁止机构与大尺寸换电电池箱下部框架内的锁止筒相匹配。

本发明所达到的有益效果：

1、吊具可伸缩，能适配不同尺寸的换电电池箱；

2、针对不同尺寸的换电电池箱，三级导向定位和共用的锁止机构设置在中部区域，而且位置和尺寸保持不变，按较大尺寸配置的固定底座便可同时兼容较大尺寸和较小尺寸的换电电池箱；

2、采用电动锁止机构，省去了复杂的气压或液压回路，成本低，锁止和解锁也简单。

附图说明

图1 为较大尺寸换电电池箱的换电机构正视图；

图2 为较大尺寸换电电池箱的换电机构的立体图；

图3为较大尺寸换电电池箱的换电机构的爆炸图；

图4 为吊具立体图；

图5 为较大尺寸换电电池箱的下部框架立体图；

图6 为较大尺寸换电电池箱的固定底座立体图；

图7为较大尺寸换电电池箱的下部框架和固定底座配合图；

图8 为另一种较小尺寸换电电池箱的换电机构的立体图；

图9 为较小尺寸换电电池箱的下部框架和固定底座配合图；

图10 为较小尺寸换电电池箱的下部框架和较大尺寸换电电池箱的固定底座配合图。

图中附图标记的含义：1-吊具；2-第一换电电池箱；2’-第二换电电池箱；11-固定支架；111-定位部件；112-缸体；12-伸缩臂；13-旋锁机构；131-挂钩；21-上部框架； 211-挂载块；2111-挂载孔；212-导向斜坡；22-第一下部框架；22’-第二下部框架；221-倒角；222-定位孔；223-换电连接器插头；224-锁止筒；3-第一固定底座；3’-第二固定底座；31-方形导向柱；32-圆柱销；33-换电连接器插座；34-第一锁止机构；34’-第二锁止机构；341-电动推杆；342-锁止销；343-锁止销筒；

具体实施方式

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

本实施例公开了一种适配多种尺寸换电电池箱的吊装式换电机构，以第一换电电池箱2为例（第一换电电池箱2为较大尺寸的换电电池箱），参照图1-3所示，换电机构包括位于第一换电电池箱2顶部的吊装机构和位于第一换电电池箱2底部的导向定位及锁止机构。

吊装机构包括吊具1和固定在第一换电电池箱2的上部框架21，吊具1和上部框架21适配连接。由图4可知，吊具1包括中部固定支架11、两个T型伸缩臂12、四个旋锁机构13，其中固定支架11下方四周周边均设有定位部件111，定位部件111为斜面设置且斜面向外，两个T型伸缩臂12反向相对布置，四个旋锁机构13分布于两个T型伸缩臂的横梁两侧，旋锁机构13设有可绕轴旋转的挂钩131。上部框架21包括挂载块211和导向斜坡212，其中挂载块211设有挂载孔2111。通过定位部件111的斜面与导向斜坡212的斜坡配合，不仅实现吊具1与第一换电电池箱2在水平面两个方向的约束，还调整了吊具1的水平误差，确保所有挂钩131旋转90°后顺利插入挂载孔2111。

图6所示，第一固定底座3设有外侧相邻两面均为斜坡的方形导向柱31、顶部为锥形的圆柱销32、换电连接器插座33及侧插式第一锁止机构34，其中方形导向柱31高于圆柱销32，圆柱销32又高于换电连接器插座33，侧插式第一锁止机构34包括电动推杆341、锁止销342和底座端锁止销筒343，锁止销342连接在电动推杆341上，随电动推杆341动作，锁止销筒343固定在第一固定底座3上，电动推杆341和锁止销筒343上的轴孔同轴心设置。图5所示，第一下部框架22底板内表面棱边设置倒角221与方形导向柱31配合用于实现粗定位，以及喇叭口状的定位孔222与圆柱销32配合用于实现精定位，第一下部框架22底部中间还固定连接有换电连接器插头223，换电连接器插头223和固定底座3上的换电连接器插座33亦通过导向销与导向孔实现更进一步的位置精度调整。第一下部框架22内部设有与第一锁止机构34相适配的锁止筒224。第一换电电池箱2随吊具1下落过程中，先后通过方形导向柱31、锥形圆柱销32以及换电连接器的三级导向定位，实现换电电池箱水平误差调整，确保所有锁止销342在电动推杆341推动下从底座端的锁止销筒343顺利插入换电箱端的锁止筒224中，实现第一换电电池箱2的锁止。

参照图2、4和8所示，以伸缩臂12伸缩方向为长度方向，第一换电电池箱2和第二换电电池箱2’在此方向尺寸相差较大（第一换电电池箱2的长度大于第二换电电池箱2’的长度），因此挂载孔间距也大。固定支架11上设置两个轴向平行但方向相反的缸体112，T型伸缩臂12沿缸体轴向移动，从而调整挂钩131在长度方向的间距，以适配不同间距的换电电池箱挂载孔。为增大伸缩臂12移动范围，固定支架11的两个缸体错位布置。

实施例二

参照图7、9和10所示，第一下部框架22和第二下部框架的22’在长度方向尺寸相差较大，对于不同尺寸的换电电池箱，选配不同的固定底座，相应第一固定底座3和第二固定底座3’尺寸也相差较大。为了能统一固定底座尺寸，适配不同尺寸的换电电池箱，本发明使不同尺寸换电电池箱的三级导向定位形状和位置完全一致，方形导向柱31、锥形圆柱销32以及换电连接器插座33均置于固定底座的中部区域，且确保第二换电电池箱所用第二下部框架22’能覆盖该中部区域。此外，中部区域设有6个第一锁止机构34，而且在水平面的两个方向均有布置，实现水平面两个方向的锁止，不同尺寸的换电电池箱共用这6个第一锁止机构。另外，针对尺寸较大的换电电池箱，在中部区域之外的两侧区域可设置额外的第二锁止机构34’，这些锁止机构在适配较小换电电池箱时可闲置处理。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。