用于电池转运设备的升降平衡机构的制作方法

1.本实用新型涉及电池转运设备领域，尤其涉及一种用于电池转运设备的升降平衡机构。


背景技术：

2.电池转运设备作为换电站中的必须设备，用于对电池架内的电池进行转运，从而将电池从电池架转运至换电小车上以便于安装到电动汽车上，或将来自电动汽车上拆卸下来的电池转运至电池架上对应的充电仓内进行充电。
3.现有方案中，电池转运设备与电池架相对设置从而方便电池进出充电仓，并通过控制电池转运设备升降移动，以提取电池架的任意充电仓内的满电电池或将亏电电池送至指定的充电仓内。电池转运设备通常通过驱动机构驱动相应的传动机构运动来实现升降移动。因此，电池转运设备自身的重量以及电池的重量导致对驱动器的承受载荷的要求较高，导致驱动器易损坏，消耗大，使用过程中也存在安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池转运设备中的驱动机构的承受载荷的要求较高的缺陷，提供一种用于电池转运设备的升降平衡机构。
5.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.一种用于电池转运设备的升降平衡机构，设置于换电站内并用于平衡电池转运设备的升降移动，所述电池转运设备与电池架相对设置，所述升降平衡机构包括连接件、重量块调整单元以及导向组件，所述连接件的两端分别连接所述电池转运设备的轿厢和所述重量块调整单元，所述重量块调整单元设于所述电池架的外侧，所述导向组件设置于所述轿厢与所述重量块调整单元之间以进行连接方向导向从而平衡所述轿厢与所述重量块调整单元的升降移动。
7.通过将重量块调整单元置于一侧，可以节省升降平衡机构的空间占用；通过设置导向组件，可实现轿厢和重量块调整单元间的衔接导向，提高升降平衡机构的运行稳定性，通过上述重量块调整单元可以平衡轿厢的重力，减小驱动机构所需提供的驱动力，从而减少驱动机构的损耗，节约成本，并且提高电池转运设备升降的可靠性。
8.优选的，所述导向组件包括与所述电池架的顶部位置相对应设置的第一转向轮和第二转向轮，所述第一转向轮和所述第二转向轮分别对应于所述电池架和所述电池转运设备，以便于在所述重量块调整单元和所述轿厢之间对所述连接件进行转向连接。
9.导向组件能够引导连接件转向，使重量块调整单元和轿厢之间的衔接更为顺滑平缓，避免因衔接突兀导致连接件与导向组件脱离或连接件本身出现纠缠的情况，提高了升降平衡机构的运行稳定性。
10.优选的，所述导向组件还包括与所述轿厢相连接的第一导向单元。
11.该第一导向单元用于实现连接件与轿厢间导向连接，能够减少轿厢自身晃动对升
降平衡机构运行稳定性的影响。
12.优选的，所述第一导向单元包括设置于所述轿厢顶部位置上的至少一个第一滑轮，所述连接件一端固定在与所述电池架的顶部位置相对应的位置上，另一端绕设所述第一滑轮后穿出至所述第一转向轮。
13.连接件的一端连接于电池架顶部，另一端依次绕过轿厢上的第一滑轮、导向组件后与重量块调整单元连接，形成一个动滑轮结构，此时重量块调整单元只需一半的重量即可实现对轿厢升降的平衡，节约物料成本。
14.优选的，所述第一滑轮、所述第一转向轮以及所述第二转向轮保持径向一致设置。由此，可使滑轮组的结构更为简单，可靠性更高。
15.优选的，所述第一导向单元包括沿所述轿厢的长度方向设置于其两侧底部的两个第一滑轮，所述第一滑轮的径向方向与所述轿厢的长度方向一致。通过将连接件沿长度方向绕设于轿厢的底部实现兜底式连接，相对于点连接方式使受力更均匀，提高升降平衡机构的稳定性与可靠性。
16.优选的，所述第一转向轮与相邻的所述第一滑轮保持径向相垂直设置。
17.由此，通过径向垂直设置的第一转向轮和第一滑轮，能够防止连接件脱槽，进而保证连接件在升降平衡机构运行过程中的准确导向。
18.优选的，所述第一导向单元包括设置于所述轿厢沿其长度方向的两外侧对应的顶部位置上的第一滑轮，所述连接件包括两根钢丝绳，所述两根钢丝绳的一端分别连接于所述轿厢的两侧位置上，并且另一端对应绕设于对应的所述第一滑轮上。
19.连接轿厢两端的钢丝绳在分别绕过顶部对应位置的第一滑轮后在导向组件的引导下与重量块调整单元连接，由此形成一个定滑轮组结构，使重量块调整单元与轿厢可反向升降移动，实现重量块调整单元对轿厢升降的平衡作用。
20.优选的，所述第一转向轮、所述第二转向轮以及与所述第一转向轮相邻的所述第一滑轮保持径向相一致设置，另外一个所述第一滑轮与所述第一转向轮保持径向垂直设置。
21.由此，通过与第一转向轮径向垂直设置的第一滑轮保证轿厢另一端的钢丝绳能够汇合至轿厢另一侧的钢丝绳上，即汇合至第一转向轮处，实现合理布局第一导向单元的结构，节约占用空间，保证升降平衡机构的运行稳定性。
22.优选的，与所述第一转向轮相配合的所述第一滑轮呈预定偏角设置。
23.采用这样的结构，该第一滑轮的线槽与第一转向轮的外切线相重合，使置于线槽中的钢丝绳不会在垂直于线槽方向的偏向力作用下从滑槽中脱离，进而使该升降平衡机构具有更好的运行稳定性以及可靠性。
24.优选的，所述电池转运设备还包括与所述电池架的顶部位置相对应设置的顶板，所述第一转向轮和所述第二转向轮分别设于所述顶板上。
25.该顶板与电池架的立柱连接，使电池架成为一个框架结构，整体结构更为稳固，另外，该顶板还能为第一转向轮和第二转向轮提供安装位置，为第一转向轮和第二转向轮的合理布局提供前提，又由于该顶板所处的位置与第一转向轮、第二转向轮所处的安装位置是一致的，将其置于顶板上还具有节约空间，并简化对应结构的作用。
26.优选的，所述导向组件还包括设置于所述重量块调整单元上的第二滑轮，所述连
接件由所述第二转向轮穿出后绕设所述第二滑轮并连接于所述顶板上。
27.该连接件的一端为活动端，另一端在绕过第二滑轮后与顶板连接，由此形成了一个动滑轮结构，由此，实现了连接件与重量块调整单元的滑轮连接，并能同时起到减小重量块调整单元升降行程，降低活动端载荷的作用。
28.优选的，所述连接件至少连接所述重量块调整单元的一端通过弹簧缓冲器连接于所述顶板上。
29.缓冲器可以提供缓冲，在轿厢突然升降加速时，缓冲器通过压缩进行缓冲，避免连接件与顶板的固定处承受过大拉力而断开。
30.优选的，所述重量块调整单元包括具有容纳腔的框架，以及设置于所述容纳腔内的重量块，所述重量块可拆卸设置于所述容纳腔内。
31.由此，重量块可以根据需要实际重量需求进行组合更换，从而实现重量块调整单元的重量调整。
32.优选的，所述框架的两侧设置有导靴或导轨，所述电池架的对应位置设置有导轨或导靴，通过所述导靴与导轨的滑动配合以对所述重量块调整单元进行导向。
33.通过导靴和导轨的配合对重量块调整单元的升降移动进行导向，避免重量块调整单元在升降移动过程中产生晃动，提高可靠性与安全性。
34.本实用新型的积极进步效果在于：
35.通过所述重量块调整单元的重力可以平衡轿厢，减小驱动机构所需提供的驱动力，从而减少驱动机构的损耗，节约成本，并且提高电池转运设备升降的可靠性。
附图说明
36.图1为本实用新型实施例1提供的一种升降平衡机构的结构示意图；
37.图2为本实用新型实施例1提供的一种升降平衡机构的局部机构示意图；
38.图3为图2中a部分的局部放大图；
39.图4为本实用新型实施例2提供的一种升降平衡机构的立体图；
40.图5为本实用新型实施例2中第一导向单元的结构视图；
41.图6为本实用新型实施例2中第一滑轮与第一转向轮的相对位置视图；
42.图7为本实用新型实施例2中第一滑轮、第一转向轮和钢丝绳的相对关系视图；
43.图8为本实用新型实施例2中重量块调整单元的立体图；
44.图9为本实用新型实施例3中第一滑轮与第一转向轮的相对关系视图。
45.附图标记说明：
46.电池转运设备10
47.轿厢11
48.电池架20
49.顶板21
50.缓冲器22
51.升降平衡机构30
52.连接件100
53.钢丝绳110
54.重量块调整单元200
55.框架210
56.导靴211
57.重量块220
58.导向组件300
59.第一转向轮310a，310b，310c
60.第二转向轮320a，320b，320c
61.第一导向单元330a，330b，330c
62.第一滑轮331a，331b，331c
63.第二滑轮340
具体实施方式
64.下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在的实施例范围之中。
65.实施例1
66.如图1和图2所示，一种用于电池转运设备的升降平衡机构30，设置于换电站内并用于平衡电池转运设备10的升降移动，电池转运设备10与电池架20相对设置并设于两列电池架20之间，其包括设于两列电池架20间的轿厢11，轿厢11能够在驱动机构的驱动下升降移动以移动至任意高度的电池仓位对准的位置上。
67.升降平衡机构30包括连接件100、重量块调整单元200以及导向组件300。
68.重量块调整单元200布置于电池架20的外侧，具体的说，该重量块调整单元200布置于轿厢11一侧。该连接件100的两端分别连接重量块调整单元200与轿厢11，导向组件300设于重量块调整单元200和轿厢11之间，连接件100绕设于该导向组件300上，通过连接件100的连接和导向组件300的导向，实现重量块调整单元200对轿厢11升降的平衡。
69.上文所说的实现重量块调整单元200对轿厢11升降的平衡，是指使轿厢11与重量块调整单元200间具有相反的升降关系，当轿厢11升起时，重量块调整单元200下降，当轿厢11下降时，重量块调整单元200上升。由于重量块调整单元自身具有一定的自重，该自重可经连接件100和导向组件300传递至轿厢11，平衡轿厢11的部分重力，由此降低了对驱动机构的驱动力要求，降低了驱动轿厢11升降时的能量消耗，并提高了驱动机构的寿命。
70.第一导向单元330a包括沿轿厢11的长度方向布置于其两侧底部的两个第一滑轮331a以及设于重量块调整单元200上的第二滑轮340。
71.结合图1至图3，导向组件300包括与电池架20顶部相对应设置的第一转向轮310a和第二转向轮320a。第一转向轮310a和第二转向轮320a保持径向一致设置，两个第一滑轮331a与第一转向轮310a和第二转向轮320a保持径向垂直设置，第二滑轮340与第一转向轮310a和第二转向轮320a保持径向一致设置。
72.连接件100从轿厢11底部绕过轿厢11两侧的第一滑轮331a后，再从第一转向轮310a、第二转向轮320a的上表面绕过依次绕过第一转向轮310a和第二转向轮320a，随后自第二滑轮340的下表面绕过该第二滑轮340，最后自绕过第二滑轮340的一端向上延伸并连接至电池架20顶部。由此，构成了一个平衡轿厢11与重量块调整单元200升降的滑轮组结
构。其中，通过径向垂直设置的第一转向轮310a和第一滑轮331a，能够防止连接件在第一转向轮310a或第一滑轮331a上发生脱槽，进而保证连接件在升降平衡过程中的准确导向。
73.将连接件100以兜底方式绕设于两个第一滑轮331a上，能够降低轿厢11长度方向的摆幅，提高轿厢11的运行稳定性。通过将连接件100沿长度方向绕设于轿厢11的底部实现兜底式连接，相对于点连接方式使受力更均匀，提高升降平衡过程的稳定性与可靠性。
74.将重量块调整单元200布置于轿厢11的长边一侧，从而确保重量块调整单元200能够设置于合适的位置上，节约重量块调整单元200整体的占用空间，实现升降平衡机构的合理布局。
75.通过第一转向轮310a、第二转向轮320a引导连接件100沿偏转90
°
的方向与一侧的重量块调整单元200相连，可使轿厢11与重量块调整单元200间的衔接更为平滑，避免连接件100纠缠或连接件100因衔接突兀导致脱离导向组件300，提高了升降平衡机构的运行可靠性。
76.在一种优选实施例中，该电池架20的顶部具有顶板21，第一转向轮310a和第二转向轮320a连接于该顶板21。通过设置顶板21，使电池架成为一个框架结构，整体结构更为稳固，另外，该顶板21还能为第一转向轮310a和第二转向轮320a提供安装位置，为第一转向轮310a和第二转向轮320a的合理布局提供前提，又由于该顶板21所处的位置与第一转向轮310a、第二转向轮320a所处的安装位置是一致的，将其置于顶板21上还具有节约空间，并简化对应结构的作用。
77.具体的，该连接件100的一端连接于对应该第一滑轮331a上方位置处，另一端在穿出第二滑轮340后对应连接于上方的顶板21上。由此，使连接件100与轿厢11上的第一滑轮331a构成一组动滑轮，该连接件100自第一滑轮331a处穿出的一端为自由端；该连接件100与重量块调整单元200上的第二滑轮340构成另一组动滑轮，该连接件100自第二滑轮340处穿出的一端为自由端。采用这样的结构布局，可将连接件100所受的载荷部分分担到顶板21、第一滑轮331a、第一转向轮310a、第二转向轮320a以及第二滑轮340上。降低连接件100承担的载荷，提高连接件100的连接可靠性，同时还能起到降低重量块调整单元200和轿厢11运动行程的作用。
78.在一种优选实施例中，该连接件100包括多根钢丝绳110。两个第一滑轮331a、第一转向轮310a、第二转向轮320a以及第二滑轮340分别具有多个滑槽以独立绕设两根钢丝绳110。滑槽可以约束走线，避免不同钢丝绳110互相纠缠在一起而影响升降平衡效果，保证钢丝绳110滑动顺畅。
79.进一步的，该径向垂直设置的第一滑轮331a上和第一转向轮310a上分别用于绕设所述多根钢丝绳110的多个滑槽满足如下关系：第一滑轮331a上或第一转向轮310a上的多个滑槽的宽度方向的中心线与第一转向轮310a或所述第一滑轮331a的外切线相重合设置。
80.通过将第一滑轮331a和第一转向轮310a设置为满足如上关系，可以确保第一滑轮331a和第一转向轮310a之间可以穿设多根两根或三根钢丝绳110，减小每根钢丝绳110的负载，避免钢丝绳110在升降平衡过程中的损耗，降低成本。
81.作为本实用新型的一种优选实施方式，该连接件100至少连接该重量块调整单元200的一端通过弹簧缓冲器22连接于顶板21上，在轿厢11突然升降加速时，缓冲器22通过压缩进行缓冲，避免连接件100与顶板21的固定处承受过大拉力而断开，同时还能避免钢丝绳
110因受到冲击而脱离滑槽。
82.如图6所示，该重量块调整单元200包括具有容纳腔的框架210，以及设置于容纳腔内的重量块220，重量块220可拆卸地设置于容纳腔内。重量块220可以根据需要进行更换，从而实现对重量块220重量的调整。框架210的两侧设置有导靴211或导轨，电池架20的对应重量块调整单元200两端的位置处有导轨或导靴211，通过导靴211与导轨的滑动配合以对重量块调整单元20进行的升降进行导向。导靴211和导轨的安装精度要求低，便于安装。
83.实施例2
84.该实施例2与实施例1的结构类似，均包括连接件100、重量块调整单元200以及导向组件300，其区别在于：
85.如图4所示，实施例2中的导向组件300包括与轿厢11连接的第一导向单元330b，第一导向单元330b包括设置于轿厢11沿其长度方向的两外侧对应的顶部位置上的第一滑轮331b，连接件100包括两根钢丝绳110，两根钢丝绳110的一端分别连接于轿厢11的两侧位置上，并且另一端对应绕设于轿厢11两侧上方位置的第一滑轮331b上。
86.结合图4和图5，该导向组件300还包括第一转向轮310b和第二转向轮320b，该第一转向轮310b与轿厢11一侧的第一滑轮331b相邻布置，其中，与该第一转向轮310b相邻的第一滑轮331b与该第一转向轮310b在径向方向上保持一致，远离该第一转向轮310b的第一滑轮331b与该第一转向轮310b保持径向垂直设置。轿厢11远离第一转向轮310b一端的钢丝绳110自第一滑轮331b处穿出后，在第一转向轮310b的引导下偏转一定角度后依次绕设于该第二转向轮320b和第二滑轮340，轿厢11靠近第一转向轮310b一端的钢丝绳110自第一滑轮331b处穿出后，依次绕过第二转向轮320b和第二滑轮340。由此实现了对两根钢丝绳110的分别导向。在绕过第二滑轮340后，两根钢丝绳110分别向上延伸并与顶板21相连接。该升降平衡机构能够通过重量块调整单元200平衡轿厢11的升降移动，使轿厢11的升降过程更为稳定，从而使得驱动机构可以利用更少的力带动轿厢11移动，降低驱动机构的负荷，从而节约成本，提高可靠性，并且使得整体更为平衡。
87.结合图7和图9所示，在一优选的实施例中，该远离第一转向轮310b一端的第一滑轮331b与第一转向轮310b之间呈预定偏角设置。呈偏角设置是指该第一滑轮331b的径向方向与第一转向轮310b的轴向方向间具有夹角，该夹角为5
°‑
20
°
。
88.采用这样的结构，第一滑轮331b的线槽能够与第一转向轮310b的外切线相重合，使置于线槽中的钢丝绳110不会在垂直于线槽方向的偏向力作用下从线槽中脱离，进而使该升降平衡机构具有更好的运行稳定性以及可靠性。
89.实施例3
90.实施例3与实施例1具有基本相同的结构，其区别仅在于：
91.在实施例3中，如图8所示，重量块调整单元200布置于轿厢11的短边侧，该第一转向轮310c、第二转向轮320c与第一滑轮331c和第二滑轮340均保持径向相一致设置。绕过该第一滑轮331c的连接件100顺着第一滑轮331c的导向方向，依次绕过第一转向轮310c、第二转向轮320c与第二滑轮340。
92.采用这样的结构，导向组件300、第一导向单元330c上的滑轮径向方向均保持一致，能够避免连接件100因为轴向晃动导致与滑轮脱离，在电池架的仓位数量充足的情况下，具有更高的运行稳定性与可靠性。
93.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。