具有浮动功能的液冷连接装置、电动船舶和船舶换电站的制作方法

1.本发明涉及电动船舶领域，特别涉及一种具有浮动功能的液冷连接装置、电动船舶和船舶换电站。


背景技术：

2.电动船舶是电动载具的一种，电动船舶可以由电池箱或船用发电机等产生电力推进。
3.对于采用电池箱的电动船舶而言，电动船舶的电池箱设置方式一般分为固定式和可换式，其中，固定式电池一般是固定在船舶上，在充电时直接以船舶作为充电对象。而可换式的电池箱一般通过活动安装的方式被固定在船舶上。电池箱可以被取下，以单独对电池箱进行更换或充电操作。更换下的电池箱充电完毕后，再重新安装在船舶上。
4.可换式的电池箱通常设有冷却管，冷却管通过与电动船舶或者船舶换电站上的冷却系统相连接，利用冷却液的循环，从而实现电池箱的热平衡。
5.目前，可换式的电池箱上的冷却管与电动船舶或者船舶换电站上采用刚性连接方式。由于经常更换、船体震动等各种影响，经常会发生浮动，造成冷却管连通不稳定，有可能导致冷却管断开，造成冷却液的渗漏。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电动船舶中可换式电池箱的冷却管容易渗漏的上述缺陷，提供一种具有浮动功能的液冷连接装置、电动船舶和船舶换电站。
7.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
8.一种具有浮动功能的液冷连接装置，用于实现具有冷却液的供液装置与电池箱内的液冷管路的连通，以使所述冷却液流入所述电池箱内的液冷管路中，所述液冷连接装置包括：固定底座、浮动机构和导正机构，所述浮动机构可移动设置于所述固定底座，所述浮动机构上固定设有用于与所述电池箱上的液冷接头相连接设置的管路接头，所述管路接头与所述供液装置相连通设置；所述导正机构作用于所述管路接头，所述导正机构用于在进行液冷连接时使所述管路接头在其所在平面内移动以使其与所述电池箱上的液冷接头相对正。
9.在本方案中，通过将浮动机构设置为相对固定底座移动，管路结构与浮动机构相对固定设置，从而管路接头能够跟随浮动机构相对固定底座移动，便于与液冷管路对接，避免了管路接头的刚性连接。在管路接头连接过程中，导正机构能够使管路接头在平面内移动，从而便于管路接头与液冷接头对位，进而便于管路接头与液冷接头接通，避免管路接头侧向偏移，提高管路接头的稳定性，避免管路接头发生渗漏，从而提高管路接头的准确性与可靠性。
10.较佳地，所述导正机构在所述浮动机构所在平面内沿水平方向和竖直方向连接于
所述浮动机构与所述固定底座之间，以使所述管路接头在平面内水平移动或竖直移动。
11.在本方案中，导正机构通过在平面内沿水平方向和竖直方向对浮动机构施加作用力实现管路接头与液冷接头的准确对位，进而便于管路接头与液冷接头接通，提高管路接头的准确性与稳定性，避免管路接头发生渗漏，提高管路接头的可靠性。
12.较佳地，所述浮动机构包括用于安装所述管路接头并且与所述固定底座相平行设置的安装板、贯穿所述安装板与所述固定底座设置使二者相对固定的多个轴杆以及套设在所述轴杆上并且夹设于所述安装板与所述固定底座之间的多个浮动弹性件，所述安装板上在与所述轴杆相对应的位置设有预定尺寸的贯穿孔，所述轴杆在位于所述安装板内侧的位置上设有限位凸台，所述浮动弹性件夹设在所述固定底座与邻近的所述限位凸台之间。
13.在本方案中，通过轴杆的一端设置在固定底座上，轴杆的另一端插设于安装板的贯穿孔，浮动弹性件夹在轴杆的限位凸台和固定底座之间，使浮动弹性件能够通过限位凸台对安装板施加弹力，进而浮动弹性件能够使安装板产生远离固定底座的趋势，实现安装板相对于固定底座的浮动。
14.较佳地，所述导正机构包括设于所述安装板的上下两侧的多个第一弹性件以及设于所述安装板的左右两侧的多个第二弹性件，所述第一弹性件和所述第二弹性件的一端连接于所述安装板且另一端连基于所述固定底座，所述第一弹性件和所述第二弹性件避让所述轴杆设置。
15.在本方案中，通过第一弹性件及第二弹性件从多个方向分别对安装板施加作用力，实现安装板的导正对位功能，结构简单、使用可靠。
16.较佳地，所述导正机构的数量为多个，多个所述导正机构对称设于所述管路接头的周边；
17.和/或，相应设置的所述轴杆、所述浮动弹性件构成一套浮动支撑组件，所述浮动支撑组件的数量均为多个，多个所述浮动支撑组件围设于所述管路接头的外周，多个所述浮动支撑组件相对于所述管路接头对称设置。
18.在本方案中，多个导正机构对称且均匀设在管路接头的周边，能够在多个方向对浮动机构施加作用力，能够进一步提高浮动机构及管路接头的稳定性及可靠性。
19.在本方案中，多个所述浮动支撑组件使得安装板移动过程中更加稳定，避免管路接头侧向跑偏。
20.较佳地，所述安装板上固定设有连杆，所述连杆的一端穿设于所述安装板，所述连杆的另一端向所述固定底座延伸，所述第一弹性件连接于所述连杆。
21.在本方案中，第一弹性件通过连杆作用于安装板，结构简单，便于灵活地设置第一弹性件的位置。
22.较佳地，所述固定底座上设有用于与所述第一弹性件相连接的连接板，所述连接板通过腰型孔可调节设置，以调节所述第一弹性件的形变量。
23.在本方案中，通过腰型孔调节第一弹性件的形变量，能够更好地适应使用环境，确保导正位置的准确性，避免第一弹性件长期使用发生变形。
24.较佳地，所述连接板设置于所述固定底座朝向所述安装板的侧面上并且靠近边缘设置，所述连接板靠近所述边缘的一端朝向所述安装板设有延伸板，所述固定底座的端面上与所述延伸板相对应的位置设有过渡板，所述延伸板通过锁紧件固定于所述过渡板上以
使所述延伸板位置可调节设置，所述锁紧件包括依次穿设所述延伸板和所述过渡板的螺栓以及与所述螺栓相配合的螺母。
25.在本方案中，通过螺栓依次穿设延伸板和过渡板后进行锁止，将安装板可靠固定于固定底座上，防止第一弹性件的长时间使用导致连接板的位置发生偏移，同时通过对锁紧件的调节即可实现对连接板的位置进行精确调整，从而实现对第一弹性件的形变量的准确调节，便于实现连接板的调节及固定，结构简单、使用方便。
26.较佳地，所述连杆的外周面设有容置槽，所述第一弹性件卡设于所述容置槽，并且所述连杆的端面距所述固定底座的距离大于所述安装板沿所述轴杆的移动量设置。
27.在本方案中，容置槽便于固定第一弹性件，能够避免第一弹性件滑脱。
28.较佳地，所述液冷连接装置还包括对位机构，所述对位机构沿所述浮动机构的浮动方向设于所述浮动机构与所述固定底座之间，用于在进行液冷连接时使所述管路接头在其所在平面内移动以使其与所述电池箱上的液冷接头相对位。
29.在本方案中，在管路接头连接过程中，对位机构能够使管路接头自身在所在平面内微调移动，进一步增加管路接头的位置调整量，从而便于管路接头与液冷接头准确对位，进而便于管路接头与液冷接头接通，避免管路接头侧向偏移，提高管路接头的稳定性，避免管路接头发生渗漏，从而提高管路接头的准确性与可靠性。
30.较佳地，所述贯穿孔的直径大于所述轴杆的外径设置，所述轴杆在位于所述安装板外侧的位置上设有限位挡环，所述对位机构包括设于所述贯穿孔内靠近所述限位挡环的一端并且环绕所述轴杆的抵接环以及夹设与所述抵接环与所述限位凸台之间的宝塔弹簧。
31.在本方案中，宝塔弹簧的两端分别抵住轴杆的抵接环及安装板的限位凸台，从而能够驱使安装板相对于轴杆实现对位，实现对管路接头在安装板上的位置调整，避免安装板相对于轴杆偏移，进而能够使得管路接头的位置相对于稳定，能够避免管路接头侧向偏移，能够提高管路接头的稳定性，能够避免管路接头发生渗漏，能够提高管路接头的可靠性。
32.较佳地，所述宝塔弹簧呈宝塔状，其具有直径最小的顶端面以及直径最大的底端面，所述底端面抵接于所述抵接环，所述顶端面抵接于所述限位凸台。
33.在本方案中，宝塔形弹簧的小端相对于固定底座固定设置，宝塔形弹簧的大端相对于浮动机构固定设置，从而当浮动机构发生偏移时，宝塔形弹簧的大端跟随浮动机构移动，从而宝塔形弹簧发生垂直于自身轴线的变形，进而宝塔形弹簧能够产生复位力，驱使浮动机构复位，避免浮动机构偏转。
34.一种电动船舶，其包括如上所述的液冷连接装置。
35.电动船舶的供液装置通过上述液冷连接装置的液冷接头与电池箱内的液冷管路相连时，通过使液冷接头在其平面内移动使液冷接头与液冷管路准确对接，进而使液冷管路连通，避免管路接头侧向偏移，提高管路接头的稳定性，避免管路接头发生渗漏，从而提高管路接头的可靠性。
36.一种船舶换电站，其包括如上所述的液冷连接装置。
37.船舶换电站的供液装置通过液冷连接装置的液冷接头与电池箱内的液冷管路相连时，通过使液冷接头在其平面内移动使液冷接头与液冷管路准确对接，进而使液冷管路连通，够避免管路接头侧向偏移，能够提高管路接头的稳定性，能够避免管路接头发生渗
漏，能够提高管路接头的可靠性。
38.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
39.本发明的积极进步效果在于：
40.本发明通过将浮动机构设置为相对固定底座移动，管路结构与浮动机构相对固定设置，从而管路接头能够跟随浮动机构相对固定底座移动，便于与液冷管路对接，避免了管路接头的刚性连接。在管路接头连接过程中，导正机构能够使管路接头在平面内移动，从而便于管路接头与液冷接头对位，进而便于管路接头与液冷接头接通，避免管路接头侧向偏移，提高管路接头的稳定性，避免管路接头发生渗漏，提高管路接头的准确性与可靠性。
附图说明
41.图1为本发明优选实施例液冷连接装置的结构示意图。
42.图2为图1中液冷连接装置侧面结构示意图。
43.图3为图1中液冷连接装置纵向剖视图。
44.图4为图3中液冷连接装置局部放大图。
45.图5为图1中液冷连接装置另一纵向剖视图。
46.图6为图1中液冷连接装置横向剖视图。
47.图7为图1液冷连接装置中连杆的结构示意图。
48.图8为图1液冷连接装置中安装板的结构示意图。
49.图9为图8安装板剖视的结构示意图。
50.附图标记说明：
51.液冷连接装置100
52.底座200
53.固定底座11
54.管路接头12
55.浮动机构20
56.安装板21
57.轴杆22
58.浮动弹性件23
59.贯穿孔24
60.限位凸台25
61.限位挡环26
62.对位机构30
63.抵接环31
64.宝塔弹簧32
65.导正机构40
66.第一弹性件41
67.第二弹性件42
68.连杆43
69.容置槽431
70.连接板44
71.延伸板45
72.锁紧件46
73.过渡板47
74.腰型孔48
具体实施方式
75.下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在实施例的范围之中。
76.如图1-图9所示，本实施例为一种具有浮动功能的液冷连接装置100，可移动设置在底座200上，用于实现具有冷却液的供液装置与电池箱内的液冷管路的连通，以使冷却液流入电池箱内的液冷管路中，液冷连接装置100包括：固定底座11、浮动机构20和导正机构40，浮动机构20可移动设置于固定底座11，浮动机构20上固定设有用于与电池箱上的液冷接头相连接设置的管路接头12，管路接头12与供液装置相连通设置；导正机构40作用于管路接头12，导正机构40用于在进行液冷连接时使管路接头12在其所在平面内移动以使其与电池箱上的液冷接头相对正。通过将浮动机构20设置为相对固定底座11移动，管路结构与浮动机构20相对固定设置，从而管路接头12能够跟随浮动机构20相对固定底座11移动，便于与液冷管路对接，避免了管路接头12的刚性连接。在管路接头12连接过程中，导正机构40能够使管路接头12在平面内移动，从而便于管路接头12与液冷接头对位，进而便于管路接头12与液冷接头接通，避免管路接头12侧向偏移，提高管路接头12的稳定性，避免管路接头12发生渗漏，提高管路接头12的准确性与可靠性。
77.作为一种实施方式，导正机构40在浮动机构20所在平面内沿水平方向和竖直方向连接于浮动机构20与固定底座11之间，以使管路接头12在平面内水平移动或竖直移动。导正机构40通过在平面内沿水平方向和竖直方向对浮动机构20施加作用力实现管路接头12与液冷接头的准确对位，进而便于管路接头12与液冷接头接通，提高管路接头12的准确性与稳定性，避免管路接头12发生渗漏，提高管路接头12的可靠性。在其他实施例中，导正机构40也可以沿其他方向设置。
78.浮动机构20包括用于安装管路接头12并且与固定底座11相平行设置的安装板21、贯穿安装板21与固定底座11设置使二者相对固定的多个轴杆22以及套设在轴杆22上并且夹设于安装板21与固定底座11之间的多个浮动弹性件23，安装板21上在与轴杆22相对应的位置设有预定尺寸的贯穿孔24，轴杆22在位于安装板21内侧的位置上设有限位凸台25，浮动弹性件23夹设在固定底座11与邻近的限位凸台25之间。通过轴杆22的一端设置在固定底座11上，轴杆22的另一端插设于安装板21的贯穿孔24，浮动弹性件23夹在轴杆22的限位凸台25和固定底座11之间，使浮动弹性件23能够通过限位凸台25对安装板21施加弹力，进而浮动弹性件23能够安装板21产生远离固定底座11的趋势，实现安装板21相对于固定底座11的浮动。
79.在本实施例中，浮动弹性件23具体可以为弹簧，弹簧呈压缩状态。轴杆22的两端可以设有螺纹，轴杆22的一端穿过固定底座11，轴杆22的另一端穿过贯穿孔24，轴杆22的两端
旋设螺帽。轴杆22通过两端的螺帽限定安装板21与固定底座11的最大距离。外力通过管路接头12传递至安装板21后，安装板21可以压缩弹簧，从而实现安装板21的浮动。
80.作为一种实施方式，贯穿孔24的直径大于轴杆22的外径，能够避免穿孔的侧壁与轴杆22相干涉，能够避免影响安装板21的移动，便于使安装板21相对于固定底座11居中。
81.导正机构40包括设于安装板21的上下两侧的多个第一弹性件41以及设于安装板21的左右两侧的多个第二弹性件42，第一弹性件41和第二弹性件42的一端连接于安装板21且另一端连基于固定底座11，第一弹性件41和第二弹性件42避让轴杆22设置。通过第一弹性件41及第二弹性件42从多个方向分别对安装板21施加作用力，实现安装板21的导正对位功能，结构简单、使用可靠。
82.导正机构40的数量为多个，多个导正机构40对称设于管路接头12的周边；多个导正机构40对称且均匀设在管路接头12的周边，能够在多个方向对浮动机构20施加作用力，能够进一步提高浮动机构20及管路接头12的稳定性及可靠性。
83.相应设置的轴杆22、浮动弹性件23构成一套浮动支撑组件，浮动支撑组件的数量均为多个，多个浮动支撑组件围设于管路接头12的外周，多个浮动支撑组件相对于管路接头12对称设置。多个浮动支撑组件使得安装板21移动过程中更加稳定，避免管路接头12侧向跑偏。
84.安装板21上固定设有连杆43，连杆43的一端穿设于安装板21，连杆43的另一端向固定底座11延伸，第一弹性件41连接于连杆43。第一弹性件41通过连杆43作用于安装板21，结构简单，便于灵活地设置第一弹性件41的位置。
85.固定底座11上设有用于与第一弹性件41相连接的连接板44，连接板44通过腰型孔48可调节设置，以调节第一弹性件41的形变量。通过腰型孔48调节第一弹性件41的形变量，能够更好地适应使用环境，确保导正位置的准确性，避免第一弹性件41长期使用发生变形。
86.连接板44设置于固定底座11朝向安装板21的侧面上并且靠近边缘设置，连接板44靠近边缘的一端朝向安装板21设有延伸板45，固定底座11的端面上与延伸板45相对应的位置设有过渡板47，延伸板45通过锁紧件46固定于过渡板47上以使延伸板45位置可调节设置，锁紧件46包括依次穿设延伸板45和过渡板47的螺栓以及与螺栓相配合的螺母。通过螺栓依次穿设延伸板45和过渡板47后进行锁止，将安装板21可靠固定于固定底座200上，防止第一弹性件41的长时间使用导致连接板44的位置发生偏移，同时通过对锁紧件46的调节即可实现对连接板44的位置进行精确调整，从而实现对第一弹性件41的形变量的准确调节，便于实现连接板44的调节及固定，结构简单、使用方便。
87.如图7所示，连杆43的外周面设有容置槽431，第一弹性件41卡设于容置槽431，并且连杆43的端面距固定底座11的距离大于安装板21沿轴杆22的移动量设置。容置槽431便于固定第一弹性件41，能够避免第一弹性件41滑脱。
88.在本实施例中，第一弹性件41及第二弹性件42均可以为弹簧，在其他实施例中，第一弹性件41及第二弹性件42也可以为其他弹性部件。
89.液冷连接装置100还包括对位机构30，对位机构30沿浮动机构20的浮动方向设于浮动机构20与固定底座11之间，用于在进行液冷连接时使管路接头12在其所在平面内移动以使其与电池箱上的液冷接头相对位。在管路接头12连接过程中，对位机构30能够使管路接头12自身在所在平面内微调移动，进一步增加管路接头12的位置调整量，从而便于管路
接头12与液冷接头准确对位，进而便于管路接头12与液冷接头接通，避免管路接头12侧向偏移，提高管路接头12的稳定性，避免管路接头12发生渗漏，从而提高管路接头12的准确性与可靠性。
90.贯穿孔24的直径大于轴杆22的外径设置，轴杆22在位于安装板21外侧的位置上设有限位挡环26，对位机构30包括设于贯穿孔24内靠近限位挡环26的一端并且环绕轴杆22的抵接环31以及夹设与抵接环31与限位凸台25之间的宝塔弹簧32。宝塔弹簧32的两端分别抵住轴杆22的抵接环31及安装板21的限位凸台25，从而能够驱使安装板21相对于轴杆22实现对位，实现对管路接头12在安装板21上的位置调整，避免安装板21相对于轴杆22偏移，进而能够使得管路接头12的位置相对于稳定，能够避免管路接头12侧向偏移，能够提高管路接头12的稳定性，能够避免管路接头12发生渗漏，能够提高管路接头12的可靠性。
91.宝塔弹簧32呈宝塔状，其具有直径最小的顶端面以及直径最大的底端面，底端面抵接于抵接环31，顶端面抵接于限位凸台25。宝塔形弹簧的小端相对于固定底座11固定设置，宝塔形弹簧的大端相对于浮动机构20固定设置，从而当浮动机构20发生偏移时，宝塔形弹簧的大端跟随浮动机构20移动，从而宝塔形弹簧发生垂直于自身轴线的变形，进而宝塔形弹簧能够产生复位力，驱使浮动机构20复位，避免浮动机构20偏转。
92.作为一种实施方式，宝塔弹簧32通常可以是指具有大端、小端的弹簧。从弹簧的大端至小端，弹簧的直径逐渐变小。
93.安装板21还包括与轴杆22相应设置的阻挡垫圈。阻挡件与安装板21之间设有阻挡垫圈。阻挡垫圈能够降低宝塔弹簧32与安装板21、阻挡件与安装板21之间的摩擦力，能够提高安装板21移动的灵活性。
94.如图3所示，限位凸台25一体形成于轴杆22上。通过限位凸台25一体形成于轴杆22上，结构简单、可靠。
95.如图5所示，抵接环31一体形成于安装板21的贯穿孔24内。抵接环31一体形成于安装板21的贯穿孔24内，便于加工制作。
96.管路接头12的数量为三个，分别为进水口、出水口以及消防口，浮动机构20的多个轴杆22均匀设置于管路接头12的周侧上。进水口、出水口能够实现冷却液的循环流动。消防口能够应对突发的着火事件。多个轴杆22均匀设置于管路接头12的周侧，便于管路接头12更好地对位。
97.在图1中，三个管路接头12呈一字型排列，在其他实施例中，管路接头12的数量也可以为其他值，多个管路接头12也可以呈其他形式排列。
98.浮动机构20中轴杆22的数量为六个，分别设于安装板21沿长度方向的上下两侧的中间位置以及四个端角位置上，对位组件至少设置于位于四个端角位置上的轴杆22上及贯穿孔24内。轴杆22的位置设置更加合理。
99.本实施例还公开了一种电动船舶，其包括如上的具有浮动功能的液冷连接装置100。电动船舶的供液装置通过上述液冷连接装置100的液冷接头与电池箱内的液冷管路相时，通过使液冷接头12在其平面内移动使液冷接头12与液冷管路准确对接，进而使液冷管路连通，避免管路接头12侧向偏移，提高管路接头12的稳定性，避免管路接头12发生渗漏，从而提高管路接头12的可靠性。
100.本实施例也公开了一种船舶换电站，其包括如上的具有浮动功能的液冷连接装置
100。船舶换电站的供液装置通过上述液冷连接装置100的液冷接头与电池箱内的液冷管路相连时，通过使液冷接头12在其平面内移动使液冷接头12与液冷管路准确对接，进而使液冷管路连通，避免管路接头12侧向偏移，提高管路接头12的稳定性，避免管路接头12发生渗漏，从而提高管路接头12的可靠性。
101.作为一种实施方式，具有浮动功能的液冷连接装置100的工作过程可以如下描述。电池箱到位后，液冷连接装置100朝向电池箱的方向移动，管路接头12随之靠近电池箱的液冷管路，管路接头12与液冷管路卡合到位后，供液装置的管路接头12与电池箱上的连接阀相连通并打开连接阀的流通通道，冷却液可以在电池箱和供液装置之间循环流动。
102.在管路接头12和液冷管路连通的过程中，假使管路接头12和液冷管路不对正，由于管路接头12通过浮动机构20安装至固定底座11，在二者初步接触产生的抵推作用力下，使管路接头12的位置相对于固定底座11发生浮动。对位机构30驱使管路接头12的轴线与轴杆22的轴线平行，也就是管路接头12的轴线能够垂直于与安装板21的侧面，从而管路接头12与液冷接头能够对位，进而便于管路接头12与液冷接头接通，能够避免管路接头12侧向偏移，能够提高管路接头12的稳定性，能够避免管路接头12发生渗漏，能够提高管路接头12的可靠性。
103.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。