一种应用于换电站的顶升装置的制作方法

1.本实用新型涉及顶升机构技术领域，特别指一种应用于换电站的顶升装置。


背景技术：

2.换电站在给电动汽车进行换电的过程中，需要由运输车(rgv小车/agv小车)将电池包运输到电动汽车的车底，以执行换电操作。为了让运输车能行驶到电动汽车的车底，需要在地面之下挖开一条通道，或者将电动汽车抬高到一定高度，运输车行驶到车底之后，再由运输车上的顶升装置顶起电池包进行换电操作。
3.然而，传统顶升装置的顶面无法与电池包齐平，即电池包置于顶升装置的顶端，给原本就狭小的空间增加了换电操作的难度，且传统顶升装置的顶升力偏小，当遇到质量大的电池包时，顶升吃力。
4.因此，如何提供一种应用于换电站的顶升装置，实现降低高度方向占用的空间，提升顶升力，成为一个亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种应用于换电站的顶升装置，实现降低高度方向占用的空间，提升顶升力。
6.本实用新型是这样实现的：一种应用于换电站的顶升装置，包括：
7.一个框体，顶板的中部设有一用于取放电池包以及顶升的工型槽；
8.两个顶升机构，对称设于所述框体内；
9.一个遮挡机构，设于所述框体内；
10.两个插销定位机构，分别设于一所述顶升机构的边缘；
11.所述顶升机构包括：
12.两个顶升子机构，对称设于所述框体内；
13.一根连接轴，两端分别连接一所述顶升子机构；
14.一个推举组件，底端的左右两侧分别与两个所述顶升子机构转动连接；
15.一个支撑组件，水平设于所述推举组件的顶端。
16.进一步地，所述顶升子机构包括：
17.一个第一电机，设于所述框体内；
18.一个减速机，动力输入端与所述第一电机的动力输出端连接；
19.一个链轮组件，与所述减速机的动力输出端连接；
20.一个圆形齿轮，与所述链轮组件以及连接轴同轴连接；
21.一个扇形齿轮，与所述圆形齿轮啮合，并与所述推举组件转动连接。
22.进一步地，所述推举组件包括：
23.四根l型推举杆，下端设有一第一转动孔，上端设有一第二转动孔，中部设有一联动孔；所述l型推举杆通过四个第二转动孔与支撑组件转动连接，通过其中两个所述联动孔
与顶升子机构转动连接；
24.两根连接横杆，前后两端通过所述第一转动孔与两根l型推举杆转动连接。
25.进一步地，所述连接横杆、l型推举杆以及支撑组件组成平行四边形的受力结构。
26.进一步地，所述遮挡机构包括：
27.一个第二电机，设于所述框体内，动力输出端垂直朝上；
28.一块遮挡板，与所述第二电机的动力输出端连接，位于所述工型槽中部的边缘，并高于所述框体顶部。
29.进一步地，所述插销定位机构包括：
30.一个垂直导轨，设于所述支撑组件的边缘；
31.一个滑块，与所述垂直导轨滑动连接；
32.一根定位销，垂直设于所述滑块的顶端；
33.一个第三电机，设于所述支撑组件的边缘，动力输出端与所述滑块连接。
34.进一步地，还包括：
35.四个滚轮，对称设于所述框体的底端。
36.进一步地，还包括：
37.一个plc，分别与所述顶升机构、遮挡机构以及插销定位机构连接。
38.进一步地，还包括：
39.一个电源模块，与所述plc连接。
40.进一步地，所述支撑组件包括：
41.一块下推举板，贯穿设有若干个牛眼通孔；
42.一块上推举板，设于所述下推举板的上端，底端正对所述牛眼通孔设有若干个斜尖型牛眼槽；
43.若干个伸缩牛眼，侧壁环设有一延伸部，通过所述延伸部嵌套在牛眼通孔上，滚动端正对所述斜尖型牛眼槽；
44.若干个承重块，设于所述下推举板的上端。
45.本实用新型的优点在于：
46.1、通过在框体的顶板的中部设置用于取放电池包以及顶升的工型槽，将两个顶升机构对称设于所述框体内，即顶升机构下降到最低位置时，贴在框体内部的底板上，此时从工型槽放入电池包，使电池包的顶面与框体的顶板齐平，即采用内镶式设计，极大的降低了高度方向占用的空间，进而极大的扩展了顶升装置的适用场景。
47.2、通过设置包括第一电机、减速机、链轮组件、圆形齿轮以及扇形齿轮的顶升机构，通过减速机进行一级减速传动，通过链轮组件进行二级减速传动，通过圆形齿轮和扇形齿轮进行三级减速传动，即采用多级减速，使得顶升机构更加的省力，进而极大的提升了顶升装置的顶升力。
48.3、通过设置包括第二电机和遮挡板的遮挡机构，当电池包放入顶升装置内时，第二电机驱动遮挡板进行旋转以覆盖电池包的充电口，避免脏水和脏物落入充电口引发短路或者损坏电池包，进而极大的提升了安全性。
49.4、通过设置连接横杆、l型推举杆以及支撑组件组成平行四边形的受力结构，保障支撑组件无论在何种状态下都能保持水平。
50.5、通过在支撑组件的边缘设置包括垂直导轨、滑块、定位销和第三电机的插销定位机构，当支撑组件升到最高位置，定位销还能通过第三电机的驱动进一步升高，即进行二级传动，当支撑组件降到最低位置时，插销定位机构又隐藏到框体内，以降低高度方向占用的空间。
51.6、通过在上推举板的底端设置斜尖型牛眼槽，使得上推举板靠自重或伸缩牛眼的弹簧(牛眼举升弹簧)产生的弹力保证斜尖型牛眼槽保持与伸缩牛眼重合，在水平位置稳定状态下处于固定的位置；当上推举板发生水平偏移时，伸缩牛眼对斜尖型牛眼槽会产生侧向力，使上推举板归位，此时伸缩牛眼处于斜尖型牛眼槽的正中间；还可根据不同场景需求更改斜尖型牛眼槽的斜尖口的角度，以改变该结构所产生侧向力的大小；通过在下推举板上设置承重块，用于分担伸缩牛眼的压力，确保伸缩牛眼的弹簧不用超负荷使用，进而极大的提升了支撑组件的使用寿命。
附图说明
52.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
53.图1是本实用新型一种应用于换电站的顶升装置的结构示意图之一。
54.图2是本实用新型一种应用于换电站的顶升装置的结构示意图之二。
55.图3是本实用新型顶升机构的结构示意图。
56.图4是本实用新型顶升机构的侧视图。
57.图5是本实用新型插销定位机构的结构示意图。
58.图6是本实用新型支撑组件的结构示意图。
59.图7是本实用新型下推举板的结构示意图。
60.图8是本实用新型上推举板的结构示意图。
61.图9是本实用新型上推举板的剖视图。
62.图10是本实用新型伸缩牛眼的结构示意图。
63.图11是本实用新型伸缩牛眼的剖视图。
64.图12是本实用新型一种应用于换电站的顶升装置的电路原理框图。
65.标记说明：
66.100-一种应用于换电站的顶升装置，1-框体，2-顶升机构，3-遮挡机构，4-插销定位机构，5-滚轮，6-plc，7-电源模块，11-工型槽，21-顶升子机构，22-连接轴，23-推举组件，24-支撑组件，211-第一电机，212-减速机，213-链轮组件，214-圆形齿轮，215-扇形齿轮，2131-链轮，2132-链条，231-l型推举杆，232-连接横杆，2311-第一转动孔，2312-第二转动孔，2313-联动孔，31-第二电机，32-遮挡板，41-垂直导轨，42-滑块，43-定位销，44-第三电机，241-下推举板，242-上推举板，243-伸缩牛眼，244-承重块，2411-牛眼通孔，2421-斜尖型牛眼槽，2431-延伸部，2432-牛眼，2433-导向轴，2434-弹簧。
具体实施方式
67.本实用新型实施例通过提供一种应用于换电站的顶升装置100，解决了现有技术中顶升装置的顶面无法与电池包齐平且顶升力偏小的技术问题，实现了极大的降低了高度方向占用的空间，极大的提升了顶升力的技术效果。
68.本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：采用内镶电池包的设计以降低高度方向占用的空间，通过采用多级减速以提升顶升装置的顶升力。
69.为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
70.请参照图1至图12所示，本实用新型一种应用于换电站的顶升装置100的较佳实施例，包括：
71.一个框体1，顶板的中部设有一用于取放电池包(未图示)以及顶升的工型槽11；所述框体1用于承载顶升装置100；
72.两个顶升机构2，对称设于所述框体1内，用于对电池包进行顶升；
73.一个遮挡机构3，设于所述框体1内，用于遮挡电池包的充电口(未图示)；
74.两个插销定位机构4，分别设于一所述顶升机构2的边缘，用于换电操作时对电动汽车(未图示)底部的销孔(未图示)进行定位；
75.所述顶升机构2包括：
76.两个顶升子机构21，对称设于所述框体1内；
77.一根连接轴22，两端分别连接一所述顶升子机构21，用于联动两个所述顶升子机构21进行同步工作；
78.一个推举组件23，底端的左右两侧分别与两个所述顶升子机构21转动连接；
79.一个支撑组件24，水平设于所述推举组件23的顶端，用于放置待顶升的电池包。
80.所述顶升子机构21包括：
81.一个第一电机211，设于所述框体1内，用于给所述支撑组件24的升降提供动力；
82.一个减速机212，动力输入端与所述第一电机211的动力输出端连接；
83.一个链轮组件213，与所述减速机212的动力输出端连接；所述链轮组件213包括两个链轮2131和一条链条2132；
84.一个圆形齿轮214，与所述链轮组件213以及连接轴22同轴连接；
85.一个扇形齿轮215，与所述圆形齿轮214啮合，并与所述推举组件23转动连接。
86.所述推举组件23包括：
87.四根l型推举杆231，下端设有一第一转动孔2311，上端设有一第二转动孔2312，中部设有一联动孔2313；所述l型推举杆231通过四个第二转动孔2312与支撑组件24转动连接，通过其中两个所述联动孔2313与顶升子机构21转动连接；
88.两根连接横杆232，前后两端通过所述第一转动孔2311与两根l型推举杆231转动连接。
89.所述连接横杆232、l型推举杆231以及支撑组件24组成平行四边形的受力结构，进而保障所述支撑组件24无论在何种状态下都能保持水平。
90.所述遮挡机构3包括：
91.一个第二电机31，设于所述框体1内，动力输出端垂直朝上，用于给所述遮挡板32的旋转提供动力；
92.一块遮挡板32，与所述第二电机31的动力输出端连接，位于所述工型槽11中部的边缘，并高于所述框体1顶部，用于遮挡电池包的充电口。
93.所述插销定位机构4包括：
94.一个垂直导轨41，设于所述支撑组件24的边缘，用于所述滑块42的限位滑动；
95.一个滑块42，与所述垂直导轨41滑动连接，用于联动所述定位销43进行升降；
96.一根定位销43，垂直设于所述滑块42的顶端，与电动汽车底部的销孔进行配合定位；
97.一个第三电机44，设于所述支撑组件24的边缘，动力输出端与所述滑块42连接，用于给所述定位销43的升降提供动力。
98.还包括：
99.四个滚轮5，对称设于所述框体1的底端，便于移动所述顶升装置100。
100.还包括：
101.一个plc6，分别与所述顶升机构2、遮挡机构3以及插销定位机构4连接；所述plc6用于控制顶升装置100的工作，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的plc即可，并不限于何种型号，且控制程序是本领域技术人员所熟知的，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的。
102.还包括：
103.一个电源模块7，与所述plc6连接，用于给所述顶升装置100供电。
104.所述支撑组件24包括：
105.一块下推举板241，贯穿设有若干个牛眼通孔2411；
106.一块上推举板242，设于所述下推举板241的上端，底端正对所述牛眼通孔2411设有若干个斜尖型牛眼槽2421；所述上推举板242通过导向杆(未图示)在下推举板241上进行升降，即有负载时向下移动，以压缩所述伸缩牛眼243；
107.若干个伸缩牛眼243，侧壁环设有一延伸部2431，通过所述延伸部2431嵌套在牛眼通孔2411上，滚动端正对所述斜尖型牛眼槽2421；所述伸缩牛眼243由牛眼2432、导向轴2433、弹簧2434等部件组成；
108.若干个承重块244，设于所述下推举板241的上端。
109.本实用新型工作原理：
110.将新的电池包通过所述工型槽11放入框体1内，并压在所述支撑组件24上，通过所述滚轮5将顶升装置100移动到电动汽车的车底。所述plc6控制顶升机构2顶起电池包预设高度，再控制所述插销定位机构4将定位销43插入电动汽车底部的销孔，接着执行换电操作。换电完成，所述支撑组件24上放置旧的电池包，所述plc6控制插销定位机构4收回定位销43，控制所述顶升机构2下降至最低位置，进而让电池包嵌入所述框体1内，所述plc6驱动第二电机31旋转遮挡板32覆盖电池包的充电口。
111.综上所述，本实用新型的优点在于：
112.1、通过在框体的顶板的中部设置用于取放电池包以及顶升的工型槽，将两个顶升机构对称设于所述框体内，即顶升机构下降到最低位置时，贴在框体内部的底板上，此时从工型槽放入电池包，使电池包的顶面与框体的顶板齐平，即采用内镶式设计，极大的降低了高度方向占用的空间，进而极大的扩展了顶升装置的适用场景。
113.2、通过设置包括第一电机、减速机、链轮组件、圆形齿轮以及扇形齿轮的顶升机构，通过减速机进行一级减速传动，通过链轮组件进行二级减速传动，通过圆形齿轮和扇形齿轮进行三级减速传动，即采用多级减速，使得顶升机构更加的省力，进而极大的提升了顶
升装置的顶升力。
114.3、通过设置包括第二电机和遮挡板的遮挡机构，当电池包放入顶升装置内时，第二电机驱动遮挡板进行旋转以覆盖电池包的充电口，避免脏水和脏物落入充电口引发短路或者损坏电池包，进而极大的提升了安全性。
115.4、通过设置连接横杆、l型推举杆以及支撑组件组成平行四边形的受力结构，保障支撑组件无论在何种状态下都能保持水平。
116.5、通过在支撑组件的边缘设置包括垂直导轨、滑块、定位销和第三电机的插销定位机构，当支撑组件升到最高位置，定位销还能通过第三电机的驱动进一步升高，即进行二级传动，当支撑组件降到最低位置时，插销定位机构又隐藏到框体内，以降低高度方向占用的空间。
117.6、通过在上推举板的底端设置斜尖型牛眼槽，使得上推举板靠自重或伸缩牛眼的弹簧(牛眼举升弹簧)产生的弹力保证斜尖型牛眼槽保持与伸缩牛眼重合，在水平位置稳定状态下处于固定的位置；当上推举板发生水平偏移时，伸缩牛眼对斜尖型牛眼槽会产生侧向力，使上推举板归位，此时伸缩牛眼处于斜尖型牛眼槽的正中间；还可根据不同场景需求更改斜尖型牛眼槽的斜尖口的角度，以改变该结构所产生侧向力的大小；通过在下推举板上设置承重块，用于分担伸缩牛眼的压力，确保伸缩牛眼的弹簧不用超负荷使用，进而极大的提升了支撑组件的使用寿命。
118.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。