一种非接触数字式司机控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种非接触数字式司机控制器，由转动手柄结构、磁体、位置传感器芯片和主板组成，磁体安装在转轴上随其同轴、等角速度旋转，位置传感器感应磁体旋转角度，经主板上单片机确认输出一致后封装成CAN帧交由牵引/制动系统处理，转动手柄结构的结构上允许朝两个方向运动，实现机车前进和后退两个方向控制，同时将手柄拨动角度大小与机车速度控制通过位置传感器和主板实现关联，采用了非接触传感设计，启动力矩小，平滑性高；单手柄控制、输出无极，集行车方向与速度给定于一体，克服了老式司机控制器体积庞大、触点磨损、寿命短、维护多、输出不连续等缺点，满足新一代司机控制器小型、智能、可靠的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机车控制
，尤其涉及一种非接触数字式司机控制器。
技术介绍
司机控制器是直接控制轨道工程车行驶的主令电器,其主要功能是通过某种类型的传感器，判断司机推动手柄或转动手轮的方向、并将相应的角位移转换为电信号输出至牵引/制动系统以实现机车的启停与调速。由于轨道车辆作业大都要求在一定的作业窗口时间内完成作业，对部件的可靠性及寿命有较高的要求，同时作业精度和效率对司机控制器的操纵平滑度、输出精确度也提出了较高的要求。现有司机控制器大多为机械接触式，由于存在机械触点，在长期的应用中逐渐磨损、氧化导致电位器阻值变化，容易产生输出不准确、阻尼不稳定、跳点等严重故障，因而可靠性差、寿命低、输出不稳定。现有的司机控制器分两种，接触式与非接触式。接触式司机控制器通过手柄或手轮带动机械触头在电位计上滑动，导致电阻值及输出电位相应改变，采样电压值计算得到角度。这种方式可以实现无极输出，由于存在机械触点，在长期的应用中逐渐磨损、氧化导致电位器电阻率变化，容易产生输出不准确、阻尼不稳定、跳点等严重故障，因而可靠性差、寿命低、输出不稳定。现有的非接触式司机控制器一般采用编码器实现，通过机械凸轮遮挡光光敏器件或磁编码被霍尔器件感应的方式感知角位移。这些方式没有触点，规避了接触式司机控制器的大部分缺点，可靠性高、寿命较长。但由于其只能在编码处输出预设值，而编码量受限于编码器体积，因此这类编码器或体积巨大，占用司控台大量空间，因编码有限，输出精确度不高，例如：专利号为CN200620052707，使用非接触磁敏脉冲编码器避免了接触式司机控制器的核心缺点，但由于沿用传统双手柄设计，并且存在编码器，其体积仍然非常大，且受限于编码数量，无法实现无极式的连续输出。另外，以上两种类型的司机控制器多数均未具备总线通信功能，需要在相关控制器之间单独设置走线，造成布局限制多，布线成本高，可靠性低等缺点，不利于设备的分布式控制。
技术实现思路
鉴于目前机车控制
存在的上述不足，本专利技术提供一种非接触数字式司机控制器，精度高、外形小巧、操作灵活，安装方便、维护简单成本低。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：一种非接触数字式司机控制器，所述非接触数字式司机控制器包括外壳、安装支座、转动手柄结构、位置传感器芯片和主板，所述转动手柄结构包括手柄、推杆机构和转轴，所述手柄上设有按动销，所述推杆机构包括滑动推杆和套接在滑动推杆上的推杆套管，所述推杆套管上端与所述手柄相连，所述推杆套管下端与所述转轴固定连接，所述滑动推杆上端与所述按动销相连，所述滑动推杆下端贯穿所述转轴与所述安装支座相连，所述转轴的端面上设有磁体，所述主板通过主板支架固定在所述磁体侧的安装支座上，所述位置传感器芯片平行正对磁体并固定在所述主板上，所述转轴上设有阻尼装置，所述安装支座固定在所述外壳内。依照本专利技术的一个方面，所述滑动推杆下部设有台阶，位于台阶上部滑动推杆上套接有弹簧，所述安装支座与滑动推杆相连的部位设有推杆轨槽，所述推杆轨槽中间设一凹口可使滑动推杆下顶进行锁死。依照本专利技术的一个方面，所述按动销设有向上斜面，所述滑动推杆上部设有向下斜面，二者面部贴合形成类锁舌结构。依照本专利技术的一个方面，所述阻尼装置包括可抱住转轴的阻尼片、阻尼片支架、螺杆、螺杆底座和顶紧弹簧，螺杆固定在螺杆底座上，螺杆中间设有一阻尼调节螺母，阻尼片一端固定在所述阻尼片支架上，另一端套接在所述螺杆上，所述顶紧弹簧套接在所述螺杆上并且其上部与阻尼片相连下部与阻尼调节螺母相连。依照本专利技术的一个方面，所述手柄包括手柄把头与手柄后盖，手柄把头部位设有按钮，所述按钮与所述按动销相连。依照本专利技术的一个方面，所述安装支座顶部设有行程控制板，所述行程控制板为圆心与转轴相同的圆弧形，并设有约束手柄转动行程的槽口。依照本专利技术的一个方面，所述行程控制板内设有弧形防尘盖板，所述防尘盖板套接在所述推杆套管上。依照本专利技术的一个方面，所述主板包括相连的控制主板和电源接口板，所述控制主板上设有MCU芯片、AD转换电路、正常工作检测电路、总线收发模块和点灯电路，所述MCU芯片分别与所述AD转换电路、正常工作检测电路、总线收发模块和点灯电路相连，所述AD转换电路与所述位置传感器芯片相连，所述电源接口板上设有继电器输出电路和防反接输出电路，所述继电器输出电路和防反接输出电路与所述MCU芯片相连。依照本专利技术的一个方面，所述总线收发模块经一隔离模块与数据总线相连，所述数据总线可为CAN总线和/或RS485总线，所述总线收发模块包括CAN收发器和RS485收发器。依照本专利技术的一个方面，所述点灯电路与一指示灯板相连，所述指示灯板上设有状态指示灯。本专利技术实施的优点：本专利技术所述的非接触数字式司机控制器，由转动手柄结构、磁体、位置传感器芯片和主板组成，磁体安装在转轴上随其同轴、等角速度旋转，位置传感器感应磁体旋转角度，经主板上单片机确认输出一致后封装成CAN帧交由牵引/制动系统处理，转动手柄结构的结构上允许朝两个方向运动，实现机车前进和后退两个方向控制，同时将手柄拨动角度大小与机车速度控制通过位置传感器和主板实现关联，融行车方向与速度控制于一体，单手柄无极操控，控制简单，外形小巧，安装方便，启动力矩小，平滑性高。采用了非接触传感设计，集非接触、连续输出、小型化三大优点于一体，克服了老式司机控制器体积庞大、触点磨损、寿命短维护多、输出不连续等缺点。采用数字式输出，手柄方向及开度以数据帧形式输出，无需再进行模数转换等处理即可方便地应用于发动机电控或显示输出，减轻了相关控制器的任务负荷，有利于提高系统整体的控制精度与实时性，带易操作可调阻尼组件，具备总线通信能力，克服了老式司机控制器布局受限多，走线成本高等缺点，满足新一代司机控制器小型、智能、可靠的需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所述的一种非接触数字式司机控制器的正视剖切示意图；图2为本专利技术所述的一种非接触数字式司机控制器的侧视阶梯剖切示意图；图3为本专利技术所述的一种非接触数字式司机控制器的结构轴侧示意图；图4为本专利技术所述的一种非接触数字式司机控制器的主板结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。如图1、图2、图3和图4所示，一种非接触数字式司机控制器，所述非接触数字式司机控制器包括外壳074、安装支座073、转动手柄结构010、位置传感器芯片063和主板060，所述转动手柄结构010包括手柄015、推杆机构020和转轴031，所述手柄015上设有按动销014，所述推杆机构020包括滑动推杆021和套接在滑动推杆021上的推杆套管022，所述推杆套管022上端与所述手柄015相连，所述推杆套管02本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触数字式司机控制器，其特征在于，所述非接触数字式司机控制器包括外壳、安装支座、转动手柄结构、位置传感器芯片和主板，所述转动手柄结构包括手柄、推杆机构和转轴，所述手柄上设有按动销，所述推杆机构包括滑动推杆和套接在滑动推杆上的推杆套管，所述推杆套管上端与所述手柄相连，所述推杆套管下端与所述转轴固定连接，所述滑动推杆上端与所述按动销相连，所述滑动推杆下端贯穿所述转轴与所述安装支座相连，所述转轴的端面上设有磁体，所述主板通过主板支架固定在所述磁体侧的安装支座上，所述位置传感器芯片平行正对磁体并固定在所述主板上，所述转轴上设有阻尼装置，所述安装支座固定在所述外壳内。

【技术特征摘要】
1.一种非接触数字式司机控制器，其特征在于，所述非接触数字式司机控制器包括外壳、安装支座、转动手柄结构、位置传感器芯片和主板，所述转动手柄结构包括手柄、推杆机构和转轴，所述手柄上设有按动销，所述推杆机构包括滑动推杆和套接在滑动推杆上的推杆套管，所述推杆套管上端与所述手柄相连，所述推杆套管下端与所述转轴固定连接，所述滑动推杆上端与所述按动销相连，所述滑动推杆下端贯穿所述转轴与所述安装支座相连，所述转轴的端面上设有磁体，所述主板通过主板支架固定在所述磁体侧的安装支座上，所述位置传感器芯片平行正对磁体并固定在所述主板上，所述转轴上设有阻尼装置，所述安装支座固定在所述外壳内。2.根据权利要求1所述的非接触数字式司机控制器，其特征在于，所述滑动推杆下部设有台阶，位于台阶上部滑动推杆上套接有弹簧，所述安装支座与滑动推杆相连的部位设有推杆轨槽，所述推杆轨槽中间设一凹口可使滑动推杆下顶进行锁死。3.根据权利要求1所述的非接触数字式司机控制器，其特征在于，所述按动销设有向上斜面，所述滑动推杆上部设有向下斜面，二者面部贴合形成类锁舌结构。4.根据权利要求1所述的非接触数字式司机控制器，其特征在于，所述阻尼装置包括可抱住转轴的阻尼片、阻尼片支架、螺杆、螺杆底座和顶紧弹簧，螺杆固定在螺杆底座上，螺杆中间设有一阻尼调节螺母，阻尼片一端固定在所述阻尼片支架上，另一端套接在所述螺杆上，所述顶紧弹簧套接在所述螺杆上并且其上部与阻尼片相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇明，赵雷，
申请(专利权)人：上海精研电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31