一种可快速换电的电动洒水车的制作方法

1.本发明涉及电动洒水车技术领域，特别是涉及一种可快速换电的电动洒水车。


背景技术：

2.近年来，减少井下巷道的污染排放，发展低污染、零排放、噪音低、绿色环保的新能源车辆是发展趋势，但是由于当前煤矿使用的特殊型铅酸蓄电池体积和重量过大，应用在防爆胶轮车上造成整机重量大、行驶里程短、充电时间长、电机匹配困难、电池放电率过大以及防爆锂离子蓄电池无法在井下充电等问题，成为制约新能源车辆在煤矿井下发展的瓶颈。
3.申请号为202010974251.5的发明专利，在电池箱的四个吊挂点出安装有锁止机构，换电站里操作锁止件自转的工具与锁止机构配合使用，能够实现电池箱四个吊挂点的开启和锁止，由于需要与换电站里的操作锁止件自转的工具配合使用，通用性较低。申请号为201310151976.4发明专利，通过使锁止销能够伸入到锁紧销孔中，实现对电池箱的锁止功能，这种锁止方式对电池内箱和电池外箱的装配精度要求较高。
4.综上，亟需开发设计一款可快速换电的电动洒水车，在确保电池箱体能够快速装卸的基础上，降低电池箱体与车体的装配精度要求，提高电池组件的更换效率，解决防爆锂电池不能在井下充电等原因引起的里程焦虑。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对现有技术中的缺陷和不足，提供一种可快速换电的电动洒水车，在确保装配牢固性的同时降低了托架与底座的装配精度要求，提高了电池组件的更换效率，解决了防爆锂电池不能在井下充电等原因引起的里程焦虑。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
7.本发明提供一种可快速换电的电动洒水车，包括内部装有电池组件的托架和固定设置在车架上的底座，所述底座上设有若干横向伸缩的销轴，所述托架上设有压合面，所述压合面的长度不小于所述托架与所述底座的装配误差，所述压合面的高度与所述销轴的高度相适配，所述销轴的端面能与所述压合面压接配合；所述底座的前后方向和左右方向均设有导向块，所述导向块与所述压合面之间的距离与所述托架与所述底座的装配误差相适配；
8.优选地，所述底座上设有第一液压缸，所述销轴与所述第一液压缸的伸缩杆相连接，所述销轴的前端设有所述导向块，所述导向块内设有横向贯穿所述导向块的通孔，所述销轴设置在所述通孔内；
9.优选地，所述销轴上设有位置检测机构，所述位置检测机构与整车控制器信号连接；
10.优选地，所述电动洒水车还具有洒水机构和液压油路，所述洒水机构的出水管路上设有用于调控洒水量的洒水控制阀，所述洒水控制阀与所述液压油路相连接；
11.优选地，所述洒水控制阀包括第二液压缸和球阀，所述第二液压缸通过管路与所述液压油路相连接，所述第二液压缸的伸缩杆与所述球阀的阀杆相连接；
12.优选地，所述电动洒水车具有自动洒水模式和自主洒水模式，整车控制器中分别设有与所述自动洒水模式匹配的自动洒水程序和与所述自主洒水模式匹配的自主洒水程序，所述电动洒水车的驾驶室内设有洒水模式旋钮，所述洒水模式旋钮具有用于启闭所述自动洒水模式的自动洒水档位和用于启闭所述自主洒水模式的自主洒水档位，所述自动洒水档位与所述自动洒水程序相关联，所述自主洒水档位与所述自主洒水程序相关联；
13.优选地，所述电动洒水车具有洒水电机，处于自动洒水模式时，所述洒水电机的控制器与油门相连接；处于自主洒水模式时，所述洒水电机的控制器与油门分离，所述洒水电机的控制器与水量调节旋钮相连接，所述水量调节旋钮位于所述驾驶室内；
14.优选地，所述电动洒水车中设有液压油箱，所述液压油箱集成有手压泵、充液阀、安全阀、电磁阀以及过滤装置；
15.优选地，所述电动洒水车的外部可拆卸地设有备用电池箱，所述备用电池箱分别与整车控制器及bms电连接；
16.优选地，所述电动洒水车的后部设有储水罐，所述储水罐中设有散热水箱，所述散热水箱通过管路分别与防爆电机以及防爆控制箱连接。
17.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
18.1、本发明通过在底座上设置能伸缩的销轴，底座的前后方向和左右方向均设置导向块，在托架上设置压合面，压合面的长度不小于托架与底座的装配误差，压合面的高度与销轴的高度相适配，利用导向块对托架与底座的装配位置进行限位，利用销轴对压合面施加压力的方式固定托架与底座的装配方式，相对于现有技术中销轴与锁紧销孔配合的装配方式，在确保托架与底座装配牢固性的同时，降低了托架与底座的装配精度，提高了电池组件的更换效率，解决了防爆锂电池不能在井下充电等原因引起的里程焦虑。
19.2、本发明通过设置自动洒水模式和自主洒水模式，提高了该装置的自动化程度和功能的多样性，在自动洒水模式下，通过踩油门踏板即可实现洒水量的调节，在自主模式下，通过旋转水量调节旋钮即可调节洒水量，调节较为方便。
20.3、本发明通过在电动洒水车的外部设置备用电池箱，利用备用电池箱给整车控制器及bms充电，不仅解决了采用装配在托架上的电池组给整车控制器及bms充电，容易导致电池组馈电的问题；而且备用电池箱能够拆卸，具有方便更换以及充电时间短等特点，使用较为方便。
21.4、本发明提供的洒水控制阀，设置与液压油箱连接的第二液压缸，通过第二液压缸驱动阀杆运动，实现自动控制阀门开闭的效果，相对于现有技术中通过手动控制阀门开闭的情况，提高了该装置的自动化程度，提高了工作效率；此外，在第二液压缸上设有位置传感器，通过位移传感器能够检测伸缩杆的实际伸长量，便于确定洒水控制阀的实际开闭情况。
22.5、本发明通过将散热水箱放置在储水罐的底部，巧妙地利用储水罐中温度较低的水对散热水箱进行散热，相对于额外设置风冷设备对散热水箱进行散热的方式，节省了风冷设备，使电动洒水车的结构更加紧凑。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为边框与底座的装配结构示意图；
25.图2为另一个视角的边框与底座的装配示意图；
26.图3为托架与底座的整体结构装配示意图；
27.图4为自动洒水模式和自主洒水模式的切换原理示意图；
28.图5为驾驶室内的结构示意图；
29.图6为洒水机构的结构示意图；
30.图7为洒水机构的水路示意图；
31.图8为洒水控制阀的结构示意图；
32.图9为备用电池箱在车架上的安装结构示意图；
33.图10为液压油箱的结构示意图。
34.其中，1、托架；2、底座；3、销轴；4、第一液压缸；5、边框；6、压合面；7、导向块；8、通孔；9、导向面；10、位置检测机构；11、起吊架；12、叉装导向插槽；13、整车控制器；14、洒水模式旋钮；15、油门踏板；16、水量调节旋钮；17、洒水电机；18、电机控制器；19、储水罐；20、水位传感器；21、洒水控制阀；22、水泵；23、洒水喷头；24、第二液压缸；25、球阀；26、阀杆；27、备用电池箱；28、液压油箱；29、手压泵；30、充液阀；31、安全阀；32、电磁阀；321、第一电磁阀；322、第二电磁阀；323、第三电磁阀；33、过滤装置；34、集成阀组；35、散热水箱；36、加水口；37、泄水阀门。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
37.如图1至10所示，本发明提供一种可快速换电的电动洒水车，包括内部装有电池组件的托架1和固定设置在车架上的底座2，底座2上设有若干横向伸缩的销轴3，销轴3的后部设有第一液压缸4，销轴3与第一液压缸4的伸缩杆相连接，通过伸缩杆的伸缩带动销轴3横向运动，托架1上设有边框5，边框5具有与销轴3相配合的压合面6，压合面6的长度不小于托架1与底座2的装配误差，压合面6的高度与销轴3的高度相适配，伸缩杆带动销轴3伸长时，销轴3的端面与压合面6压接配合，底座2的前后方向和左右方向均设有导向块7，导向块7与压合面6之间的距离与托架1与底座2的装配误差相适配；在导向块7的定位作用下，托架1装配到底座2上，并通过销轴3压紧压合面6实现托架1和底座2的固定连接，相对于现有技术中，销轴3与锁紧销孔配合的装配方式，本发明在确保托架1与底座2装配牢固性的同时，降
低了电池箱体与车体的装配精度要求，提高了装配效率。
38.销轴3的前端设有导向块7，导向块7内设有横向贯穿的通孔8，销轴3设置在通孔8内，通孔8的高度与伸缩杆的高度相适配，在导向块7的支撑作用下，伸缩杆和销轴3能够处于水平状态，提高伸缩杆的伸缩顺滑性；销轴3不压紧压合面6时，销轴3位于通孔8内，销轴3压紧压合面6时，销轴3从通孔8中伸出。销轴3与压合面6相接触的面为平面，具体的，销轴3为半圆柱体或长方体，这样设置一方面能够限制销轴3的转动，另一方面能够增大销轴3与压合面6的接触面积，增大销轴3与压合面6之间的压力，提高托架1与底座2的固定牢固性；为了便于更换第一液压缸4，第一液压缸4与底座2可拆卸连接，伸缩杆与销轴3可拆卸连接；导向块7靠近托架1的一端具有导向面9，导向面9向托架1所在的一侧倾斜，导向面9用于给托架1提供装配导向。
39.销轴3上设有位置检测机构10，位置检测机构10与整车控制器13信号连接，位置检测机构10可以是接近开关或行程开关，作为本发明的优选实施方式，位置检测机构10为接近开关，接近开关与导向块7之间的距离小于5mm时，接近开关向整车控制器13发送信号，关闭第一液压缸4的油路，此时销轴3伸出的长度达到最大，销轴3正好压接在压合面6上。
40.托架1的顶部设置有起吊架11，起吊架11与托架1通过销轴刚性联接，托架1底部设置带有喇叭口的叉装导向插槽12，更换托架1时，既可以通过起吊架11从顶部吊装，也可以通过叉装导向插槽12从底部叉装。
41.如图4所示，电动洒水车具有自动洒水模式和自主洒水模式，整车控制器13中分别设有与自动洒水模式匹配的自动洒水程序和与自主洒水模式匹配的自主洒水程序，电动洒水车的驾驶室内设有洒水模式旋钮14，洒水模式旋钮14具有用于启闭自动洒水模式的自动洒水档位和用于启闭自主洒水模式的自主洒水档位，自动洒水档位与自动洒水程序相关联，自主洒水档位与自主洒水程序相关联，处于自动洒水模式时，驾驶员通过踩踏油门踏板15调节洒水量，处于自主洒水模式时，驾驶员通过转动水量调节旋钮16调节洒水量；为便于驾驶员操作，水量调节旋钮16也位于驾驶室内。
42.具体的，电动洒水车具有洒水电机17，整车控制器13与油门踏板15、水量调节旋钮16、洒水模式旋钮14和洒水电机17的电机控制器18通过电缆连接，车辆运行时，整车控制器13可实时采集油门踏板15、水量调节旋钮16、洒水模式旋钮14传递的信号，将下一步指令传递给电机控制器18，从而控制洒水电机17转速。电动洒水车具有洒水机构，洒水机构包括设置在电动洒水车后部的储水罐19，储水罐19中设有水位传感器20，水位传感器20能够实时监测储水罐19中的水位，当储水罐19的水位低于最低水位时，自动关闭洒水功能，防止水泵22缺水空吸，进一步的，储水罐19的最低水位应不低于散热水箱26的上表面。
43.自动洒水模式和自主洒水模式的具体控制步骤如下：
44.s1，首先整车控制器13通过采集到的信号判断是否启动洒水电机17，启动洒水电机17需要满足两个条件：一是水位传感器20检测到的剩余水量不低于总水量的10％；二是洒水控制阀21处于打开状态，洒水模式旋钮14处于自动洒水档位或自主洒水档位；
45.s2，整车控制器13通过采集洒水模式旋钮14传递的信号，确定信号传递路线，及洒水模式的选择(自主/自动)；
46.若洒水模式旋钮14处于自动洒水档位，则整车控制器13与油门踏板15连通，若洒水模式旋钮14处于自主洒水档位，则整车控制器13与水量调节旋钮16连通；
47.s3，整车控制器13采集油门踏板15/水量调节旋钮16的阻值信号，传递给洒水电机17的电机控制器18调节洒水电机17的转速，进而调节洒水量；
48.若洒水模式旋钮14处于自动洒水档位，则通过踩踏油门踏板15，改变与油门踏板15连接的阻值信号，进而控制洒水电机17的转速；若洒水模式旋钮14处于自主洒水档位，则通过转动水量调节旋钮16，改变与水量调节旋钮16连接的阻值信号，进而控制洒水电机17的转速；洒水电机17与水泵22通过万向传动装置机械连接，调节洒水电机17的转速就能相应的调节水泵22的转速，洒水量跟水泵22的转速正相关，水泵22转速越高，洒水量越大。
49.s104，洒水结束后，关闭洒水控制阀21，洒水电机17停止运转。
50.图4中0表示自动洒水模式，1表示自主洒水模式。
51.洒水机构的各个洒水喷头23通过管路与储水罐19相连接，连接洒水喷头23和储水罐19的管路上设有洒水控制阀21，通过洒水控制阀21控制洒水工作的开启或关闭，洒水控制阀21包括第二液压缸24和球阀25，第二液压缸24通过液压油路与液压油箱相连接，第二液压缸24的伸缩杆与球阀25的阀杆26相连接，伸缩杆伸长，关闭球阀25的阀芯，关闭洒水工作，伸缩杆收缩，打开球阀25的阀芯，开启洒水工作。第二液压缸24上设有位移传感器，位移传感器与整车控制器13信号连接，位移传感器将检测到的伸缩杆伸长量反馈给整车控制器13，整车控制器13根据伸缩杆的伸长量判断洒水控制阀21的实际开闭情况。
52.电动洒水车的外部设有备用电池箱27，备用电池箱27分别与整车控制器13及bms电连接，利用备用电池箱27给整车控制器13及bms供电，相对于现有技术中采用装配在托架1中的电池组件给整车控制器13及bms供电的情况，能够有效的改善电池组件馈电的问题；若在15min内没有对车辆进行任何动作，整车控制器13能够通过阀门断开备用电池箱27与整车控制器13及bms之间的连接；备用电池箱27可拆卸地设置在电动洒水车的车架上，在备用电池箱27缺电时，能够很方便的拆卸、更换备用电池箱27，或利用充电设备给备用电池箱27充电，备用电池箱27体积较小，能够在较短的时间内完成充电，使用较为方便。
53.电动洒水车内设有液压机构，液压机构包括液压泵、液压油箱28，液压泵由防爆电机驱动，液压油箱28的液压油由液压泵输出，液压油通过双路充液阀30与第二液压缸相连接。液压油箱28上还集成有手压泵29、充液阀30、安全阀31、电磁阀32、过滤装置33以及集成阀组34，通过将手压泵29、充液阀30、安全阀31、电磁阀32、过滤装置33以及集成阀组34集成在液压油箱28上，省去了若干连接管路，使得液压机构结构更加紧凑，故障率更低；电磁阀32包括用于控制制动的第一电磁阀321，用于控制换电的第二电磁阀322和用于控制洒水的第三电磁阀323。
54.电动洒水中还设有防爆电机以及防爆控制箱，防爆电机以及防爆控制箱在工作时会产生热量，散热水箱35通过管路分别与防爆电机以及防爆控制箱连接，用于对防爆电机以及防爆控制箱进行散热，而散热水箱35也需要进行散热，现有技术中大多采用风冷的方式对散热水箱35进行散热，但这需要增加相应的风冷部件，本发明将散热水箱35放置在储水罐19的底部，利用储水罐19中的水对散热水箱35进行降温，洒水工作正常进行时，防爆电机以及防爆控制箱产生的热量较多，相应的散热水箱35的温度也会升高，此时由于储水罐19中水量充足，储水罐19能够很好的对散热水箱35进行降温，随着储水罐19中水的减少，洒水量相应的减少，防爆电机以及防爆控制箱产生的热量也会相应的减少，此时通过加水口36会向储水罐19中补充温度较低的水，补充到储水罐19的水继续对散热水箱35进行降温散
热，储水罐19的底部还设有泄水阀门37，洒水工作完成后，通过泄水阀门37排空储水罐19中剩余的水。
55.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.一种可快速换电的电动洒水车，其特征在于：包括内部装有电池组件的托架和固定设置在车架上的底座，所述底座上设有若干横向伸缩的销轴，所述托架上设有压合面，所述压合面的长度不小于所述托架与所述底座的装配误差，所述压合面的高度与所述销轴的高度相适配，所述销轴的端面能与所述压合面压接配合；所述底座的前后方向和左右方向均设有导向块，所述导向块与所述压合面之间的距离与所述托架与所述底座的装配误差相适配。2.根据权利要求1所述的可快速换电的电动洒水车，其特征在于：所述底座上设有第一液压缸，所述销轴与所述第一液压缸的伸缩杆相连接，所述销轴的前端设有所述导向块，所述导向块内设有横向贯穿所述导向块的通孔，所述销轴设置在所述通孔内。3.根据权利要求1所述的可快速换电的电动洒水车，其特征在于：所述销轴上设有位置检测机构，所述位置检测机构与整车控制器信号连接。4.根据权利要求1所述的可快速换电的电动洒水车，其特征在于：所述电动洒水车还具有洒水机构和液压油路，所述洒水机构的出水管路上设有用于调控洒水量的洒水控制阀，所述洒水控制阀与所述液压油路相连接。5.根据权利要求4所述的可快速换电的电动洒水车，其特征在于：所述洒水控制阀包括第二液压缸和球阀，所述第二液压缸通过管路与所述液压油路相连接，所述第二液压缸的伸缩杆与所述球阀的阀杆相连接。6.根据权利要求1所述的可快速换电的电动洒水车，其特征在于：所述电动洒水车具有自动洒水模式和自主洒水模式，整车控制器中分别设有与所述自动洒水模式匹配的自动洒水程序和与所述自主洒水模式匹配的自主洒水程序，所述电动洒水车的驾驶室内设有洒水模式旋钮，所述洒水模式旋钮具有用于启闭所述自动洒水模式的自动洒水档位和用于启闭所述自主洒水模式的自主洒水档位，所述自动洒水档位与所述自动洒水程序相关联，所述自主洒水档位与所述自主洒水程序相关联。7.根据权利要求6所述的可快速换电的电动洒水车，其特征在于：所述电动洒水车具有洒水电机，处于自动洒水模式时，所述洒水电机的控制器与油门踏板相连接；处于自主洒水模式时，所述洒水电机的控制器与油门踏板分离，所述洒水电机的控制器与水量调节旋钮相连接，所述水量调节旋钮位于所述驾驶室内。8.根据权利要求1所述的可快速换电的电动洒水车，其特征在于：所述电动洒水车中设有液压油箱，所述液压油箱集成有手压泵、充液阀、安全阀、电磁阀以及过滤装置。9.根据权利要求1所述的可快速换电的电动洒水车，其特征在于：所述电动洒水车的外部可拆卸地设有备用电池箱，所述备用电池箱分别与整车控制器及bms电连接。10.根据权利要求1所述的可快速换电的电动洒水车，其特征在于：所述电动洒水车的后部设有储水罐，所述储水罐中设有散热水箱，所述散热水箱通过管路分别与防爆电机以及防爆控制箱连接。

技术总结
本发明公开了一种可快速换电的电动洒水车，属于电动洒水车技术领域，包括内部装有电池组件的托架和固定设置在车架上的底座，底座上设有若干横向伸缩的销轴，托架上设有压合面，压合面的长度不小于托架与底座的装配误差，压合面的高度与销轴的高度相适配，销轴的端面能与压合面压接配合；底座的前后方向和左右方向均设有导向块，导向块与压合面之间的距离与托架与底座的装配误差相适配；本发明设置导向块对托架与底座进行限位，销轴与压合面压接装配的方式，相对于现有技术中销轴与锁紧销孔配合的装配方式，在确保装配牢固性的同时降低了托架与底座的装配精度，提高了电池组件的更换效率，解决了防爆锂电池不能在井下充电等原因引起的里程焦虑。原因引起的里程焦虑。原因引起的里程焦虑。


技术研发人员：赵远 宋德军 祁宏 周德华 李文军 郝志军 杨振声 郭志俊 杨志龙 刘德宁 张凡 袁晓明 凌建斌 张春英 梁玉芳
受保护的技术使用者：山西天地煤机装备有限公司
技术研发日：2023.06.01
技术公布日：2023/9/14