[發(fā)明專利]一種非接觸數(shù)字式司機控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510719477.X
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN106560368B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張宇明;趙雷
• 申請（專利權(quán)）人: 上海精研電子科技有限公司
• 主分類號: B61C17/00
• 分類號: B61C17/00
• 代理公司: 上海愉騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31306
• 代理人: 唐海波

本發(fā)明公開了一種非接觸數(shù)字式司機控制器，由轉(zhuǎn)動手柄結(jié)構(gòu)、磁體、位置傳感器芯片和主板組成，磁體安裝在轉(zhuǎn)軸上隨其同軸、等角速度旋轉(zhuǎn)，位置傳感器感應(yīng)磁體旋轉(zhuǎn)角度，經(jīng)主板上單片機確認輸出一致后封裝成CAN幀交由牽引/制動系統(tǒng)處理，轉(zhuǎn)動手柄結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)上允許朝兩個方向運動，實現(xiàn)機車前進和后退兩個方向控制，同時將手柄撥動角度大小與機車速度控制通過位置傳感器和主板實現(xiàn)關(guān)聯(lián)，采用了非接觸傳感設(shè)計，啟動力矩小，平滑性高；單手柄控制、輸出無極，集行車方向與速度給定于一體，克服了老式司機控制器體積龐大、觸點磨損、壽命短、維護多、輸出不連續(xù)等缺點，滿足新一代司機控制器小型、智能、可靠的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機車控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種非接觸數(shù)字式司機控制器。

背景技術(shù)

司機控制器是直接控制軌道工程車行駛的主令電器,其主要功能是通過某種類型的傳感器，判斷司機推動手柄或轉(zhuǎn)動手輪的方向、并將相應(yīng)的角位移轉(zhuǎn)換為電信號輸出至牽引/制動系統(tǒng)以實現(xiàn)機車的啟停與調(diào)速。由于軌道車輛作業(yè)大都要求在一定的作業(yè)窗口時間內(nèi)完成作業(yè)，對部件的可靠性及壽命有較高的要求，同時作業(yè)精度和效率對司機控制器的操縱平滑度、輸出精確度也提出了較高的要求。

現(xiàn)有司機控制器大多為機械接觸式，由于存在機械觸點，在長期的應(yīng)用中逐漸磨損、氧化導(dǎo)致電位器阻值變化，容易產(chǎn)生輸出不準確、阻尼不穩(wěn)定、跳點等嚴重故障，因而可靠性差、壽命低、輸出不穩(wěn)定。現(xiàn)有的司機控制器分兩種，接觸式與非接觸式。接觸式司機控制器通過手柄或手輪帶動機械觸頭在電位計上滑動，導(dǎo)致電阻值及輸出電位相應(yīng)改變，采樣電壓值計算得到角度。這種方式可以實現(xiàn)無極輸出，由于存在機械觸點，在長期的應(yīng)用中逐漸磨損、氧化導(dǎo)致電位器電阻率變化，容易產(chǎn)生輸出不準確、阻尼不穩(wěn)定、跳點等嚴重故障，因而可靠性差、壽命低、輸出不穩(wěn)定。現(xiàn)有的非接觸式司機控制器一般采用編碼器實現(xiàn)，通過機械凸輪遮擋光光敏器件或磁編碼被霍爾器件感應(yīng)的方式感知角位移。這些方式?jīng)]有觸點，規(guī)避了接觸式司機控制器的大部分缺點，可靠性高、壽命較長。但由于其只能在編碼處輸出預(yù)設(shè)值，而編碼量受限于編碼器體積，因此這類編碼器或體積巨大，占用司控臺大量空間，因編碼有限，輸出精確度不高，例如：專利號為CN200620052707，使用非接觸磁敏脈沖編碼器避免了接觸式司機控制器的核心缺點，但由于沿用傳統(tǒng)雙手柄設(shè)計，并且存在編碼器，其體積仍然非常大，且受限于編碼數(shù)量，無法實現(xiàn)無極式的連續(xù)輸出。

另外，以上兩種類型的司機控制器多數(shù)均未具備總線通信功能，需要在相關(guān)控制器之間單獨設(shè)置走線，造成布局限制多，布線成本高，可靠性低等缺點，不利于設(shè)備的分布式控制。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于目前機車控制技術(shù)領(lǐng)域存在的上述不足，本發(fā)明提供一種非接觸數(shù)字式司機控制器，精度高、外形小巧、操作靈活，安裝方便、維護簡單成本低。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

一種非接觸數(shù)字式司機控制器，所述非接觸數(shù)字式司機控制器包括外殼、安裝支座、轉(zhuǎn)動手柄結(jié)構(gòu)、位置傳感器芯片和主板，所述轉(zhuǎn)動手柄結(jié)構(gòu)包括手柄、推桿機構(gòu)和轉(zhuǎn)軸，所述手柄上設(shè)有按動銷，所述推桿機構(gòu)包括滑動推桿和套接在滑動推桿上的推桿套管，所述推桿套管上端與所述手柄相連，所述推桿套管下端與所述轉(zhuǎn)軸固定連接，所述滑動推桿上端與所述按動銷相連，所述滑動推桿下端貫穿所述轉(zhuǎn)軸與所述安裝支座相連，所述轉(zhuǎn)軸的端面上設(shè)有磁體，所述主板通過主板支架固定在所述磁體側(cè)的安裝支座上，所述位置傳感器芯片平行正對磁體并固定在所述主板上，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有阻尼裝置，所述安裝支座固定在所述外殼內(nèi)。

依照本發(fā)明的一個方面，所述滑動推桿下部設(shè)有臺階，位于臺階上部滑動推桿上套接有彈簧，所述安裝支座與滑動推桿相連的部位設(shè)有推桿軌槽，所述推桿軌槽中間設(shè)一凹口可使滑動推桿下頂進行鎖死。

依照本發(fā)明的一個方面，所述按動銷設(shè)有向上斜面，所述滑動推桿上部設(shè)有向下斜面，二者面部貼合形成類鎖舌結(jié)構(gòu)。