CN110920386A - 一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构，包括驾驶室踏板控制机械结构和驾驶室方向盘控制机械结构，其中驾驶室踏板控制机械结构包括踏板连接件、电磁铁Ⅰ、滑动总成、齿条、齿轮、伺服电机Ⅰ、踏板、电磁铁推杆Ⅰ；驾驶室方向盘控制机械结构包括电磁铁Ⅱ、转向轴轴承上齿轮、电机上齿轮、伺服电机Ⅱ、方向盘、转向轴、电磁铁推杆Ⅱ。本装置机械结构可进行独立运动，与人工驾驶操作不冲突，可以实现在自动驾驶模式下，快速由自动到手动切换。

Description

一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构

技术领域

本专利申请属于机械设计技术领域，更具体地说，是涉及一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构。

背景技术

目前，司家营矿区220吨电动轮自卸车全部为有人驾驶。由于矿车自身体型巨大，盲点众多，对司机驾驶技术要求苛刻，且需要24小时轮班作业，人力招聘困难，且人力成本居高不下。因此，矿山领导决定研发自动驾驶技术。

研发人员基于矿山现状，在有限区域内半自动驾驶成为主要研发方向，由于矿车内部系统复杂，改造成本巨大，因此决定研发能实现快速自动/手动切换的外置机械控制结构，以满足使用要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构，用来控制220吨电动轮的油门、刹车踏板以及方向盘。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构，包括驾驶室踏板控制机械结构和驾驶室方向盘控制机械结构，其中驾驶室踏板控制机械结构包括踏板、与踏板通过踏板连接件连接的电磁铁Ⅰ、与电磁铁Ⅰ连接的滑动总成、设置在电磁铁Ⅰ上的电磁铁推杆Ⅰ、与滑动总成并排且平行设置的齿条、设置在齿条一侧供电磁铁推杆Ⅰ插入的开孔、设置在齿条顶部并与齿条啮合配合的齿轮、与齿轮同轴并连接在齿轮内部的伺服电机Ⅰ，伺服电机Ⅰ固定于驾驶室仪表台下方；

驾驶室方向盘控制机械结构包括方向盘、与方向盘同轴连接的转向轴、连接在转向轴上的电磁铁Ⅱ、设置在电磁铁Ⅱ上的电磁铁推杆Ⅱ、设置在转向轴上并位于电磁铁Ⅱ固定处上方的滚珠轴承、套设在滚珠轴承外部的转向轴轴承上齿轮、设置在转向轴轴承上齿轮的齿盘上并与电磁铁推杆Ⅱ插入配合的开孔、与转向轴轴承上齿轮啮合配合的电机上齿轮、与电机上齿轮同轴连接的伺服电机Ⅱ，伺服电机Ⅱ固定于电机上齿轮的套筒上；

电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ均与电源连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：滑动总成包括滑动配合的滑块及滑轨，电磁铁Ⅰ位于滑块上，齿条与滑轨并排且平行设置。

本发明技术方案的进一步改进在于：踏板连接件为连杆。

本发明技术方案的进一步改进在于：电磁铁Ⅱ为两个，电磁铁推杆Ⅱ也为两个。

本发明技术方案的进一步改进在于：电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ并联设置。

本发明技术方案的进一步改进在于：电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ均通过电磁线圈与电源连接，电磁线圈为铜制线圈。

本发明技术方案的进一步改进在于：电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ均为强力磁铁（如钕铁硼磁铁）

由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果是：机械结构的运动部分与固定部分为独立的两部分，无需拆卸即可实现自动控制到手动控制的切换，不会与驾驶员操作相冲突。并且还可以实现在自动驾驶模式下，快速由自动到手动的切换。占据空间小，不会侵占驾驶员空间。

机械结构可进行独立运动，与人工驾驶操作不冲突，可以实现在自动驾驶模式下，快速由自动到手动切换。

附图说明

图1为本发明的驾驶室踏板控制机械结构的俯视结构示意图；

图2为图1的右视结构示意图；

图3为本发明的驾驶室方向盘控制机械结构示意图；

其中：11、踏板连接件，12、电磁铁Ⅰ，13、滑动总成，14、齿条，15、齿轮，16、伺服电机Ⅰ，17、踏板，18、电磁铁推杆Ⅰ；

21、电磁铁Ⅱ，22、转向轴轴承上齿轮，23、电机上齿轮，24、伺服电机Ⅱ，25、方向盘，26、转向轴，27、电磁铁推杆Ⅱ。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明公开了一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构，包括驾驶室踏板控制机械结构和驾驶室方向盘控制机械结构，其中：

驾驶室踏板控制机械结构包括踏板17、与踏板17通过踏板连接件11连接的电磁铁Ⅰ12、与电磁铁Ⅰ12连接的滑动总成13、设置在电磁铁Ⅰ12上的电磁铁推杆Ⅰ18、与滑动总成13并排且平行设置的齿条14、设置在齿条14一侧供电磁铁推杆Ⅰ18插入的开孔、设置在齿条14顶部并与齿条14啮合配合的齿轮15、与齿轮15同轴并连接在齿轮15内部的伺服电机Ⅰ16，伺服电机Ⅰ16固定于驾驶室仪表台下方；

驾驶室方向盘控制机械结构包括方向盘25、与方向盘25同轴连接的转向轴26、连接在转向轴26上的电磁铁Ⅱ21、设置在电磁铁Ⅱ21上的电磁铁推杆Ⅱ27、设置在转向轴26上并位于电磁铁Ⅱ21固定处上方的滚珠轴承、套设在滚珠轴承外部的转向轴轴承上齿轮22、设置在转向轴轴承上齿轮22的齿盘上并与电磁铁推杆Ⅱ27插入配合的开孔、与转向轴轴承上齿轮22啮合配合的电机上齿轮23、与电机上齿轮23同轴连接的伺服电机Ⅱ24，伺服电机Ⅱ24固定于电机上齿轮23的套筒上；

电磁铁Ⅰ12和电磁铁Ⅱ21均与电源连接。

滑动总成包括滑动配合的滑块及滑轨，电磁铁Ⅰ12位于滑块上，齿条14与滑轨并排且平行设置。

踏板连接件11为连杆。电磁铁Ⅱ21为两个，电磁铁推杆Ⅱ27也为两个。电磁铁Ⅰ12和电磁铁Ⅱ21并联设置。

电磁铁Ⅰ12和电磁铁Ⅱ21均通过电磁线圈与电源连接，电磁线圈为铜制线圈。电磁铁Ⅰ12和电磁铁Ⅱ21均为强力磁铁（如钕铁硼磁铁）。

驾驶室踏板控制机械结构的工作方式为：

踏板17与滑动总成13的滑块做同步运动，齿条14与伺服电机Ⅰ16做同步运动。当电磁铁Ⅰ12断电时，齿条14和滑块之间无连接，彼此运动不同步，此时为手动驾驶模式。当电磁铁Ⅰ12通电时，滑块上的电磁铁Ⅰ12和齿条14之间相互连接，彼此做同步运动，此时控制伺服电机Ⅰ16即可控制踏板17，为自动驾驶模式。

驾驶室方向盘控制机械结构的工作方式为：

电磁铁Ⅱ21与转向轴26做同步运动，转向轴轴承上齿轮22与电机齿轮23做同步运动。当电磁铁Ⅱ21断电时，电磁铁Ⅱ21与转向轴轴承上齿轮22之间无连接，彼此运动不同步，此时为手动驾驶模式。当电磁铁Ⅱ21通电时，转向轴26上的电磁铁Ⅱ21与转向轴轴承上齿轮22之间相互连接，彼此做同步运动，此时控制伺服电机Ⅱ24即可控制方向盘25，为自动驾驶模式。

电磁铁Ⅰ12和电磁铁Ⅱ21将并联在一起，由一个开关控制电磁铁Ⅰ12和电磁铁Ⅱ21的通电/断电，以实现220吨电动轮的自动/手动驾驶模式的转换。

Claims (7)

1.一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构，其特征在于：包括驾驶室踏板控制机械结构和驾驶室方向盘控制机械结构，其中驾驶室踏板控制机械结构包括踏板（17）、与踏板（17）通过踏板连接件（11）连接的电磁铁Ⅰ（12）、与电磁铁Ⅰ（12）连接的滑动总成（13）、设置在电磁铁Ⅰ（12）上的电磁铁推杆Ⅰ（18）、与滑动总成（13）并排且平行设置的齿条（14）、设置在齿条（14）一侧供电磁铁推杆Ⅰ（18）插入的开孔、设置在齿条（14）顶部并与齿条（14）啮合配合的齿轮（15）、与齿轮（15）同轴并连接在齿轮（15）内部的伺服电机Ⅰ（16），伺服电机Ⅰ（16）固定于驾驶室仪表台下方；

驾驶室方向盘控制机械结构包括方向盘（25）、与方向盘（25）同轴连接的转向轴（26）、连接在转向轴（26）上的电磁铁Ⅱ（21）、设置在电磁铁Ⅱ（21）上的电磁铁推杆Ⅱ（27）、设置在转向轴（26）上并位于电磁铁Ⅱ（21）固定处上方的滚珠轴承、套设在滚珠轴承外部的转向轴轴承上齿轮（22）、设置在转向轴轴承上齿轮（22）的齿盘上并与电磁铁推杆Ⅱ（27）插入配合的开孔、与转向轴轴承上齿轮（22）啮合配合的电机上齿轮（23）、与电机上齿轮（23）同轴连接的伺服电机Ⅱ（24），伺服电机Ⅱ（24）固定于电机上齿轮（23）的套筒上；

电磁铁Ⅰ（12）和电磁铁Ⅱ（21）均与电源连接。

2.根据权利要求1所述的一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构，其特征在于：滑动总成包括滑动配合的滑块及滑轨，电磁铁Ⅰ（12）位于滑块上，齿条（14）与滑轨并排且平行设置。

3.根据权利要求2所述的一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构，其特征在于：踏板连接件（11）为连杆。

4.根据权利要求3所述的一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构，其特征在于：电磁铁Ⅱ（21）为两个，电磁铁推杆Ⅱ（27）也为两个。

5.根据权利要求4所述的一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构，其特征在于：电磁铁Ⅰ（12）和电磁铁Ⅱ（21）并联设置。

6.根据权利要求5所述的一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构，其特征在于：电磁铁Ⅰ（12）和电磁铁Ⅱ（21）均通过电磁线圈与电源连接，电磁线圈为铜制线圈。

7.根据权利要求6所述的一种220吨电动轮自卸车自动手动驾驶机械结构，其特征在于：电磁铁Ⅰ（12）和电磁铁Ⅱ（21）均为强力磁铁。

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