一种电动车及其电池的顶升平移更换装置的制作方法

本发明涉及电动车领域，特别涉及一种电动车及其电池的顶升平移更换装置。

背景技术

电动车因其具有流动性好、环保、经济、低噪音等特点，在城市内得到广泛应用，但是现阶段电动汽车面临的最大问题就是能量的补给问题，目前电动车通常采用充电补给的方式，受电池技术的牵制，现阶段还无法实现快速充电，车主要想将空电的电池充满至少需要数个小时，这显然远远落后于燃油汽车的能量补给效率，难以满足人们的正常需求。而电动车的电池通常安装于底盘的电池腔内，现有电动车要对电池进行更换，需要翻开货仓，再人工电池从电池腔内取出，费时费力。

目前，公开号为cn201711016875.0的中国专利公开了一种电动汽车电池的拆卸装置，包括升降机构、平移机构和堆叠机构；所述升降机构包括沿竖直方向往复运动设置的托盘，所述托板上设有能够触发所述触发装置的触发执行机构，所述平移机构包括两个相互平行且水平设置的悬臂，所述悬臂沿自身长度方向往复运动于升降机构和堆叠机构之间，所述悬臂上设有沿竖直方向往复运动设置的抬升臂，当悬臂位于升降机构位置处时，抬升臂刚好位于电池边缘向外凸伸设置的凸缘的正下方。

这种电动汽车电池的拆卸装置，需要在特定的维护车间内使用，在临时需要对电池进行更换时，需要到达特定地点，使用不便。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电动车的顶升平移更换装置，其具有使用方便的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电动车电池的顶升平移更换装置，电池安装在电动送餐车的底盘内，包括位于电池腔下方的升降机构和位于电池腔旁的平移机构，所述平移机构包括分别位于电池腔两侧的推动组件和导向组件，所述推动组件包括固定在底盘内的固定台和伸缩式推杆；所述导向组件包括的固定在底盘上的导向台和连接在导向台内的伸缩式导向板，所述伸缩式导向板朝向地面伸展。

通过采用上述技术方案，更换装置整体安装电动车的底盘处，在任何空旷位置即可进行电池的取出更换；将电动车移动至空旷地带后，通过升降组件将电池从电池腔内升起，并将伸缩式导向板伸展开，再利用伸缩式推杆将电池向电池推向伸缩式导向板后，电池沿导向板滑动至地面，将推杆和导向杆缩回，将电池从导向杆一侧将电池放至升降组件处，再将升降组件落下，电池与电池腔内的相应触点接触，实现对电动车的供电，无需手工从电池腔中提出电池，更换时省力，并且由于无需提起电池，货仓的翻转角度可以相应进行减小，电动车重心偏移较小，无需对电动车进行另外固定。

进一步设置：所述伸缩式推杆包括若干相互套接的套框，所述套框的横截面积依次减小，其中横截面最大的套框为固定底框，与固定台连接，所述固定台上连接有伸缩管，所述伸缩管为一端封闭的波纹管，所述伸缩管朝向固定台的一端设置有进气管，所述固定台内设置有通向进气管的进气通道，所述伸缩管外套有复位拉簧，所述复位拉簧两端分别固定在固定台和横截面最小的套框上，伸缩式推杆处于缩回状态时，复位拉簧处于拉伸状态。

通过采用上述技术方案，通过吹气装置对进气通道进行输气，气体通过进气管进入波纹管，波纹管在气压的作用下伸展，带动伸缩式推杆伸出，对电池进行推动；推动完成后，停止对进气通道输气，并对气体进行释放，在复位拉簧的作用下，推杆被拉动至缩回状态，波纹管内的气体泄出，完成一次推动；波纹管伸缩时，伸缩方向稳定，不易弯折，产生的推动作用力较稳定；伸缩拉簧能在推杆推动完成后，及时将推杆缩回。

进一步设置：所述导向组件包括连接在底盘上的导向台，所述导向台内滑动连接有导向板，所述导向板包括的位于两侧的圆柱状滑动凸块，所述导向台内设置有滑动孔，所述滑动孔的两侧设置有供滑动凸块滑动的滑动槽，所述滑动孔远离的底盘的一端的下侧设置有导向斜面，所述滑动凸块滑动至导向斜面上方时导向板发生倾斜。

通过采用上述技术方案，导向板滑动连接在导向台内，在需要使用时将导向板从导向台内拉出，拉出后导向板朝向地面倾斜，可以引导被推动组件推出的电池向地面滑动，避免电池直接垂直咋落至地面，造成电池损坏；导向板在缩入导向台内时，滑动槽朝向电池腔的一端向下倾斜5°以内，在电动车正常行进时不易脱出，保证结构稳定。

进一步设置：所述导向台滑动孔朝向电池腔的一侧转动连接有转动轴，所述转动轴上缠绕有牵引线，所述导向板包括相互套接的若干导向框，所述导向框横截面积依次减小，横截面积最小的导向框为接地框，所述牵引线远离转动轴的一端与接地框固定。

通过采用上述技术方案，导向板发生倾斜后，导向框在重力的作用下依次伸出，最后接地框与地面接触，电池在导向板上直接滑动至地面，利用导向板的摩擦力，减小电池到达地面时的速度，电池与地面或承载容器之间的碰撞小，不易损坏；在电池取出之后，利用电机带动转动轴转动，将导向框依次回使导向板处于缩回状态，拉力继续作用时导向板缩入导向块内，完成导向组件的复位。

进一步设置：所述接地框远离底盘的一端设置有导引弧，所述导引弧的圆心位于接地框远离地面的一侧。

通过采用上述技术方案，利用导引弧对电池进行导向，使电池在脱离导向框时与地面的夹角更小，从而减少与地面发生的碰撞，使电池的取出更加平稳。

进一步设置：所述导向台上开设有通向导向孔的牵引槽，所述导向块上设置有伸出牵引槽的牵引凸块。

通过采用上述技术方案，在推动组件推动电池的过程中，电池在导向台上滑动，与牵引凸块抵触，带动导向块滑出导向孔，导向块转动后，牵引凸块转动至低于导向台上表面，在电池重心被推动伸出导向台后，电池先与牵引凸块接触，再滑动至导向框表面向下滑动，对电池的滑落进行一定缓冲，避免电池发生翻转掉落至地面。

进一步设置：所述牵引凸块朝向电池腔一侧垂直于导向板，远离电池腔一侧为远离导向板凸起的弧面。

通过采用上述技术方案，垂直与导向板的侧面与电池抵触，保证了电池在移动过程中对牵引凸块保持带动，弧面结构对电池的导向效果好，避免电池表面被划伤。

进一步设置：所述升降机构包括底座、连接在底座上的剪叉式升降架和位于剪叉式升降架顶端的对称的连接板，所述连接板转动连接有若干传输辊，所述传输辊上套有首尾相连的传输带。

通过采用上述技术方案，剪叉式升降架在未张开时的高度较小，占用空间小，从而避免电动车的底盘的竖直尺寸过大，从而可以采用尺寸较大的货仓，提高电动车的运输能力；底盘的竖直尺寸的减小，可以降低电动车的重心，保证电动车在行进时的稳定性。

进一步设置：所述剪叉式升降架包括控制升降的控制丝杠以及带动控制丝杠转动的升降电机。

通过采用上述技术方案，通过控制升降电机来带动控制丝杆的正转与反转，从而带动剪叉式升降架的升起和落下，通过简单的电路设计即可实现，结构合理，设计简单。

本发明的另一目的是提供一种电动车，其具有电池更换方便的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电动车，包括底盘和可翻转货仓，其特征在于：还包括上述顶升平移更换装置。

通过采用上述方案，在任何空旷位置，电动车可利用该顶升平移更换装置进行电池的取出更换，更换快捷方便。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、利用升降组件将旧电池升起，然后通过推动组件将电池推出货仓下方，并通过导向组件将电池平稳的引导至地面，电池的移动平稳；

2、更换装置整体安装在底盘内，无需另外设置结构进行配合，使用方便。

附图说明

图1是实施例2在推出电池状态时的结构示意图；

图2是实施例1在推出电池状态时的整体结构示意图；

图3是实施例1中推动组件的剖视结构示意图；

图4是实施例1中导向组件的剖视结构示意图；

图5是图4中a处放大图；

图6是实施例1中升降机构的结构示意图。

图中，1、底盘；2、货仓；3、电池腔；4、固定台；5、伸缩式推杆；6、导向台；7、导向板；8、固定底框；9、伸缩管；10、复位拉簧；11、滑动孔；12、导向斜面；13、转动轴；14、牵引线；15、接地框；16、导引弧；17、牵引槽；18、牵引凸块；19、底座；20、升降架；21、连接板；22、传输辊；23、传输带；24、控制丝杠；25、升降电机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种电动车电池的顶升平移更换装置，如图2所示，包括安装在底盘上的升降机构和平移机构，平移机构包括分别位于电池腔3两侧的推动组件和导向组件，升降机构将电池腔3内的电池顶起后，推动组件推动电池朝向导向组件滑动，通过导向组件导引至地面。

如图2和图6所示，升降机构位于底盘内电池腔3的正下方，升降机构包括与底盘螺纹连接的底座19、连接在底座19上的剪叉式升降架20以及连接于剪叉式升降架20顶端的对称的水平连接板21，连接板21的方向沿电动车的宽度方向。连接板21之间连接有四个传输辊22。传输辊22沿连接板21的长度方向均匀分布，传输辊22上套有一圈传输带23，传输带23的外表面上均匀分布有若干，传输辊22转动带动传输带23转动。其中一侧的连接板21上固定有转移电机，转移电机位于传输带23之间，转动电机的高度小于传输辊22的直径，转动电机与位于电池传出方向的传输辊22带连接传动。剪叉式升降架20包括剪叉架，剪叉架中央设置有控制丝杠24，控制丝杠24在升降电机25的带动下转动，控制丝杠24转动带动剪叉架合并或张开，从而剪叉式升降架20发生升降。底座19上设置有朝上的升降行程开关，在剪叉式升降架20缩至最小状态时，升降行程开关被剪叉式升降架20的上方结构所按压，控制升降电机25停止工作，避免升降电机25过载。

如图2和图3所示，推动组件包括固定在底盘上的固定台4，固定台4朝向电池腔3的一侧安装有伸缩式推杆5，伸缩式推杆5包括若干相互套接的套框，相邻套框中横截面积较大的套框内设置有滑动槽，横截面积较小的套框外设置有在滑动槽内滑动的滑动块，套框远离固定台4的一端固定有限位帽，限位帽在套框缩回时与横截面积大。横截面积最大的套框为固定底框8，固定底框8与固定台4螺纹连接。固定台4朝向限位帽的一侧固定有伸缩管9，伸缩杆采用波纹管制成，其远离固定台4的一端封闭且与横截面积最小的套框抵触。固定台4内开设有进气通道，伸缩管9朝向固定台4的一端具有与进气通道连通的进气管，固定台4的侧面固定有气泵对进气通道供气，固定台4远离套框的一侧螺纹连接有堵气螺栓，在推动完成。横截面积最小的套框与固定台4之间连接有一对复位拉簧10，复位拉簧10分别位于伸缩管9的两侧。

如图2、图4和图5所示，导向组件包括安装在底盘上的导向台6，导向台6的上表面与底盘上表面平齐。导向台6内开设有水平的导向孔，导向孔内滑动连接有伸缩式的导向板7，导向板7的两侧设置有圆柱状的滑动凸块，导向孔的两侧内壁开有供滑动凸块滑动的滑动槽，滑动槽朝向电池腔3一端具有开口，滑动槽远离电池腔3的一端设置为半圆形。滑动孔11远离电池腔3一侧的下端具有导向斜面12，导向斜面12位于滑动槽的正下方。导向板7包括相互套接的若干导向框，导向框结构伸缩管9相同，横截面积最小的导向框为接地框15，接地框15在导向板7伸开状态时，接地框15与地面接触，接地框15与地面接触的一端具有将电池引导水平的导引弧16，导引弧16的圆心位于接地框15远离地面的一侧。导向台6靠近电池腔3的一侧设置有牵引电机，牵引电机的输出端连接有转动轴13，转动轴13上缠绕有牵引线14，牵引线14与接地框15粘接固定。

导向台6的上表面开有通向导向孔的牵引缺口，导向板7上设置有伸出牵引缺口的牵引凸块18，牵引凸块18朝向电池腔3的一侧垂直于导向板7，牵引凸块18远离电池腔3的一侧设置为凸起的弧面。

使用时，启动升降电机25，升降电机25带动控制丝杠24转动，使剪叉式升降架20升起，升到最高点时，与导向台6上表面平齐。利用气泵对进气通道充气，伸缩杆在气压的作用下伸出，使伸缩式推杆5伸长，将电池在传送带上推动，复位拉簧10被拉长。电池在移动过程中与牵引凸块18抵触，牵引凸块18沿牵引槽17滑动，在导向板7两侧滑动柱到达导向斜面12的正上方时，导向板7开始转动，在重力的作用下导向框依次伸出，接地框15的导向弧与地面抵触。当电池的重心滑出导向台6之后，电池转动与牵引凸块18抵触，沿牵引凸块18的弧形面滑动至导向板7的表面，沿导向板7下滑，滑动至导向弧处电池趋向于水平，与地面或相应的容器接触。

在电池取出之后，拧下固定台4上的堵气螺栓，伸缩管9内气压下降，伸缩式推杆5在复位拉簧10的作用下复位至收缩状态，再将堵气螺栓拧紧等待下一次更换。

新电池的安装在导向台6的方向直接放入，并推动至传输带23上即可。最后通过牵引电机将牵引线14向转动轴13上缠绕，导向板7先复位成收缩状态，然后滑入滑动孔11内，完成复位。

实施例2：一种电动车，如图1所示，包括底盘1和铰接在底盘1处的货仓2，货仓2的最大转动角度为40°，底盘1上设置有实施例1中的电动车电池的顶升平移更换装置。

上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。