大型純電動車用的電池倉快速更換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電動汽車附屬設置技術領域，具體涉及一種大型純電動汽車用的電池倉快速更換裝置。
【背景技術】
[0002]當今社會，能源日益短缺、環境污染嚴重、全球氣候變化潛在影響巨大，電力來源多元化、零排放的電動汽車成為未來汽車的發展方向。電動汽車受電池容量的限制，續航里程較低，限制了電動汽車的推廣，因此提高電池容量就成了解決電動汽車的續航里程較低的問題的必要技術手段，但隨之帶來了電池體積和重量加大、電池充電時間延長、電動汽車更換電池過程困難等問題，因此就出現了專用換充電裝置。
[0003]目前國家制定的有關政策規定電池更換時間應控制在3分鐘以內，與燃油汽車加油時間相近。要滿足國家有關政策規定采用更換電池倉的方法，就要面臨沉重電池倉的拆卸、安裝及搬運等問題。由于電池倉是由多個動力電池串聯而成，其輕者數百公斤、重者數千公斤，非一般人力可以搬運，這就為電池倉的更換帶來了很大的問題。要解決這個問題，一方面需要從電池安裝結構入手，將電池倉設計成易拆卸的結構，使電池倉成為可隨時更換的獨立部件；同時另一方面，當車載電池倉從車體中取出后的快速搬運、充滿電電池倉的快速補充、以及電池倉與車體的準確對接等問題，也是急需解決的問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種大型純電動汽車用的電池倉快速更換裝置，其采用的縱向位移驅動與平面方位自適應調整裝置可使雙軌換電工作臺在與汽車電池倉對接時實現快速調整、對準，并且在同一工位實現了電池倉的快速拆卸和換裝，其結構簡單、易于操作、自動化程度高、換裝速度快。
[0005]本發明采取的技術方案是:大型純電動車用的電池倉快速更換裝置，結構中包括底座框架、設置在底座框架上的自適應中間臺面、限定在自適應中間臺面上的雙軌換電工作臺和配套的操控機構，其關鍵在于:自適應中間臺面借助于縱向位移機構、十字滾軸機構與滾輪導槽機構組成的復合限位結構形成縱向位移驅動與平面方位自適應調整裝置，雙軌換電工作臺設定在自適應中間臺面上。
[0006]所述雙軌換電工作臺結構包括設置在自適應中間臺面上方的換電臺面，并在換電臺面上設置兩道平行縱向滑軌、相對于兩道平行縱向導軌配套設置縱向推拉導軌和縱向推拉機構；自適應中間臺面與換電臺面之間借助橫向滑軌與橫向直線驅動機構形成橫向滑動配合結構。
[0007]所述十字滾軸機構結構包括對稱設置在底座框架后部的縱向滾軸、以及配套設置在自適應中間臺面上的橫向滾軸。
[0008]所述滾輪導槽機構結構包括對稱設置在底座框架前部的縱向導向槽及配套設置在自適應中間臺面上的滾輪，所述滾輪與縱向導向槽接觸面為圓弧形狀形成點接觸結構。
[0009]所述縱向導向槽的槽寬度略大于滾輪的寬度。
[0010]所述縱向位移機構結構包括設置在底座框架中部的滾珠絲杠及驅動電機、配套鉸接定位在自適應中間臺面上的螺母。
[0011]所述自適應中間臺面前端設有對準定位機構、結構包括:定位在自適應中間臺面前端面的對準板、設置在對準板四角位置的距離感應傳感器、設置在對準板上的定位栓銷、以及位于定位栓銷之間的攝像頭，攝像頭與顯示器的輸入端連接，距離感應傳感器與控制器的輸入端連接。
[0012]所述縱向推拉機構結構包括設置在縱向推拉導軌上推拉框架、以及配套設置在推拉框架上的推拉行走驅動機構。
[0013]所述推拉行走驅動機構結構包括設置在推拉框架內的受控推拉驅動電機、借助推拉轉軸與推拉驅動電機連接的行走齒輪、以及配套設置換電臺面上的齒排。
[0014]所述推拉框架前端設有鎖緊機構、結構包括:定位在推拉框架前端面的鎖緊架、設置在鎖緊架內的鎖緊電機、與鎖緊電機輸出軸連接的鎖緊轉軸，鎖緊架上設有與鎖緊轉軸配套的限位孔、并借助限位擋塊形成鎖緊轉軸的轉動限位結構，鎖緊轉軸前端設有與電池倉配套的鎖緊銷。
[0015]本發明產生的有益效果:(I)本裝置通過縱向位移機構、十字滾軸機構及滾輪導槽機構組成的的縱向位移驅動與平面方位自適應調整裝置可以滿足與電動汽車的電池倉對接時的相對位置快速調整、精對準需求，以保證換電臺面上設置的平行縱向導軌與電動汽車放置電池倉設置的導軌在同一高度、同一平面上，以便于電池倉可以順利地從平行縱向導軌滑動到電池倉設置的導軌上；(2)本裝置可以在同一工位實現電池倉的快速拆卸和更換，而且操作簡單，自動化程度高且能夠最大限度節省操作時間和人力。
[0016]下面結合說明書附圖和【具體實施方式】進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明的雙軌換電工作臺的結構示意圖；
圖3是本發明的底座框架與自適應中間臺面配合的結構示意圖；
圖4是本發明的自適應中間臺面與換電臺面配合的結構示意圖；
圖5是本發明的對準定位機構的結構示意圖；
圖6是本發明的鎖緊機構的結構示意圖；
圖7是本發明的鎖緊架與鎖緊轉軸配合示意圖；
圖8是本發明的操控機構示意圖；
附圖中，I是底座框架，2是自適應中間臺面，2-1是縱向位移機構，2-2是十字滾軸機構,2-3是滾輪導槽機構，2_1_1是滾珠絲杠，2-1-2是螺母，2-2-1是縱向滾軸，2-2-2是橫向滾軸，2-3-1是縱向導向槽，2-3-2是滾輪，3是換電臺面，3-1是平行縱向滑軌，3-2是縱向推拉導軌，3-3是橫向滑軌，3-4是橫向直線驅動機構，3-5是推拉框架，3-6是推拉驅動電機，3~7是推拉轉軸，3_8是行走齒輪，3_9是齒排，3_10是鎖緊架，3_11是鎖緊電機，3_12是鎖緊轉軸，3-13是限位孔，3-14是限位擋塊，3-15是鎖緊銷，4_1是指示燈，4_2是顯示器，4-3是橫向、縱向操縱桿，4-4是推拉操縱桿，5是對準板，5-1是距離感應傳感器，5-2是定位栓銷，5-3是攝像頭。
【具體實施方式】
[0018]參看附圖1-8，大型純電動車用的電池倉快速更換裝置，結構中包括底座框架1、設置在底座框架I上的自適應中間臺面2、限定在自適應中間臺面2上的雙軌換電工作臺和配套的操控機構，其關鍵在于:自適應中間臺面2借助于縱向位移機構2-1、十字滾軸機構
2-2與滾輪導槽機構2-3組成的復合限位結構形成縱向位移驅動與平面方位自適應調整裝置，雙軌換電工作臺設定在自適應中間臺面2上。
[0019]所述雙軌換電工作臺結構包括設置在自適應中間臺面2上方的換電臺面3，并在換電臺面3上設置兩道平行縱向滑軌3-1、相對于兩道平行縱向導軌3-1配套設置縱向推拉導軌3-2和縱向推拉機構；自適應中間臺面2與換電臺面3之間借助橫向滑軌3-3與橫向直線驅動機構3-4形成橫向滑動配合結構。兩道平行縱向導軌3-1分別作為新、舊電池倉存儲區，將待裝的新電池倉放置于新電池倉存儲區上，借助橫向滑軌3-3與橫向直線驅動機構3-4形成橫向滑動配合結構實現換電臺面3的新、舊電池倉存儲區的切換。
[0020]所述十字滾軸機構2-2結構包括對稱設置在底座框架I后部的縱向滾軸2-2-1、以及配套設置在自適應中間臺面2上的橫向滾軸2-2-2。橫向滾軸2-2-2在縱向滾軸2_2_1上左右擺動實現自適應中間臺面2在底座框架I上平面方位旋擺調整，以配合換電臺面3中的平行縱向導軌3-1與電動汽車的電池倉存放導軌的對準、接駁，使平行縱向導軌3-1與電動汽車放置電池倉設置的導軌在同一高度、同一平面上，以便于電池倉可以順利地從平行縱向導軌3-1滑動到電池倉設置的導軌上。
[0021]所述滾輪導槽機構2-3結構包括對稱設置在底座框架I前部的縱向導向槽2-3-1及配套設置在自適應中間臺面2上的滾輪2-3-2，所述滾輪2-3-2與縱向導向槽2_3_1接觸面為圓弧形狀形成點接觸結構。滾輪2-3-2與縱向導向槽2-3-1組合的滾輪導槽機構2-3可以使自適應中間臺面2在縱向位移機構2-1的驅動下實現縱向位移。
[0022]所述縱向導向槽2-3-1的槽寬度略大于滾輪2-3-2的寬度。此結構的設置可以更好的配合十字滾軸機構2-2左右擺動，進一步優化自適應中間臺面2的平面方位旋擺調整，并結合滾輪2-3-2與縱向導向槽2-3-1接觸面為圓弧形狀結構，使自適應中間臺面2平面方位旋擺輕巧、快捷。
[0023]所述縱向位移機構2-1結構包括設置在底座框架I中部的滾珠絲杠2-1-1及驅動電機、配套鉸接定位在自適應中