本實用新型涉及一種彈簧組件,具體涉及一種特別用于換電小車浮動平臺的彈簧組件。
背景技術(shù):
在車輛等大型設(shè)備底部向上安裝重載零部件且需要精細(xì)調(diào)整對準(zhǔn)的情況下,比如對電動汽車進行電池更換的過程中,多采用具有一定浮動余量的調(diào)整機構(gòu)來實現(xiàn)精細(xì)的對準(zhǔn)動作。以換電站內(nèi)的用于運載動力電池的換電小車為例,目前現(xiàn)有的換電小車實現(xiàn)對準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)主要為:動力電池放置于換電小車的承載臺,承載臺在水平面內(nèi)相對于換電小車的車主體允許具有一定的浮動量,通過承載臺的浮動來實現(xiàn)動力電池的對準(zhǔn)。目前承載臺的浮動主要采用圓柱彈簧結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。如可以在浮動平臺的下方大致四角的位置設(shè)置四個圓柱彈簧結(jié)構(gòu),承載臺可以通過這四個圓柱彈簧結(jié)構(gòu)在水平面內(nèi)實現(xiàn)一定的浮動量。
但是,承載臺通過圓柱彈簧在垂直方向自由浮動的過程中,圓柱彈簧在承受軸向壓力的同時,還需要克服徑向力。而原則上圓柱彈簧在壓縮時不允許出現(xiàn)徑向位移,因為一旦出現(xiàn)徑向位移會在一定程度上削弱彈簧的壽命和穩(wěn)定性。此外,圓柱彈簧在應(yīng)用于水平浮動時,其浮動位移、剛度和徑向力無法定量計算,需要通過試驗得出結(jié)果。在目前的市場中,能夠滿足上述換電設(shè)備所需性能的彈簧幾乎沒有標(biāo)準(zhǔn)品,需單獨定制,成本較高,且不利于大范圍的推廣應(yīng)用。
因此,本領(lǐng)域需要一種新的彈簧組件來解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題,即為了解決現(xiàn)有浮動平臺設(shè)備中的圓柱彈簧的性能無法定量計算以及壽命短的問題,本實用新型提出了一種用于浮動平臺的彈簧組件。該彈簧組件包括:彈簧座,其在軸向能夠固定于所述浮動平臺,所述浮動平臺具有連接部;以及多個阻尼部,其設(shè)置于所述彈簧座,所述多個阻尼部圍擋形成有浮動腔,所述連接部容納于該浮動腔;其中,所述連接部能夠通過該多個阻尼部帶動所述浮動平臺沿所述彈簧座的徑向移動。
在上述用于浮動平臺的彈簧組件的優(yōu)選實施方式中,所述彈簧座在軸向還能夠固定于基座,所述連接部能夠通過該多個阻尼部帶動所述浮動平臺沿所述彈簧座的徑向相對于所述基座移動。
在上述用于浮動平臺的彈簧組件的優(yōu)選實施方式中,所述多個阻尼部沿周向分布于所述彈簧座,在所述連接部沿所述彈簧座的徑向壓縮所述多個阻尼部中的任意阻尼部,并使該任意阻尼部產(chǎn)生位移的情形下,所述浮動平臺在所述連接部的帶動下沿所述彈簧座的徑向相對于所述基座移動。
在上述用于浮動平臺的彈簧組件的優(yōu)選實施方式中,在沒有外力介入的情形下,當(dāng)所述連接部容納于該浮動腔時,所述多個阻尼部分別抵靠于所述連接部。
在上述用于浮動平臺的彈簧組件的優(yōu)選實施方式中,所述阻尼部包括:擋圈,其固定于所述彈簧座;阻尼銷,其沿所述彈簧座的徑向能夠相對于所述擋圈滑動,且所述阻尼銷在軸向上具有卡置位;以及彈性件,其套設(shè)于所述阻尼銷,并且所述彈性件沿所述彈簧座的徑向位于所述卡置位和所述擋圈之間。
在上述用于浮動平臺的彈簧組件的優(yōu)選實施方式中,所述阻尼銷具有與所述連接部的外緣輪廓匹配的端部。
在上述用于浮動平臺的彈簧組件的優(yōu)選實施方式中,所述彈簧座設(shè)置有安裝位,所述阻尼銷容納于該安裝位,并且所述阻尼銷能夠沿所述彈簧座的徑向在該安裝位內(nèi)滑動。
在上述用于浮動平臺的彈簧組件的優(yōu)選實施方式中,所述安裝位具有限位部,所述限位部用于限定所述端部在彈性件的彈力作用下,能夠沿靠近所述連接部的方向到達(dá)的最大位移。
在上述用于浮動平臺的彈簧組件的優(yōu)選實施方式中,所述安裝位具有止擋部,所述擋圈抵靠于所述止擋部,在所述浮動平臺通過所述連接部擠壓所述端部的情形下,該擠壓使所述彈性件收縮,該收縮使所述阻尼銷相對于所述擋圈滑動。
在上述用于浮動平臺的彈簧組件的優(yōu)選實施方式中,所述彈性件為碟形彈簧。
在本實用新型的技術(shù)方案中,通過浮動平臺的連接部與彈簧組件的阻尼部配合,即通過連接部擠壓彈簧座內(nèi)設(shè)置的多個阻尼部,進而實現(xiàn)浮動平臺在水平面內(nèi)的浮動。另外,碟形彈簧使得浮動平臺在工作過程中剛度以及位移量等參數(shù)均可以準(zhǔn)確地計算出來,從而增加了浮動平臺的疲勞壽命管理。此外,彈簧座設(shè)置為箱體結(jié)構(gòu),便于實現(xiàn)彈簧組件的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化。
附圖說明
圖1是本實用新型的用于浮動平臺的彈簧組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1的剖視圖;
圖3是本實用新型的用于浮動平臺的彈簧組件的裝配示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖來描述本實用新型的優(yōu)選實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是,這些實施方式僅僅用于解釋本實用新型的技術(shù)原理,并非旨在限制本實用新型的保護范圍。例如,盡管附圖中的各個構(gòu)件以特定比例繪制,但是這種比例關(guān)系僅僅是示例性的,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對其作出調(diào)整,以便適應(yīng)具體的應(yīng)用場合。
需要說明的是,在本實用新型的描述中,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
此外,還需要說明的是,在本實用新型的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)作廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
為了解決基于圓柱彈簧存在的如背景技術(shù)中提到的問題,本實用新型的用于浮動平臺的彈簧組件主要包括彈簧座和多個阻尼部。其中,彈簧座能夠在軸向固定于浮動平臺,該浮動平臺上具有連接部。多個阻尼部均設(shè)置于彈簧座,該多個阻尼部圍擋形成有浮動腔,連接部容納于該浮動腔。并且,該連接部能夠通過該多個阻尼部帶動浮動平臺沿彈簧座的徑向移動。
為例清楚地說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu),在本實施例中,以四個阻尼部結(jié)構(gòu)的彈簧組件為例來說明。需要說明的是,雖然本實施例中的彈簧組件包括四個阻尼部,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,本實用新型的彈簧組件還可以包括任意合適數(shù)量的阻尼部(比如三個、五個、六個阻尼部等)。
參照圖1和圖2,圖1是本實用新型的用于浮動平臺的彈簧組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是圖1的剖視圖。如圖1和圖2所示,該彈簧組件主要包括彈簧座1和沿彈簧座1周向分布的阻尼部21,該彈簧座1能夠在軸向的兩側(cè)分別固定于浮動平臺和基座,即浮動平臺與基座通過該彈簧座1連接。本實施例中,如圖1所示,彈簧座1可以是一體式箱體結(jié)構(gòu),其內(nèi)部設(shè)置有四個阻尼部21。如圖2所示,阻尼部21兩兩相對稱地設(shè)置于彈簧座1。優(yōu)選地,每個阻尼部21都具有相同的結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)主要包括擋圈211、阻尼銷212和彈性件213。擋圈211固定于彈簧座1,阻尼銷212沿彈簧座1的徑向能夠相對于擋圈211滑動,且阻尼銷212在軸向上具有卡置位2121,彈性件213套設(shè)于阻尼銷212,并且該彈性件213沿彈簧座1的徑向位于卡置位2121和擋圈211之間。該阻尼銷212可以采用調(diào)質(zhì)處理的棒料加工,可以將其端部加工成球面,本實施例中的連接部可以是球頭3(參照圖3),此時可以使球頭3的外緣輪廓與該阻尼銷212的端部輪廓匹配。阻尼銷212上與端部連接的部分可以加工成導(dǎo)向柱,彈性件213套設(shè)于該導(dǎo)向柱上。當(dāng)球頭3擠壓阻尼銷212時,阻尼銷212壓縮彈性件,該壓縮即可使阻尼銷212相對于擋圈211滑動。
參照圖3,圖3是本實用新型的用于浮動平臺的彈簧組件的裝配示意圖。為了清楚起見,圖中省略了浮動平臺,僅示出了浮動平臺上的球頭3與彈簧組件的連接關(guān)系。本實施例中的球頭3即為浮動平臺上的連接部。如圖3所示,球頭3容納于四個阻尼部21圍擋形成的浮動腔內(nèi),并且,球頭3能夠通過阻尼部21帶動浮動平臺沿彈簧座1的徑向移動。具體而言,彈簧座1在軸向的兩端分別固定于基座和浮動平臺之間,球頭3通過四個阻尼部帶動浮動平臺沿彈簧座1的徑向浮動。球頭3沿彈簧座1徑向壓縮其中一個阻尼部21并使該阻尼部21產(chǎn)生位移的情形下,球頭3能夠帶動浮動平臺沿彈簧座1的徑向相對于基座移動,如浮動平臺能夠在水平面內(nèi)相對于基座產(chǎn)生一定的浮動量,該浮動量的大小與彈簧組件的具體結(jié)構(gòu)相關(guān)。
參照圖3并結(jié)合圖2,彈簧座1上設(shè)置有安裝位,阻尼銷212容納于對應(yīng)的安裝位,并且阻尼銷212能夠沿彈簧座的徑向在對應(yīng)的安裝位內(nèi)滑動。舉例而言,安裝位具有限位部11,限位部11用于限定阻尼銷212的端部在彈性件213的彈力作用下,能夠沿靠近連接部的方向到達(dá)的最大位移。另外,該安裝位還具有止擋部12,擋圈211抵靠于該止擋部12,在浮動平臺通過球頭3擠壓阻尼銷212端部的情形下,該擠壓使彈性件213收縮,該收縮能夠使阻尼銷212在限位部11和擋圈211之間滑動。優(yōu)選地,上述彈性件213可以為碟形彈簧。
在本實施例中,該彈簧座1可以為一體式箱體結(jié)構(gòu)。舉例而言,該箱體可以通過在一個棱柱形材料的四個側(cè)面(如八棱柱的相間隔的側(cè)面)上加工出相同大小的圓孔,以及孔用彈性擋圈槽(其可以作為限位部)。在該箱體的上下兩個底面之間加工出通孔,四個阻尼部21分別與四個側(cè)面上加工出的圓孔匹配安裝,擋圈211抵靠于該圓孔。此時,與浮動平臺連接的球頭3通過該箱體上的通孔插入該彈簧座1內(nèi),由于阻尼銷212的端部的輪廓與球頭3的外輪廓匹配,因此球頭3的球面分別與阻尼銷212的端部相接觸。優(yōu)選地,作為彈性件的碟形彈簧在球頭3的擠壓下產(chǎn)生的彈力可以保證浮動平臺水平方向有足夠的剛度。在外力介入的情況下,與浮動平臺剛性連接的球頭3的球面會擠壓阻尼銷212上的碟形彈簧,通過該擠壓即可使浮動平臺獲得水平面內(nèi)的活動空間,從而在水平面內(nèi)產(chǎn)生與該外力對應(yīng)的浮動量。
綜上所述,通過在該彈簧組件內(nèi)設(shè)置多個阻尼部,浮動平臺通過球頭3擠壓阻尼銷212的端部,從而實現(xiàn)浮動平臺在水平面的四個方向上的位移。此外,本實施例中的彈性件采用的是碟形彈簧,由于碟形彈簧的機械特性,從而可以通過計算控制浮動平臺在每一處位置的剛度及位移量。在不工作的情況下,球頭3能夠在多個阻尼部21的作用下,在水平方向上相對于彈簧座1處于居中的位置,從而極大地提高了彈簧組件的性能和使用壽命。
在本實用新型的技術(shù)方案中,可以在彈簧箱1內(nèi)設(shè)置偶數(shù)個規(guī)格大致相同的阻尼部21,如四個,四個阻尼部21大致分別處于一個正四邊形的四個頂點的位置。將四個阻尼部21分為兩個阻尼組,且每個阻尼組中的兩個阻尼部21相對設(shè)置,球頭3在阻尼部21的限制下在水平面內(nèi)可以沿四個方向產(chǎn)生相應(yīng)的浮動量。當(dāng)然,也可以設(shè)置奇數(shù)個規(guī)格大致相同的阻尼部21,如五個,類似地,五個阻尼部21大致分別處于正五邊形的五個頂點位置,此時,球頭3在阻尼部21的限制下可以在水平面內(nèi)沿五個方向產(chǎn)生相應(yīng)的浮動量,在球頭3容納于該浮動腔的情形下,各個阻尼部21可以分別抵靠于球頭3的球面上。此外,多個阻尼部21之間也可以是不同的規(guī)格,如將阻尼銷212的端部設(shè)置為具有不同面積的曲面,使其滿足在球頭3容納于該浮動腔的情形下,各個阻尼部21可以分別抵靠于球頭3的球面上,且能夠使球頭3處于彈簧座的中心位置。
至此,已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實施方式描述了本實用新型的技術(shù)方案,但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是,本實用新型的保護范圍顯然不局限于這些具體實施方式。在不偏離本實用新型的原理的前提下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換,這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。