纯电动客车电池箱固定结构改进设计

2019-04-17郑琦巍

客车技术与研究 2019年2期

张振，郑琦巍，罗勇，余飞，肖威

(1.江西博能上饶客车有限公司，江西上饶 334000； 2.广东芬尼克兹节能设备有限公司, 广州 511470)

作为纯电动客车的动力源，电池箱的装卸是其生产和维修过程中一项不可或缺的操作[1-3]。目前，常用的及申报国家专利的电池箱与其固定支架的连接大多采用螺栓紧固，当装卸电池箱时，需要将多个螺栓安装或拆卸下来，这不利于提高电池箱的装卸效率[4-7]。本文介绍一种改进的纯电动客车电池箱固定结构，以提高电池箱装配、检修及更换过程的装卸效率。

1 常见电池箱固定结构分析

常见的纯电动客车电池箱的固定结构如图1所示。

图1 常见电池箱固定结构

以承载式客车为例，由于电池箱支架已预先焊接在车架上，电池箱在安装时需要先移动至电池箱安装支架上，再通过螺栓紧固的方式将电池箱固定，而车架内的安装空间有限，使得整个安装过程既费时又费力，拆卸时的操作也同样麻烦，不利于提高新能源客车制造厂的生产效率。

2 改进的电池箱固定结构分析

2.1 改进的电池箱固定结构

为了克服常见电池箱固定结构技术上的不足，通过走访安装工人、了解现场装配情况，并对常见的电池箱固定结构进行分析与研究，提出一种便于装卸的电池箱固定结构，具体的改进结构设计如图2所示，其连接部分放大图如图3所示。

1—第一左连接件; 2—电动客车底板; 3—第一右连接件; 4—多个第二连接件; 5—2个第一连接件; 6—电池箱

7—限位头; 8—调节轮; 9—可控制调节把手; 10—连接块; 11—液压缸; 12—固定壳

2.2 改进的电池箱固定原理

如图2和图3所示，改进的电池箱固定结构，包括2个第一连接件5及多个第二连接件4，2个第一连接件5沿电池箱6的长度方向依次安装于电池箱6上，且每个第一连接件1、3具有2个连接端，每个连接端设置一个连接孔，且第二连接件4与连接端一一对应设置，从而将每个第一连接件5的每个连接端均固定连接，使得电池箱6与电动客车底板2均衡稳定连接。

具体设置时，如图2所示，第一连接件5可设置成一个与电池箱6相契合的U型件，其两自由端分别形成2个连接端，可通过该U型件的第一连接件5沿电池箱6长度方向依次包覆，而其2个自由端形成的连接端可与第二连接件4连接，从而沿电池箱6长度方向依次对电池箱6进行固定，这有利于保证其固定的稳定性。每个第一连接件5由两部分组成，分别是第一左连接件1和第一右连接件3，第一左连接件1和第一右连接件3均一端焊接于电池箱6，另一端形成一连接端，该连接端均设置有连接孔，可通过第一左连接件1和第一右连接件3分别将电池箱的两侧连接固定。

如图3所示，为了便于拆卸，每个第二连接件4均包括固定壳12、连接块10及液压缸11，固定壳12固定于电动客车底板2下表面且内部形成一连接腔，固定壳底部开设有一个与连接端相契合的插入孔，连接块10内置于连接腔并与固定壳12滑动连接，液压缸11通过活塞杆驱动连接块10插入连接孔内。其中，连接块上表面形成一个斜面，连接孔内壁具有一个与该斜面相契合的斜面，这2个斜面的配合使连接块与连接孔卡紧。

当需要安装电池箱6时，可通过叉车或顶推装置将电池箱6移动至底板下方对应位置，控制电池箱6向上运动，将连接块10插入第一连接件5的孔内，使固定壳12与第一连接件5紧密配合，当电池箱6上升至设定位置后，可控制液压缸11的活塞杆端伸长，其可控制连接块10向第一连接件5的连接端运动并配合插入连接端的连接孔内，靠2个斜面而抵接，保证2个连接件的连接稳定性。

当需要拆卸电池箱6时，可通过叉车或顶推装置将电池箱的底部固定，然后直接驱动液压缸收缩，可将连接块10从连接孔内拉出，控制叉车或顶推装置向下运动，电池箱6在重力作用下向下运动，其多个连接端即可脱离第二连接件，从而实现拆卸分离。

在实际应用时，虽然液压缸11能够实现连接块10与连接孔的紧密配合，但由于车辆在行驶过程中不可避免地发生颠簸，而液压缸在受力状况下颠簸易发生损坏，因而本设计采用了一套辅助固定装置，由限位头7、调节轮8及调节把手9组成，可通过调节把手9的自由端相对固定壳12外壁的转动，实现调节轮8沿限位导孔运动，从而控制限位头7相对插接部一端向上或向下运动，该结构有利于保证液压缸受力的稳定性。