純電動(dòng)客車(chē)電池箱固定結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)

張 振， 鄭琦巍， 羅 勇， 余 飛， 肖 威

(1.江西博能上饒客車(chē)有限公司， 江西 上饒 334000； 2.廣東芬尼克茲節(jié)能設(shè)備有限公司, 廣州 511470)

作為純電動(dòng)客車(chē)的動(dòng)力源，電池箱的裝卸是其生產(chǎn)和維修過(guò)程中一項(xiàng)不可或缺的操作[1-3]。目前，常用的及申報(bào)國(guó)家專(zhuān)利的電池箱與其固定支架的連接大多采用螺栓緊固，當(dāng)裝卸電池箱時(shí)，需要將多個(gè)螺栓安裝或拆卸下來(lái)，這不利于提高電池箱的裝卸效率[4-7]。本文介紹一種改進(jìn)的純電動(dòng)客車(chē)電池箱固定結(jié)構(gòu)，以提高電池箱裝配、檢修及更換過(guò)程的裝卸效率。

1 常見(jiàn)電池箱固定結(jié)構(gòu)分析

常見(jiàn)的純電動(dòng)客車(chē)電池箱的固定結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 常見(jiàn)電池箱固定結(jié)構(gòu)

以承載式客車(chē)為例，由于電池箱支架已預(yù)先焊接在車(chē)架上，電池箱在安裝時(shí)需要先移動(dòng)至電池箱安裝支架上，再通過(guò)螺栓緊固的方式將電池箱固定，而車(chē)架內(nèi)的安裝空間有限，使得整個(gè)安裝過(guò)程既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，拆卸時(shí)的操作也同樣麻煩，不利于提高新能源客車(chē)制造廠(chǎng)的生產(chǎn)效率。

2 改進(jìn)的電池箱固定結(jié)構(gòu)分析

2.1 改進(jìn)的電池箱固定結(jié)構(gòu)

為了克服常見(jiàn)電池箱固定結(jié)構(gòu)技術(shù)上的不足，通過(guò)走訪(fǎng)安裝工人、了解現(xiàn)場(chǎng)裝配情況，并對(duì)常見(jiàn)的電池箱固定結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與研究，提出一種便于裝卸的電池箱固定結(jié)構(gòu)，具體的改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示，其連接部分放大圖如圖3所示。

1—第一左連接件; 2—電動(dòng)客車(chē)底板; 3—第一右連接件; 4—多個(gè)第二連接件; 5—2個(gè)第一連接件; 6—電池箱

7—限位頭; 8—調(diào)節(jié)輪; 9—可控制調(diào)節(jié)把手; 10—連接塊; 11—液壓缸; 12—固定殼

2.2 改進(jìn)的電池箱固定原理

如圖2和圖3所示，改進(jìn)的電池箱固定結(jié)構(gòu)，包括2個(gè)第一連接件5及多個(gè)第二連接件4，2個(gè)第一連接件5沿電池箱6的長(zhǎng)度方向依次安裝于電池箱6上，且每個(gè)第一連接件1、3具有2個(gè)連接端，每個(gè)連接端設(shè)置一個(gè)連接孔，且第二連接件4與連接端一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，從而將每個(gè)第一連接件5的每個(gè)連接端均固定連接，使得電池箱6與電動(dòng)客車(chē)底板2均衡穩(wěn)定連接。

具體設(shè)置時(shí)，如圖2所示，第一連接件5可設(shè)置成一個(gè)與電池箱6相契合的U型件，其兩自由端分別形成2個(gè)連接端，可通過(guò)該U型件的第一連接件5沿電池箱6長(zhǎng)度方向依次包覆，而其2個(gè)自由端形成的連接端可與第二連接件4連接，從而沿電池箱6長(zhǎng)度方向依次對(duì)電池箱6進(jìn)行固定，這有利于保證其固定的穩(wěn)定性。每個(gè)第一連接件5由兩部分組成，分別是第一左連接件1和第一右連接件3，第一左連接件1和第一右連接件3均一端焊接于電池箱6，另一端形成一連接端，該連接端均設(shè)置有連接孔，可通過(guò)第一左連接件1和第一右連接件3分別將電池箱的兩側(cè)連接固定。

如圖3所示，為了便于拆卸，每個(gè)第二連接件4均包括固定殼12、連接塊10及液壓缸11，固定殼12固定于電動(dòng)客車(chē)底板2下表面且內(nèi)部形成一連接腔，固定殼底部開(kāi)設(shè)有一個(gè)與連接端相契合的插入孔，連接塊10內(nèi)置于連接腔并與固定殼12滑動(dòng)連接，液壓缸11通過(guò)活塞桿驅(qū)動(dòng)連接塊10插入連接孔內(nèi)。其中，連接塊上表面形成一個(gè)斜面，連接孔內(nèi)壁具有一個(gè)與該斜面相契合的斜面，這2個(gè)斜面的配合使連接塊與連接孔卡緊。

當(dāng)需要安裝電池箱6時(shí)，可通過(guò)叉車(chē)或頂推裝置將電池箱6移動(dòng)至底板下方對(duì)應(yīng)位置，控制電池箱6向上運(yùn)動(dòng)，將連接塊10插入第一連接件5的孔內(nèi)，使固定殼12與第一連接件5緊密配合，當(dāng)電池箱6上升至設(shè)定位置后，可控制液壓缸11的活塞桿端伸長(zhǎng)，其可控制連接塊10向第一連接件5的連接端運(yùn)動(dòng)并配合插入連接端的連接孔內(nèi)，靠2個(gè)斜面而抵接，保證2個(gè)連接件的連接穩(wěn)定性。

當(dāng)需要拆卸電池箱6時(shí)，可通過(guò)叉車(chē)或頂推裝置將電池箱的底部固定，然后直接驅(qū)動(dòng)液壓缸收縮，可將連接塊10從連接孔內(nèi)拉出，控制叉車(chē)或頂推裝置向下運(yùn)動(dòng)，電池箱6在重力作用下向下運(yùn)動(dòng)，其多個(gè)連接端即可脫離第二連接件，從而實(shí)現(xiàn)拆卸分離。

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，雖然液壓缸11能夠?qū)崿F(xiàn)連接塊10與連接孔的緊密配合，但由于車(chē)輛在行駛過(guò)程中不可避免地發(fā)生顛簸，而液壓缸在受力狀況下顛簸易發(fā)生損壞，因而本設(shè)計(jì)采用了一套輔助固定裝置，由限位頭7、調(diào)節(jié)輪8及調(diào)節(jié)把手9組成，可通過(guò)調(diào)節(jié)把手9的自由端相對(duì)固定殼12外壁的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輪8沿限位導(dǎo)孔運(yùn)動(dòng)，從而控制限位頭7相對(duì)插接部一端向上或向下運(yùn)動(dòng)，該結(jié)構(gòu)有利于保證液壓缸受力的穩(wěn)定性。

3 結(jié)束語(yǔ)

目前，該便于裝卸的電池箱固定結(jié)構(gòu)已申報(bào)了國(guó)家實(shí)用新型/發(fā)明專(zhuān)利，其突出的優(yōu)勢(shì)在于保證電池箱安裝牢固的同時(shí)，又大大簡(jiǎn)化了電池箱安裝流程，為新能源客車(chē)的制造，特別是純電動(dòng)客車(chē)的制造提供了更為簡(jiǎn)便高效的方式，有助于提高客車(chē)企業(yè)生產(chǎn)效率，降低客車(chē)企業(yè)生產(chǎn)成本。