电动重卡汽车电池包的吊装工具的制作方法

1.本发明属于电动重卡汽车的电池充电及快速换电技术领域，尤其是涉及一种电动重卡汽车电池包的吊装工具。


背景技术：

2.随着新能源汽车的慢慢普及，各地公交电动化、出租电动化已经落实推广，物流车与起重工程机械电动化也将成为趋势。但是传统的充电模式耗时较长，一般都需要两个小时左右，严重影响了运输效率。相对于充电模式，通过对重卡汽车的电池包进行直接更换，可达到快速补给的目的。快速换电一般都在换电站内完成，换电站配置有充电机架和换电工装，通过吊轨式小车或者搬运机器人更换电池包，并在充电机架处对缺电电池包进行补电。
3.重卡汽车电池包更换目前有两种方式，一种是顶吊式换电方式，通过吊梁和升降装置起吊电池包；一种是整体侧向换电方式，通过搬运机器人起吊电池包。目前应用的较多的是顶吊式换电，顶吊式换电由于是将电池包提起搬运，固存在一定安全隐患，因此需要一种安全系数高度的吊装工具实施。


技术实现要素：

4.本技术的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本技术的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
5.本发明为了克服现有技术的不足，提供一种电动重卡汽车电池包的吊装工具。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种电动重卡汽车电池包的吊装工具，包括：换电小车，用于将电池包从更换工位输送至充电工位；夹爪，相对于换电小车移动以夹持电池包；导向套，用于确定夹爪行程；当夹爪在更换工位时，夹爪沿导向套下降至与电池包外框架接触后自动闭合；当夹爪在充电工位时，夹持有电池包的夹爪沿导向套相对于电池包后自动松开。
7.进一步的，还包括：导向杆，穿设于导向套内；夹爪与导向杆相连，换电小车与导向套相连。
8.进一步的，还包括：开闭器，用于将夹爪保持在松开状态；信号传递器，将信号传递至开闭器上改变开闭器的工作状态。
9.进一步的，信号传递器包括：行程开关，将信号传递至开闭器上以使开闭器与夹爪脱开接触；对射光电开关，将信号传递至开闭器上以使夹爪保持在松开状态上。
10.进一步的，夹爪处于更换工位时，行程开关工作；夹爪处于充电工位时，对射光电开关工作。
11.进一步的，还包括：导向座，行程开关设于导向座上；导向座设于夹爪底部。
12.进一步的，还包括：钢索，用于连接换电小车和夹爪；收线辊，设于换电小车上，钢
索绕于收线辊上。
13.进一步的，钢索下放过程中，导向杆一端在导向套内移动。
14.进一步的，夹爪包括：两个连接臂，相交形成剪刀叉；第一连接板，连接臂转动连接于第一连接板上；连接臂一端设有钩部。
15.进一步的，还包括：第二连接板，钢索一端固连于第二连接板上；第一连接块，设于第二连接板底部；第一连接杆，一端转动连接于连接臂上，另一端转动连接于第一连接块上；开闭器设于第一连接块上。
16.本发明具有以下优点：提供一种提升安全系数的电动重卡汽车电池包的吊装工具。
附图说明
17.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
18.另外，贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
19.在附图中：图1为本发明电动重卡汽车电池包的吊装工具一种实施例的实施示意图。
20.图2为本发明电动重卡汽车电池包的吊装工具一种实施例的结构示意图。
21.图3为本发明电动重卡汽车电池包的吊装工具一种实施例中第一推杆和第二推杆的配合示意图。
22.图4为图3中的a处放大图。
23.图5为本发明电动重卡汽车电池包的吊装工具一种实施例中第二推块和第三推块的示意图。
24.图6为图5中的b处放大图。
25.图7为本发明电动重卡汽车电池包的吊装工具一种实施例中第二传动带和第三传动带的配合示意图。
26.图8为图7中的c处放大图。
27.图9为本发明电动重卡汽车电池包的吊装工具一种实施例中支撑块的示意图。
28.图10为图9中的d处放大图。
29.图11为本发明电动重卡汽车电池包的吊装工具一种实施例中第二复位弹簧设置的示意图。
30.图12为图11中的e处放大图。
31.图13为本发明电动重卡汽车电池包的吊装工具一种实施例中第二限位杆的示意图。
32.图14为图13中的f处放大图。
33.图15为本发明电动重卡汽车电池包的吊装工具一种实施例中连接轴与第二连接槽的配合示意图。
34.图16为图15中的g处放大图。
35.100、换电小车；101、第二安装块；1011、第二限位杆；1012、第一复位弹簧；102、第二连接杆；1021、传动块；1022、第二支撑弹簧；1023、第三连接杆；1024、第三推杆；1025、第二复位弹簧；200、夹爪；201、导向座；202、开闭器；203、连接臂；204、第一连接杆；205、第二连接板；206、第一连接板；207、移动杆；2071、第四连接块；2072、支撑块；2073、第一连接弹簧；208、行程开关；209、对射光电开关；300、导向套；301、导向杆；3011、限位板；302、第一推杆；3021、固定板；3022、支撑杆；3023、限位块；3024、第三连接弹簧；3025、第三连接板；3026、转板；3026a、延伸板；3027、第三复位弹簧；3028、第四连接板；3029、第三推块；303、第二推杆；3031、第一支撑弹簧；304、第一安装块；400、电池包外框架；500、安装架；501、第二连接块；502、第三连接块；5021、第一滑块；503、收线辊；5031、钢索；5032、连接轴；504、第一推块；5041、第二连接弹簧；5042、第四连接杆；5043、第二推块；505、第一传动轮；506、第二传动轮；5061、第一传动带；507、第三传动轮；5071、第二传动带；508、第四传动轮；5081、第三传动带；509、第一限位杆。
具体实施方式
36.下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现， 而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
37.另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
38.需要注意，本公开中提及的
“ꢀ
第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
39.需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
40.本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的， 而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
41.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
42.如图1-2所示，一种电动重卡汽车电池包的吊装工具，包括：换电小车100，用于将电池包从更换工位输送至充电工位；夹爪200，相对于换电小车100移动以夹持电池包；导向套300，用于确定夹爪200行程；导向杆301，穿设于导向套300内；夹爪200与导向杆301相连，换电小车100与导向套300相连；钢索5031，用于连接换电小车100和夹爪200；收线辊503，设于换电小车100上，钢索5031绕于收线辊503上钢索5031下放过程中，导向杆301一端在导向套300内移动，导向杆301无法从导向套300内脱出，利用导向杆301和导向套300的配合保证夹爪200使用的安全性，避免在钢索5031损坏时将夹爪200直接掉落；导向杆301和导向套300相互配合限制夹爪200的运动行程，使夹爪200在竖直方向上进行移动，将夹爪200的受
力方向保持在竖直方向上，保证夹爪200对电池包的固定效果；换电小车100上设有空腔，收线辊503设于空腔内，空腔内还设有用于驱动收线辊503转动的电机，换电小车100即单轨小车，使其能够在铺设的钢轨上移动，以对电池包起到输送作用。
43.电动重卡汽车电池包的吊装工具还包括：开闭器202，用于将夹爪200保持在松开状态；信号传递器，利用信号传递器将夹爪200的位置信息和动作状态传递至开闭器202上，以控制开闭器202的工作状态。
44.信号传递器包括：行程开关208，将信号传递至开闭器202上以使开闭器202与夹爪200脱开接触；对射光电开关209，将信号传递至开闭器202上以使夹爪200保持在松开状态上；夹爪200处于更换工位时，行程开关208工作；夹爪200处于充电工位时，对射光电开关209工作。
45.夹爪200包括：两个连接臂203，相交形成剪刀叉；第一连接板206，连接臂203转动连接于第一连接板206上；连接臂203一端设有钩部，连接部与钩部一体成型，连接臂203通过一第一销轴转动连接于第一连接板206上；夹爪200上方设有第二连接板205，钢索5031一端固连于第二连接板205上；第二连接板205底部设有连接块，连接块上转动连接有第一连接杆204，第一连接杆204另一端转动连接于连接臂203上；开闭器202设于连接块上。
46.开闭器202的工作状态有两种，一种是开闭器202的顶端抵在第一连接板206上，增加第一连接板206和第二连接板205之间的距离，将夹爪200保持在松开状态上；另一种是开闭器202的顶端不与第一连接板206顶面接触，夹爪200在钢索5031上提的过程中依靠自重作用下自动闭合。
47.第一连接板206底部设有导向座201，行程开关208设于导向座201上，导向座201在夹爪200下降时与电池包外框架400顶部相接触，增加行程开关208的检测精度。
48.如图15-16所示，空腔内设有安装架500，收线辊503设于安装架500上，安装架500通过卡接形式固定在空腔内；安装架500包括一第一安装板、设于第一安装板上的第二连接块501及第三连接块502，第二连接块501固连于第一安装板上，第三连接块502上设有第一滑块5021，第一安装板上设有与第一滑块5021相配合的第一滑槽，第一滑槽顶部设有通腔，通腔内穿设有第一限位杆509，通腔顶部设有凹槽，第一限位杆509顶部设有与凹槽相配合的横板；收线辊503两端分别设有连接轴5032，第二连接块501上设有与连接轴5032相对应的第一连接槽，第三连接块502上设有与连接轴5032相对应的第二连接槽；通过第一滑块5021和第一滑槽的配合降低收线辊503的安装难度，以方便的对收线辊503做维护；安装收线辊503时，将收线辊503一端的连接轴5032插入到第二连接槽内，收线辊503一端抵在第二连接块501上后，将第一滑块5021推入到第一滑槽内，第一滑块5021移动至第一滑槽内端后，将第一限位杆509插入到通腔内，第一限位杆509通过通腔插入到第一滑槽内，第一限位杆509抵在第一滑块5021侧壁上，利用第一限位杆509将第三连接块502固定在第一安装板上，此时收线辊503另一端的连接轴5032插入到第一连接槽内，完成收线辊503的安装。
49.第二连接块501上设有与第二连接槽相通的安装腔，安装腔底部设有安装槽，安装槽内设有第二安装板，第二安装板上设有电机，电机的输出轴上设有第一传动轮505，安装腔内壁上设有两组第二传动轮506，两组第二传动轮506上绕设有第一传动带5061，传动带分别与第一传动轮505和连接轴5032相接触，电机驱动第一传动轮505转动时，第一传动轮505利用第一传动带5061带动连接轴5032转动，实现钢索5031的防线和收线动作。
50.如图3-4所示，导向杆301顶部设有限位板3011，保证导向杆301无法从导向套300内脱出；空腔底部设有与导向套300相通的通孔，通孔内穿设有第一推杆302，第一推杆302上设有固定板3021，固定板3021上设有多个固定齿，收线辊503上设有多个第一限位槽；钢索5031拉动夹爪200往上运动时，导向杆301往导向套300顶部移动，导向杆301移动至导向套300顶部后，导向杆301推动第一推杆302往上运动，固定板3021抵在收线辊503上，固定齿卡入到第一限位槽内，利用固定板3021将收线辊503固定，进一步的保证吊装工具在移动时的安全性，减轻电机负担，对电机起保护作用。
51.如图9-10所示，导向套300侧壁上设有第一安装块304，第一安装块304上设有与导向套300相通的第一活动腔，第一活动腔内设有移动杆207，移动杆207上设有第四连接块2071，第四连接块2071上设有第一活动槽，第一活动槽内设有支撑块2072，支撑块2072通过一第一连接弹簧2073固连于第一活动槽内壁上；夹爪200往上运动时，导向杆301往导向套300顶部移动，限位板3011移动至支撑块2072上方后，支撑块2072从第一活动腔内伸出，支撑块2072抵在限位板3011顶部，利用支撑块2072为限位板3011提供支撑力，将导向杆301固定导向套300顶部，避免吊装工具移动时夹爪200发生坠落事故，同时保证导向杆301持续抵在第一推杆302底部，保证固定板3021和收线辊503的配合效果。
52.如图7-8、13-14所示，空腔底部设有与第一活动腔相通的第二活动腔，第二活动腔内设有第二连接杆102，移动杆207固连于第二连接杆102底部，第二活动腔顶部设有第三活动槽，第二连接块501底部设有传动槽，传动槽顶部设有与安装腔相通的第一传动腔，传动槽内设有两组第三传动轮507，两组第三传动轮507上绕设有第二传动带5071，第一传动腔内设有两个第四传动轮508，两个第四传动轮508上绕设有与第二传动带5071相配合的第三传动带5081；第二传动带5071上设有设有多个传动齿，传动齿为直角三角形结构，传动齿的一个直角边固连于第二传动带5071上；第二连接杆102上设有第四活动槽，第四活动槽内设有传动块1021，传动块1021底部设有第二支撑弹簧1022；空腔底部设有第二安装块101，第二安装块101上设有第一移动槽，第一移动槽内设有第二限位杆1011，第二限位杆1011侧壁上设有第一复位弹簧1012，第一复位弹簧1012一端固连于第一移动槽内壁上；第一推杆302上设有第二限位槽；第二活动腔顶部设有第一开槽，第二连接杆102上设有凸块，凸块从第一开槽内穿出，凸块上设有第三推杆1024，第三推杆1024穿设于第一移动槽内；第一推杆302下方设有第二推杆303，第二推杆303上设有第二活动槽，第一推杆302底部设有支撑杆3022，支撑杆3022底部设有第一支撑弹簧3031，支撑杆3022穿设于第二活动槽内。
53.钢索5031拉动夹爪200往上运动时，电机驱动收线辊503转动，导向杆301往导向套300顶部移动，此时第二限位杆1011嵌于第二限位槽内，第二限位杆1011将第一推杆302固定在当前位置上，固定板3021无法上升；限位板3011移动至第二推杆303底部时，限位板3011推动第二推杆303相对于第一推杆302往上运动，第一传动带5061带动第二传动带5071转动，第二传动带5071带动传动块1021移动，传动块1021带动第二连接杆102移动，第二连接杆102带动第三推杆1024移动，第三推杆1024推动第二限位杆1011移动，第二限位杆1011往第一移动槽一端移动，使第二限位杆1011从第二限位槽内移出，第一推杆302失去限位后，第一支撑弹簧3031推动第一推杆302往上运动，第一推杆302带动固定板3021往上运动，固定板3021抵在线辊上时，此时限位板3011移动至支撑块2072上方，支撑块2072从第一活动腔内伸出，支撑块2072抵在限位板3011底部固定导向杆301，利用固定板3021和支撑块
2072的配合有效保证吊装工具使用时的安全性；利用第一连接弹簧2073和第一活动槽的配合，使支撑块2072抵在限位板3011上时移动杆207能够相对于支撑块2072移动，在限位板3011从支撑块2072侧壁上移开后，支撑块2072自动从第一活动槽内伸出抵在限位板3011底部，将导向杆301固定。
54.如图5-6、11-12所示，第二连接杆102上设有第二复位弹簧1025，第四活动槽侧壁上设有第二开槽，传动块1021上设有第三连接杆1023，第二活动腔侧壁上设有第三活动腔，第三连接杆1023穿设于第三活动腔内，第三活动腔顶部设有第三开槽，第二连接块501底部设有第四活动腔，第四活动腔顶部设有第二连接弹簧5041，第二连接弹簧5041底端设有第一推块504，第四活动腔顶部设有电磁铁；第一推杆302侧壁上设有第三连接板3025，通孔底部设有与第三连接板3025相配合的第二移动槽，导向套300侧壁上设有与第三连接板3025相配合的第四开槽，第二移动槽侧壁上设有第二传动腔，第四活动腔侧壁上设有与第二传动腔相通的第三传动腔；第三连接板3025上设有第四连接板3028，第四连接板3028穿设于第三传动腔内，第一推块504上设有第四连接杆5042，第四连接杆5042底部设有第二推块5043；支撑杆3022侧壁上设有直槽，直槽内壁上设有第三连接弹簧3024，第三连接弹簧3024一端设有限位块3023，第二活动槽内壁上设有第三限位槽；第三连接板3025上设有腔室，腔室内设有转板3026，转板3026中部转动连接于腔室内壁上，转板3026一端固连有连接绳，连接绳一端固连于限位块3023上；转板3026另一端设有延伸板3026a，延伸板3026a底部设有第三复位弹簧3027，腔室延伸至的第四连接板3028上，延伸板3026a延伸至第四连接板3028上的腔室内；延伸板3026a上设有第三推块3029，第三推块3029从腔室内伸出。
55.在释放钢索5031使夹爪200下降时，电磁铁通电产生磁力，电磁铁推动第一推块504往下运动，第三连接杆1023处于第一推块504底部，第一推块504推动第三连接杆1023往下运动，第三连接杆1023带动传动块1021一同往下运动，传动块1021与第二传动带5071脱开接触，第二复位弹簧1025推动第二连接杆102往回移动，第二连接杆102带动移动杆207往回移动，支撑块2072进入到第一活动腔内；第一推块504往下运动带动第四连接杆5042往下运动，第二推块5043与第三推块3029相接触后推动第三推块3029往下运动，第三推块3029带动转板3026一端往下运动，转板3026转动拉动连接绳移动，连接绳拉动限位块3023进入到第二移动槽内，限位块3023从第三限位槽内脱出，第二推块5043继续推动第四连接板3028往下运动，第四连接板3028带动第一推杆302一同移动，第一推杆302相对于第二推杆303往下运动，固定板3021与收线辊503脱开接触，解除收线辊503的固定，电机驱动收线辊503反向转动，钢索5031从收线辊503上绕出，夹爪200正常往下运动。
56.第三连接块502上的结构与第二连接块501上的结构相同，第二连接杆102两端分别与第二连接块501和第三连接块502上的第二传动带5071配合，从第二连接杆102两端为第二连接杆102提供推力，保证第二连接杆102能够带动移动杆207稳定移动。
57.具体工作原理如下：装置初始状态为松开，换电小车100在吊轨上快速移动至重卡汽车电池包上方，降下夹爪200，夹爪200底部依靠导向套300和导向杆301与电池包顶部框架对接，此状态被行程开关208感知，继续下放钢索5031，开闭器202触发后完成自动脱钩从而松开夹爪200，使夹爪200在钢索5031上提的过程中依靠自重作用下实现对电池包的固定，吊装工具继续上升使得电池包与卡车脱离，小车吊运至充电工位上方，再下放至充电底座上进行充电，钢索5031继续下降一定行程，夹具会自动松开，并触发开闭器202，锁住夹爪
200保持松开状态，此状态被对射开关感知，钢索5031上提至初始高度后，小车再移动至站内满电的电池包上方，以相同的动作，将满电电池安装至重卡汽车上，完成换电动作。
58.以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。