一种车辆换电用快速锁紧装置的制作方法

1.本发明属于车辆换电领域，具体涉及一种车辆换电用快速锁紧装置。


背景技术：

2.电动汽车换电模式是指通过集中型充电站对大量电池集中存储、集中充电、统一配送，并在电池配送站内对电动汽车进行电池更换服务或者集电池的充电、物流调配、以及换电服务于一体；传统电池包通过螺栓固定在车辆底盘，车辆换电时需要将螺栓拧开，换电完成后再将螺栓拧紧，需要消耗大量的时间，换电效率低下，现有的锁紧装置大多通过电动或气动控制锁紧与放松，而电动或气动装置使用时可能会出现故障，导致电池包松动掉落或者无法取出，导致车辆突然断电，严重甚至造成重大交通事故，电池包无法取出则严重影响车辆正常换电，导致车辆暂时无法使用，影响用户体验；
3.在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于理解本发明构思的背景，因此，其中可以包含不构成现有技术的信息。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术问题中存在的技术问题之一，提供一种车辆换电用快速锁紧装置。
5.技术方案：一种车辆换电用快速锁紧装置，包括有电池包和定位组件；电池包上安装有用于定位的定位组件；电池包上侧右部设置有通讯插头；还包括有锥头杆和锁紧组件；定位组件前部和后部均固接有三个等距的锥头杆；定位组件上侧安装有用于锁紧锥头杆的锁紧组件；锥头杆与锁紧组件连接；锁紧组件下侧右部设置有通讯插口。
6.作为上述方案的改进，六个锥头杆中部均设置为沙漏状。
7.作为上述方案的改进，定位组件包括有第一固定板、定位杆和第二固定板；电池包左侧和右侧各固接有一个第一固定板；两个第一固定板上侧均固接有两个前后对称的定位杆；四个定位杆均与锁紧组件连接；电池包前侧和后侧各固接有一个第二固定板；两个第二固定板各与三个锥头杆固接。
8.作为上述方案的改进，四个定位杆上均开有用于限位的销孔。
9.作为上述方案的改进，锁紧组件包括有第三固定板、第一安装板、第二安装板、第一复位弹簧、第四固定板、第一固定杆、限位杆、第一平齿轮、保险单元和锁紧单元；电池包上方设置有两个左右对称的第三固定板；两个第三固定板下侧共同固接有两个前后对称的第一安装板；两个第一安装板之间共同固接有两个左右对称的第二安装板；左方的第二安装板与左方的两个定位杆插接；右方的第二安装板与右方的两个定位杆插接；两个第一安装板上侧均固接有两个左右对称的第一复位弹簧；前方的两个第一复位弹簧上侧共同固接有一个第四固定板；后方的两个第一复位弹簧上侧共同固接有另一个第四固定板；两个第一安装板左部和右部均滑动连接有一个第一固定杆；每个第一固定杆下部均固接有一个限位杆；前方的两个限位杆均与前方的第一安装板互相接触；后方的两个限位杆均与后方的
第一安装板互相接触；每个第一固定杆上部均固接有一个第一平齿轮；前方的两个第一固定杆均与前方的第四固定板转动连接；后方的两个第一固定杆均与后方的第四固定板转动连接；两个第一固定杆左部和右部均连接有一个保险单元；左方的两个保险单元均与左方的第二安装板连接；左方的两个保险单元各与一个定位杆连接；右方的两个保险单元均与右方的第二安装板连接；右方的两个保险单元各与一个定位杆连接；两个第一安装板内均连接有三个等距的锁紧单元；前方的三个锁紧单元均与前方的第四固定板连接；后方的三个锁紧单元均与后方的第四固定板连接。
10.作为上述方案的改进，两个第二安装板下侧前部和下侧后部均开有一个限位孔。
11.作为上述方案的改进，两个第一安装板左部和右部均开有一个限位槽，每个限位槽下部均连通有一个圆形槽。
12.作为上述方案的改进，左部前方的保险单元包括有扭力弹簧轴、第二平齿轮、拉绳、第二复位弹簧和插销；前方的第一安装板左部连接有扭力弹簧轴；扭力弹簧轴上部固接有第二平齿轮；左方的第二安装板前部滑动连接有插销；插销前侧固接有第二复位弹簧；第二复位弹簧与第二安装板固接；插销前侧固接有拉绳；拉绳与扭力弹簧轴固接；插销与一个定位杆插接。
13.作为上述方案的改进，前方左部的锁紧单元包括有圆台筒、第二固定杆、固定盘、第一弹簧伸缩杆、中空限位套、中空板、第一导流管、储油环、限位球、第二弹簧伸缩杆、输气筒、活塞杆、导气管和第二导流管；前方的第一安装板左部固接有圆台筒；圆台筒上部滑动连接有第二固定杆；第二固定杆上侧与前方的第四固定板固接；第二固定杆下侧固接有固定盘；圆台筒内底面固接有两个左右对称的第一弹簧伸缩杆；两个第一弹簧伸缩杆伸缩端共同固接有中空限位套；两个中空限位套内各滑动连接有一个限位球；两个限位球均与前方左部的锥头杆接触；前方左部的锥头杆与固定盘互相接触；前方左部的锥头杆与圆台筒插接；两个中空限位套前部和后部均连通有一个中空板；四个中空板均与固定盘固接；四个中空板上侧均连通有一个第一导流管；四个第一导流管均与固定盘滑动连接；四个第一导流管各与一个中空板滑动连接；四个第一导流管上侧共同连通有储油环；储油环与圆台筒固接；两个中空限位套上侧各固接有一个第二弹簧伸缩杆；两个第二弹簧伸缩杆均与圆台筒固接；圆台筒内顶面固接有两个前后对称的输气筒；固定盘上侧固接有两个前后对称的活塞杆，两个活塞杆上侧均设置有活塞；两个活塞杆各与一个输气筒滑动连接；两个输气筒上侧各连通有一个导气管；两个导气管均与储油环连通；两个导气管均与圆台筒固接；固定盘与两个第二弹簧伸缩杆滑动连接；储油环上侧连通有第二导流管；第二导流管与圆台筒固接。
14.作为上述方案的改进，两个中空限位套内环形一周等距开有多个漏液槽，每个漏液槽朝向中空限位套圆心一侧均连通有多个漏液孔。
15.根据本发明的一个或多个实施例，通过控制四个第一固定杆实现定位组件与锁紧组件的多处锁紧与放松，确保电池包安装固定稳定性同时，快速对电池包进行更换，相比传统螺栓固定提升了换电效率，通过纯机械结构进行锁紧，避免出现使用电动和气动锁紧装置出现故障导致电池包松动掉落造成事故的情况，通过四个保险单元进行固定，起到双重保险的作用；
16.电池包取出时，润滑油通过中空限位套上的漏液槽和漏液孔滴在限位球上，对限
位球进行润滑，减少限位球受到的磨损以及保证限位球在中空限位套内滑动顺畅，确保锁紧组件正常运行。
附图说明
17.图1为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的第一种立体结构示意图；
18.图2为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的第二种立体结构示意图；
19.图3为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的定位组件立体结构示意图；
20.图4为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的锥头杆立体结构示意图；
21.图5为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的锁紧组件第一立体结构示意图；
22.图6为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的锁紧组件第二立体结构示意图；
23.图7为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的a区放大图；
24.图8为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的锁紧组件第一局部剖面立体结构示意图；
25.图9为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的锁紧组件局部仰视立体结构示意图；
26.图10为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的c区放大图；
27.图11为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的b区放大图；
28.图12为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的锁紧组件第二局部剖面立体结构示意图；
29.图13为本发明的车辆换电用快速锁紧装置的中空限位套剖面立体结构示意图。
30.图中标号名称：1-电池包，001-通讯插头，002-销孔，003-通讯插口，004-限位孔，005-限位槽，006-漏液槽，007-漏液孔，101-第一固定板，102-定位杆，103-第二固定板，104-锥头杆，201-第三固定板，202-第一安装板，203-第二安装板，204-第一复位弹簧，205-第四固定板，206-第一固定杆，207-限位杆，208-第一平齿轮，209-扭力弹簧轴，210-第二平齿轮，211-拉绳，212-第二复位弹簧，213-插销，214-圆台筒，215-第二固定杆，216-固定盘，217-第一弹簧伸缩杆，218-中空限位套，219-中空板，220-第一导流管，221-储油环，222-限位球，223-第二弹簧伸缩杆，224-输气筒，225-活塞杆，226-导气管，227-第二导流管。
具体实施方式
31.下文中，将参照附图更详细地描述本公开的实施例。
32.本实施例提供一种车辆换电用快速锁紧装置，如图1-13所示，包括有电池包1和定位组件；电池包1上安装有定位组件；电池包1上侧右部设置有通讯插头001；
33.还包括有锥头杆104和锁紧组件；定位组件前部和后部均固接有三个等距的锥头杆104；定位组件上侧安装有锁紧组件；锥头杆104与锁紧组件连接；锁紧组件下侧右部设置有通讯插口003。
34.在本实施例中，六个锥头杆104中部均设置为沙漏状。
35.定位组件包括有第一固定板101、定位杆102和第二固定板103；电池包1左侧和右侧各固接有一个第一固定板101；两个第一固定板101上侧均固接有两个前后对称的定位杆102；四个定位杆102均与锁紧组件连接；电池包1前侧和后侧各固接有一个第二固定板103；两个第二固定板103各与三个锥头杆104固接。
36.在本实施例中，四个定位杆102上均开有用于限位的销孔002。
37.锁紧组件包括有第三固定板201、第一安装板202、第二安装板203、第一复位弹簧204、第四固定板205、第一固定杆206、限位杆207、第一平齿轮208、保险单元和锁紧单元；电池包1上方设置有两个左右对称的第三固定板201；两个第三固定板201下侧共同固接有两个前后对称的第一安装板202；两个第一安装板202之间共同固接有两个左右对称的第二安装板203；左方的第二安装板203与左方的两个定位杆102插接；右方的第二安装板203与右方的两个定位杆102插接；两个第一安装板202上侧均固接有两个左右对称的第一复位弹簧204；前方的两个第一复位弹簧204上侧共同固接有一个第四固定板205；后方的两个第一复位弹簧204上侧共同固接有另一个第四固定板205；两个第一安装板202左部和右部均滑动连接有一个第一固定杆206；每个第一固定杆206下部均固接有一个限位杆207；前方的两个限位杆207均与前方的第一安装板202互相接触；后方的两个限位杆207均与后方的第一安装板202互相接触；每个第一固定杆206上部均固接有一个第一平齿轮208；前方的两个第一固定杆206均与前方的第四固定板205转动连接；后方的两个第一固定杆206均与后方的第四固定板205转动连接；两个第一固定杆206左部和右部均连接有一个保险单元；左方的两个保险单元均与左方的第二安装板203连接；左方的两个保险单元各与一个定位杆102连接；右方的两个保险单元均与右方的第二安装板203连接；右方的两个保险单元各与一个定位杆102连接；两个第一安装板202内均连接有三个等距的锁紧单元；前方的三个锁紧单元均与前方的第四固定板205连接；后方的三个锁紧单元均与后方的第四固定板205连接。
38.在本实施例中，两个第二安装板203下侧前部和下侧后部均开有一个限位孔004。
39.在本实施例中，两个第一安装板202左部和右部均开有一个限位槽005，每个限位槽005下部均连通有一个圆形槽。
40.左部前方的保险单元包括有扭力弹簧轴209、第二平齿轮210、拉绳211、第二复位弹簧212和插销213；前方的第一安装板202左部连接有扭力弹簧轴209；扭力弹簧轴209上部固接有第二平齿轮210；左方的第二安装板203前部滑动连接有插销213；插销213前侧固接有第二复位弹簧212；第二复位弹簧212与第二安装板203固接；插销213前侧固接有拉绳211；拉绳211与扭力弹簧轴209固接；插销213与一个定位杆102插接。
41.前方左部的锁紧单元包括有圆台筒214、第二固定杆215、固定盘216、第一弹簧伸缩杆217、中空限位套218、中空板219、第一导流管220、储油环221、限位球222、第二弹簧伸缩杆223、输气筒224、活塞杆225、导气管226和第二导流管227；前方的第一安装板202左部固接有圆台筒214；圆台筒214上部滑动连接有第二固定杆215；第二固定杆215上侧与前方的第四固定板205固接；第二固定杆215下侧固接有固定盘216；圆台筒214内底面固接有两个左右对称的第一弹簧伸缩杆217；两个第一弹簧伸缩杆217伸缩端共同固接有中空限位套218；两个中空限位套218内各滑动连接有一个限位球222；两个限位球222均与前方左部的锥头杆104接触；前方左部的锥头杆104与固定盘216互相接触；前方左部的锥头杆104与圆台筒214插接；两个中空限位套218前部和后部均连通有一个中空板219；四个中空板219均与固定盘216固接；四个中空板219上侧均连通有一个第一导流管220；四个第一导流管220均与固定盘216滑动连接；四个第一导流管220各与一个中空板219滑动连接；四个第一导流管220上侧共同连通有储油环221；储油环221与圆台筒214固接；两个中空限位套218上侧各固接有一个第二弹簧伸缩杆223；两个第二弹簧伸缩杆223均与圆台筒214固接；圆台筒214
内顶面固接有两个前后对称的输气筒224；固定盘216上侧固接有两个前后对称的活塞杆225，两个活塞杆225上侧均设置有活塞；两个活塞杆225各与一个输气筒224滑动连接；两个输气筒224上侧各连通有一个导气管226；两个导气管226均与储油环221连通；两个导气管226均与圆台筒214固接；固定盘216与两个第二弹簧伸缩杆223滑动连接；储油环221上侧连通有第二导流管227；第二导流管227与圆台筒214固接。
42.在本实施例中，两个中空限位套218内环形一周等距开有多个漏液槽006，每个漏液槽006朝向中空限位套218圆心一侧均连通有多个漏液孔007。
43.在本实施例中，四个第一固定杆206下侧均开有六角螺孔。
44.通过螺栓将第一安装板202和第二安装板203固定在车辆底盘上，第二导流管227外接润滑油储存罐，中空限位套218、中空板219和储油环221内预先储存有润滑油，当需要更换电池包1时，通过换电机构将车辆架空，换电机构搭载与第一固定杆206下侧六角螺孔相适配的电动螺杆，使电动螺杆插入第一固定杆206下侧六角螺孔内，接着控制电动螺杆转动，带动第一固定杆206和限位杆207转动，直到使第一固定杆206和限位杆207与限位槽005正对，接着通过升降机构推动电动螺杆上升，使第一固定杆206在限位槽005内向上滑动，直到限位杆207位于限位槽005下部的圆形槽内，限位杆207向上移动同时带动第一平齿轮208上移动，使第一平齿轮208与第二平齿轮210互相啮合，同时第一固定杆206推动第四固定板205上升，使第一复位弹簧204被拉伸，第四固定板205上升时带动第二固定杆215向上移动，第二固定杆215带动固定盘216和中空板219在第一导流管220上向上滑动，中空板219带动中空限位套218和中空板219向上移动，由于限位球222在圆台筒214内越往上活动空间越大，进而同时中空限位套218带动限位球222向上移动，限位球222受到锥头杆104挤压在中空限位套218内滑动，而不会被锥头杆104卡住，进而使两个限位球222不再对锥头杆104进行限位，同时换电机构支撑平台对电池包1底部进行支撑，中空限位套218向上移动使第二弹簧伸缩杆223被压缩，使第一弹簧伸缩杆217被拉伸，与此同时固定盘216带动活塞杆225在输气筒224内向上滑动，使输气筒224内的空气通过导气管226导入储油环221内，进而使储油环221内的润滑油通过第一导流管220和中空板219导入中空限位套218内，再通过中空限位套218上的漏液槽006和漏液孔007滴在限位球222上，对限位球222进行润滑，减少限位球222受到的磨损以及保证限位球222在中空限位套218内滑动顺畅，确保锁紧组件正常运行；
45.然后控制电动螺杆转动，进而带动第一固定杆206、限位杆207和第一平齿轮208转动，第一平齿轮208带动第二平齿轮210传动扭力弹簧轴209转动，进而使扭力弹簧轴209发生扭转，使拉绳211卷绕在扭力弹簧轴209上，拉绳211带动插销213移动，使第二复位弹簧212被压缩，直到插销213与定位杆102完全分离，此时电池包1不再通过定位组件被锁紧组件固定，换电机构支撑平台向下移动，电池包1随之同步向下移动，锥头杆104与圆台筒214分离，进而将需要更换的电池包1取出，再以相反的操作，对满电的电池包1进行安装，使通讯插头001插入通讯插口003内，通过定位组件与锁紧组件配合对电池包1进行固定，进而通过控制四个第一固定杆206实现定位组件与锁紧组件的多处锁紧与放松，确保电池包1安装固定稳定性同时，快速对电池包1进行更换，相比传统螺栓固定提升了换电效率，通过纯机械结构进行锁紧，避免出现使用电动和气动锁紧装置出现故障导致电池包1松动掉落造成事故的情况，通过四个保险单元进行固定，起到双重保险的作用，同时分担锥头杆104所承
受的力；
46.满电的电池包1安装完成后，升降机构带动电动螺杆向下移动复位，进而第一复位弹簧204释放弹力使第四固定板205复位，第四固定板205带动第二固定杆215和固定盘216复位，第二弹簧伸缩杆223和第一弹簧伸缩杆217释放弹力使中空限位套218带动限位球222复位，使两个限位球222位于锥头杆104的沙漏状部位，从而对锥头杆104进行限位，实现对锥头杆104的锁紧，接着控制电动螺杆反向转动，使第一固定杆206和限位杆207恢复至初始状态，使扭力弹簧轴209释放弹力反向转动，第二复位弹簧212释放弹力使拉绳211恢复成绷直状态，使插销213插入定位杆102的销孔002内，对定位杆102进行限位，进而完成对电池包1的锁紧，至此换电工作完成。
47.以上所述仅为本发明的实施例子而已，并不用于限制本发明。凡在本发明的原则之内，所作的等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明未作详细阐述的内容属于本专业领域技术人员公知的已有技术。