升降驱动装置及换电装置的制作方法

1.本实用新型涉及换电技术领域，尤其涉及一种升降驱动装置及换电装置。


背景技术：

2.换电装置通常包括用于抓取电池的抓取装置和用于驱动抓取装置升降的升降驱动装置。由于电池的重量通常较大，在利用升降驱动装置驱动抓手装置升降时，易导致能耗增加，顶升的速度无法提升，并且顶升装置使用寿命较低。因此，如何解决现有技术中的升降驱动装置存在的上述问题是本领域技术人员所亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种能够至少一定上解决上述问题的升降驱动装置及换电装置。
4.本实用新型提供一种升降驱动装置，包括：支撑座、导向结构、升降座、驱动机构、平衡缸和蓄能装置；
5.其中，所述升降座通过所述导向结构可滑动地设置于所述支撑座上，所述驱动机构用于驱动所述升降座沿所述导向结构位移；
6.所述平衡缸的伸缩方向与所述导向结构平行，且所述平衡缸的第一端与所述支撑座连接，第二端与所述升降座连接，所述蓄能装置通过连接管与所述平衡缸的无杆腔连通，所述蓄能装置可提供压力，所述压力用于向所述平衡缸的活塞杆伸出的方向推动所述平衡缸的活塞杆。
7.根据本实用新型提供的一种升降驱动装置，所述平衡缸为油缸，所述蓄能装置包括配重油缸和配重块；
8.所述配重油设置于所述配重块下方，且所述配重油缸的第一端的高度位置固定，第二端与所述配重块连接，并支撑所述配重块，所述配重油缸的无杆腔通过连接管与所述平衡缸的无杆腔连通。
9.根据本实用新型提供的一种升降驱动装置，所述平衡机构还包括用于向所述平衡缸和所述配重油缸中的至少一者补油的补油机构。
10.根据本实用新型提供的一种升降驱动装置，所述补油机构包括油泵和第一开关阀；
11.所述油泵的第一端用于与油箱连通，第二端通过管路与所述连接管连通，所述第一开关阀设置于所述油泵与所述连接管之间的管路上，以连通和断开所述油泵与所述连接管。
12.根据本实用新型提供的一种升降驱动装置，还包括用于检测所述配重油缸的伸出长度的检测装置，所述第一开关阀设置为电磁开关阀，所述检测装置与所述电磁开关阀电连接。
13.根据本实用新型提供的一种升降驱动装置，所述补油机构还包括溢流阀、第二开关阀和第三开关阀；
14.其中，所述溢流阀的进油口与所述连接管连通，出油口与油箱连通；
15.所述第二开关阀的第一端与所述连接管连通，第二端与油箱连通；
16.所述第三开关阀设置于所述连接管上，并且位于所述油泵和所述连接管的连接点与所述配重油缸之间。
17.根据本实用新型提供的一种升降驱动装置，所述平衡缸为油缸，所述蓄能装置设置为蓄能器；
18.或者，所述平衡缸为氮气缸，所述氮气缸的无杆腔构成所述蓄能装置。
19.根据本实用新型提供的一种升降驱动装置，所述导向结构包括内筒和外筒；
20.其中，所述内筒和所述外筒均为筒体结构，所述外筒可滑动地套装于所述内筒外部，所述内筒和所述外筒中的一者与所述支撑座连接，另一者与所述升降座连接。
21.本实用新型还提供一种换电装置，包括抓手装置、水平驱动机构和如上任一项所述的升降驱动装置；
22.其中，所述抓手装置用于抓取电池，且所述抓手装置设置于所述升降驱动装置的升降座上；
23.所述升降驱动装置设置于所述水平驱动机构上，所述水平驱动机构用于带动所述升降驱动装置水平位移。
24.根据本实用新型提供的一种换电装置，所述抓手装置的数量设置为两个。
25.本实用新型提供的升降驱动装置，通过平衡缸对升降座进行辅助支撑，并通过蓄能装置提供压力，压力可向平衡缸的活塞杆伸出的方向推动平衡缸的活塞杆，以抵消升降座对平衡缸产生的至少部分压力。即在升降座升降过程中，平衡缸在蓄能装置的作用下始终能够抵消升降座和升降座上方待驱动物品的至少部分总重力。驱动机构只需要提供小于总重力的推力即可驱动升降座上升，从而减少系统能耗、提高顶升速度，并且驱动机构所承受的负载减小，可延长驱动机构的使用寿命。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本实用新型提供的升降驱动装置的结构示意图；
28.图2是图1中升降驱动装置的顶升状态的结构示意图；
29.图3是本实用新型提供的配重块与配重油缸的配合结构示意图；
30.图4是本实用新型提供的换电装置的结构示意图；
31.图5是本实用新型提供的升降驱动装置的液压原理图；
32.附图标记：
33.1、升降驱动装置；
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2、支撑座；
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3、升降座；
34.5、驱动机构；
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7、平衡缸；
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9、配重油缸；
35.11、配重块；
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13、油泵；
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15、第一开关阀；
36.17、油箱；
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19、连接管；
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21、检测装置；
37.23、溢流阀；
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25、第二开关阀；
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27、第三开关阀；
38.29、内筒；
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31、外筒；
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33、抓手装置；
39.35、水平驱动机构。
具体实施方式
40.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.下面结合图1至图5描述本实用新型的实施例中提供的升降驱动装置1。
42.具体来说，升降驱动装置1包括支撑座2、导向结构、升降座3、驱动机构5、平衡缸7和蓄能装置。
43.其中，升降座3通过导向结构可滑动地设置于支撑座2上。驱动机构5用于驱动升降座3沿导向结构位移。
44.平衡缸7的伸缩方向与导向结构的延伸方向平行。平衡缸7的第一端与支撑座2连接，第二端与升降座3连接。蓄能装置与平衡缸7 的无杆腔连通。并且，蓄能装置可提供压力，压力用于向平衡缸的活塞杆伸出的方向推动平衡缸的活塞杆，以抵消升降座3对平衡缸7产生的至少部分压力。例如，平衡缸7的缸体与支撑座2通过球铰结构连接，活塞杆与升降座3通过球铰结构连接。
45.本实用新型提供的升降驱动装置1，通过平衡缸7对升降座3进行辅助支撑，并通过蓄能装置提供压力，压力可向平衡缸的活塞杆伸出的方向推动平衡缸的活塞杆，以抵消升降座3对平衡缸7产生的至少部分压力。即在升降座3升降过程中，平衡缸7在蓄能装置的作用下始终能够抵消升降座3和升降座3上方待驱动物品的至少部分总重力。驱动机构5只需要提供小于总重力的推力即可驱动升降座3上升，从而减少系统能耗、提高顶升速度，并且驱动机构5所承受的负载减小，可延长驱动机构5的使用寿命。
46.例如，蓄能装置可以用于抵消升降座3以及设置在升降座3上的抓手装置33的总重力。或者，当升降座3上设置有两个抓手装置33 时，由于在换电过程中始终有至少一个抓手装置33抓取有电池，则此时蓄能装置可以用于抵消升降座3、两个抓手装置33及一个电池的总重力。
47.在本实用新型提供的一些实施例中，平衡缸为油缸，蓄能装置包括配重油缸9和配重块11。
48.其中，配重油缸设置于配重块下方。并且，配重油缸9的第一端的高度位置固定，第二端与配重块11连接并支撑配重块。配重油缸 9的无杆腔通过连接管19与平衡缸7的无杆腔连通。例如，配重油缸9沿竖直方向设置，并且配重油缸9的缸体固定设置，活塞杆与配重块11相抵。
49.配重块11挤压配重油缸，使配重油缸的无杆腔产生上述压力，通过配重块11的重力去平衡升降座3以及升降座3上待驱动物品的重量，使得蓄能装置的结构简单，成本低，便于大批量生产。并且，由于配重块11的重力恒定不变，且始终向下，从而能够为升降座3 提
供平衡稳定的平衡力，使得换电装置的运行更加平稳。
50.在本实用新型提供的一些实施例中，升降驱动装置还包括用于向平衡缸7和配重油缸9中的至少一者补油的补油机构。随着升降驱动装置1的不断运行，平衡缸7和配重油缸9中的液压油可能会出现泄漏，导致平衡缸7的行程小于驱动机构的行程，从而降低了平衡缸7 辅助推动升降座3的作用。通过补油机构能够在液压油量不足时向平衡缸7和配重油缸9内补油，以使升降驱动装置始终能够正常运行。
51.在本实用新型提供的一些实施例中，补油机构包括油泵13和第一开关阀15。
52.油泵13的第一端用于与油箱17连通，第二端通过管路与连接管 19连通。第一开关阀15设置于油泵13与连接管19之间的管路上，以连通和断开油泵13与连接管19。在平衡缸7和配重油缸9内的液压油量降低时，打开第一开关阀15可以通过油泵13向平衡缸7和配重油缸9内补油。
53.在本实用新型提供的一些实施例中，升降驱动装置1还包括用于检测配重油缸9的伸出长度的检测装置21。第一开关阀15设置为电磁开关阀，检测装置21与电磁开关阀电连接。参考图3所示，在配重油缸9内的液压油量下降时，配重油缸9的伸出长度会逐渐变小。同理，升降驱动装置运行过程中，配重油缸9的最小伸出长度也变小。当最小伸出距离下降至检测装置21所在位置时，检测装置21将信号传递至电磁开关阀，使电磁开关阀打开，以使油泵13可向配重油缸 9和平衡缸7内补油。如此设置，无需人工参与，能够自动进行补油，从而降低了维护的难度和维护的成本。
54.可选地，配重块上设置有开口朝下的容纳腔，容纳腔可供配重油缸的伸入，配重油缸的活塞杆可连接于容纳腔的顶部。通过设置容纳腔能够使配重油缸和配重块在竖直方向上部分重合，从而减小蓄能装置在竖直方向的尺寸，从而达到节省蓄能装置占用空间的效果。进一步地，检测装置可以设置为检测配重块的高度位置，但其实质上仍然是对配重油缸的伸出长度的检测。
55.可选地，检测装置21可以是行程开关或光电开关。
56.在本实用新型提供的一些实施例中，补油机构还包括溢流阀23、第二开关阀25和第三开关阀27。
57.其中，溢流阀23的进油口与连接管19连通，出油口与油箱17 连通。
58.第二开关阀25的第一端与连接管19连通，第二端与油箱17连通。
59.第三开关阀27设置于连接管19上，并且位于油泵13和连接管 19的连接点与配重油缸9之间，。
60.通过设置溢流阀23可以在补油量充足后，进行卸流，同时在平衡缸7承压过大时也可进行泄压，避免平衡缸7和配重油缸9损坏。通过设置第二开关阀25，在需要对平衡缸7和配重油缸9进行维修或者维护时，可以将两个油缸内的液压油排出至油箱。通过设置第三开关阀27，通过打开和关闭第三开关阀27，能够控制液压油同时进入配重油缸9和平衡缸7，或者只进入平衡缸7，以达到调整配重油缸9和平衡缸7高度的效果。
61.可选地，第二开关阀25和第三开关阀27可以是手动开关阀也可以是电动开关阀。
62.蓄能装置并不局限于上述形式，例如，在本实用新型提供的其他实施例中，平衡缸为油缸，蓄能装置设置为蓄能器。通过向蓄能器内冲压，蓄能器可提供上述的压力。
63.在本实用新型提供的一些实施例中，平衡缸为氮气缸，并且氮气缸的无杆腔构成
蓄能装置。通过向蓄能装置或无杆腔内冲入氮气，使无杆腔内产生上述压力，以推动平衡缸的活塞杆向伸出的方向运动。氮气缸又称为氮气弹簧、氮缸或氮气平衡器，其构造和原理属于现有技术的内容，此处不再赘述。
64.在本实用新型提供的一些实施例中，驱动机构5设置为油缸、电缸或者电动推杆。驱动机构5的外壳和伸缩杆中的一者与支撑座2连接，另一者与升降座3连接。
65.在本实用新型提供的一些实施例中，导向结构包括内筒29和外筒31。
66.其中，内筒29和外筒31均为筒体结构。外筒31可滑动地套装于内筒29外部，内筒29和外筒31中的一者与支撑座2连接，另一者与升降座3连接。如此设置，导向结构的结构简单。
67.进一步地，平衡缸7和驱动机构5可以设置在内筒29内部。这样能够保护平衡缸7和驱动机构5不受灰尘、水汽侵害。
68.本实用新型的实施例中还提供了一种换电装置，括抓手装置33、水平驱动机构35和如上任一项的升降驱动装置1。
69.其中，抓手装置33用于抓取电池，且抓手装置33设置于升降驱动装置1的升降座3上。
70.升降驱动装置1设置于水平驱动机构35上，水平驱动机构35用于带动升降驱动装置1水平位移。例如，水平驱动机构35包括导轨、可滑动地设置于导轨上的滑动座以及驱动滑动座滑动的第一平移驱动机构。第一平移驱动机构可以是丝杠螺母驱动机构、齿轮齿条驱动机构等。
71.需要说明的是，换电装置包含了抓手装置33也就包含了其所有优点，此处不再赘述。
72.在实用新型提供的一些实施例中，抓手装置33的数量设置为两个。
73.进一步地，两个抓手装置33均可滑动地设置于升降座3上，升降座3上还设有用于驱动抓手装置33位移的第二平移驱动机构。第二平移驱动机构可以是丝杠螺母驱动机构、齿轮齿条驱动机构等。
74.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。