一种双向电脚踏装置、工程机械驾驶室及设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种脚踏装置，具体涉及一种双向电脚踏装置，属于工程机械技术领域；本实用新型还涉及一种工程机械驾驶室，本实用新型还涉及一种工程机械设备。


背景技术：

2.工程机械车辆的自动化、智能化成为发展趋势，比如远程控制技术运用在智能挖掘机上，使驾驶人员能够远距离控制挖掘机作业，保证在危险工况下的施工更加安全。
3.车辆上的控制系统逐渐由液控液(操作设备通过油管控制电磁阀驱动液压泵输出动力)往电控液(操作设备发送电信号给控制器，由控制器控制电磁阀驱动液压泵输出动力)发展。液控受油管长度影响，在远程控制、无人驾驶等技术上只能由电控实现。
4.双向电控脚踏作为操作设备，安装在挖掘机驾驶室、远程驾驶仓内，替换掉双向液压脚踏。为挖掘机实现远程控制、自动作业等智能技术打下基础。
5.双向电控脚踏的结构，用电路板代替液压油管，其设备的体积小、结构紧凑，为驾驶室腾出更多操作空间。
6.因此，如何提供一种双向电脚踏装置，其能够提高工程机械控制的精准度，提高对极端环境的适应性，延长装置的使用寿命，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于能够提高工程机械控制的精准度，提高对极端环境的适应性，延长装置的使用寿命。本实用新型提供一种双向电脚踏装置，包括：用于安装设置在工程机械驾驶室的底座组件；与所述底座组件铰接的脚踏组件；设置在所述脚踏组件上的磁性部；设置在所述底座组件上的磁感应电路；其中，所述磁性部位于所述磁感应电路的上方，所述磁感应电路用于感应所述磁性部发出磁感线的变化，所述磁感应电路用于与外部设备电性传输。
8.根据本实用新型的第一个实施方案，提供一种双向电脚踏装置：
9.一种双向电脚踏装置，包括：用于安装设置在工程机械驾驶室的底座组件；与所述底座组件铰接的脚踏组件；设置在所述脚踏组件上的磁性部；设置在所述底座组件上的磁感应电路；其中，所述磁性部位于所述磁感应电路的上方，所述磁感应电路用于感应所述磁性部发出磁感线的变化，所述磁感应电路用于与外部设备电性传输。
10.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，还包括：设置在所述底座组件上，用于自动复位所述脚踏组件的弹性恢复机构。
11.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，所述弹性恢复机构为设置在所述脚踏组件与所述底座组件铰接处的双扭力弹簧结构。
12.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，所述弹性恢复机构包括：设置在所述脚踏组件与所述底座组件铰接轴一侧的第一弹簧阻尼器组件；设置在所述脚踏组件与所述底座组件铰接轴另一侧的第二弹簧阻尼器组件；所述第一弹簧阻尼器组件和所述
第二弹簧阻尼器组件均设置在所述底座组件上，所述第一弹簧阻尼器组件的顶端和所述第二弹簧阻尼器组件的顶端均用于抵触在所述脚踏组件上，所述第一弹簧阻尼器组件和所述第二弹簧阻尼器组件所处平面垂直于所述脚踏组件与所述底座组件的铰接轴。
13.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，所述底座组件包括：底座；设置在所述底座上的安装座；设置在所述安装座上，用于与所述脚踏组件铰接的轴孔。
14.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，所述磁感应电路包括：设置在所述安装座上，且与外部设备电性连接的电路板；设置在所述安装座上，且与所述电路板电性连接的磁感应模块。
15.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，所述脚踏组件包括：用于与所述安装座铰接的摆块；设置在所述摆块上方的脚踏板。
16.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，所述磁性部为磁铁。
17.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，一个所述脚踏组件、一个磁性部、一个磁感应电路、一个弹性恢复机构构成一组控制套件；所述控制套件的数量为2-10个。
18.根据本实用新型的第二个实施方案，提供一种工程机械驾驶室：
19.一种工程机械驾驶室，包括：第一个实施方案所述双向电脚踏装置。
20.根据本实用新型的第三个实施方案，提供一种工程机械设备：
21.一种工程机械设备，包括：第一个实施方案所述双向电脚踏装置。
22.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
23.1、本技术提供的技术方案，通过磁铁与磁感应模块组合成的霍尔离轴方案，可以降低现有技术中的机械磨损，延长设备使用寿命长；
24.2、本技术提供的技术方案，采用磁感应远离，相较于现有技术的液压控制方案，受温度影响小，能适应高低温的极端环境；
25.3、本技术提供的技术方案，通过弹簧和阻尼器组件有效地起到减震消能的作用，能够适应低幅高频或高幅低频的振动等恶劣环境；
26.4、本技术提供的技术方案，从原理上以电信号作为控制信号，为之后工程机械实现远程操控、自动作业等智能技术打下基础。
附图说明
27.图1为本实用新型的实施例中双向电脚踏装置的整体结构示意图；
28.图2为本实用新型的实施例中双向电脚踏装置的爆炸结构示意图；
29.图3为本实用新型的实施例中双向电脚踏装置的三维示意图；
30.图4为本实用新型的实施例中双向电脚踏装置的俯视图；
31.图5为本实用新型的实施例中双向电脚踏装置的摆动示意图；
32.图6为本实用新型的实施例中磁感应电路的结构示意图。
33.附图标记：
34.底座组件1；底座101；安装座102；轴孔103；支撑轴104；脚踏组件2；摆块201；脚踏板202；磁性部3；磁感应电路4；电路板401；磁感应模块402；弹性恢复机构5；第一弹簧阻尼器组件501；第二弹簧阻尼器组件502。
具体实施方式
35.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图对本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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
36.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
37.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
40.根据本实用新型的第一个实施方案，提供一种双向电脚踏装置：
41.一种双向电脚踏装置，包括：用于安装设置在工程机械驾驶室的底座组件1；与所述底座组件1铰接的脚踏组件2；设置在所述脚踏组件2上的磁性部3；设置在所述底座组件1上的磁感应电路4；其中，所述磁性部3位于所述磁感应电路4的上方，所述磁感应电路4用于感应所述磁性部3发出磁感线的变化，所述磁感应电路4用于与外部设备电性传输。
42.本技术提供一种双向电脚踏装置的技术方案。在该技术方案中，通过底座组件将整个装置安装在工程机械驾驶室中，脚踏组件与底座组件铰接，使得磁性部可随脚踏组件相对磁感应电路摆动。磁性部摆动时，使得磁感应电路切割磁性部产生的磁感线，进而产生感应电流。脚踏组件相对底座组件摆动的角度不同(包括正向摆动或反向摆动)，使得磁感应电路产生的电流的大小或方向不同，进而向外部设备电性传输的信号值不同，最终实现对外部设备的控制，由于产生的控制信号为电信号，相较于现有技术中采用油路信号，工程机械的控制精准度更高，耐用新更强。本技术提供的技术方案，能够提高工程机械控制的精准度，提高对极端环境的适应性，延长装置的使用寿命。
43.脚向前踩踏板时，脚踏板202带动摆块201绕支撑轴(铰接轴)转动，磁铁(磁性部3)的位置发生改变被磁感应模块402捕捉到磁场变化，即磁感应模块402内部感应的电压值发生变化，在设备有电的情况下，将信号传输给mcu模块，mcu模块计算后通过通信模块将信号传输到外部；通过配置不同电路，可以输出can、模拟量、pwm的信号。松开脚，前弹簧和阻尼
器组件(第一弹簧阻尼器组件)中的弹簧回弹力将踏板往初始位置推动；踏板回到初始位置后，受惯性力的影响会继续往后运动，此时后弹簧和阻尼器组件(第二弹簧阻尼器组件)中的阻尼器起到缓冲作用，在受到冲击的一瞬间抵消冲击力。
44.需要说明的是，本技术提供的技术方案，使用磁铁与磁感应模块组合成霍尔离轴方案输出电信号，打破了传统的使用机械结构推动液压油输出信号；于此同时，采用弹簧和阻尼器的组合结构，具备回弹力和缓冲吸震作用。
45.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，还包括：设置在所述底座组件1上，用于自动复位所述脚踏组件2的弹性恢复机构5。
46.需要说明的是，弹性恢复机构用于将所述脚踏组件恢复到相对于底座组件的初始位置。具体来说，脚踏组件相对于底座组件具有三个状态的位置，第一个状态为原始状态，在原始状态下，磁性部正对于磁感应电路；第二状态为向前转动(一个方向)状态，在这一过程中磁感应电路切割磁性部的磁感线产生正感应电流；第三状态为向后转动(另一个方向)状态，在这一过程中，磁感应电路切割磁性部的磁感线产生负感应电流。
47.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，所述弹性恢复机构5为设置在所述脚踏组件2与所述底座组件1铰接处的双扭力弹簧结构。
48.需要说明的是，双扭力弹簧结构设置在底座组件与脚踏组件的铰接处，使得脚踏组件在无外力作用下，均可从第二状态或第三状态，恢复至原始状态。
49.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，所述弹性恢复机构5包括：设置在所述脚踏组件2与所述底座组件1铰接轴一侧的第一弹簧阻尼器组件501；设置在所述脚踏组件2与所述底座组件1铰接轴另一侧的第二弹簧阻尼器组件502；所述第一弹簧阻尼器组件501和所述第二弹簧阻尼器组件502均设置在所述底座组件1上，所述第一弹簧阻尼器组件501的顶端和所述第二弹簧阻尼器组件502的顶端均用于抵触在所述脚踏组件2上，所述第一弹簧阻尼器组件501和所述第二弹簧阻尼器组件502所处平面垂直于所述脚踏组件2与所述底座组件1的铰接轴。
50.需要说明的是，在弹性恢复机构的另一个实施例中，通过两套弹簧阻尼器组件能够准确有效地控制脚踏组件恢复回原始状态。
51.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，所述底座组件1包括：底座101；设置在所述底座101上的安装座102；设置在所述安装座102上，用于与所述脚踏组件2铰接的轴孔103。
52.需要说明的是，脚踏组件通过支撑轴104与轴孔103的配合铰接在安装座102上。
53.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，所述磁感应电路4包括：设置在所述安装座102上，且与外部设备电性连接的电路板401；设置在所述安装座102上，且与所述电路板401电性连接的磁感应模块402。
54.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，所述脚踏组件2包括：用于与所述安装座102铰接的摆块201；设置在所述摆块201上方的脚踏板202。
55.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，所述磁性部3为磁铁。
56.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，一个所述脚踏组件2、一个磁性部3、一个磁感应电路4、一个弹性恢复机构5构成一组控制套件；所述控制套件的数量为2-10个。
57.需要说明的是，在一个具体的实施例中，脚踏板202有两个，分别为左踏板和右踏
板；其下方的摆块201、磁铁3、磁感应模块4、弹簧和阻尼器组件5，分别为左、右各一套。左、右两踏板之间有间隙，它们的运动互相不影响；左踏板控制挖掘机左履带，右踏板控制右履带，可同时控制或单独控制，故为双向脚踏
58.根据本实用新型的第二个实施方案，提供一种工程机械驾驶室：
59.一种工程机械驾驶室，包括：第一个实施方案所述双向电脚踏装置。
60.根据本实用新型的第三个实施方案，提供一种工程机械设备：
61.一种工程机械设备，包括：第一个实施方案所述双向电脚踏装置。
62.实施例1
63.一种双向电脚踏装置，包括：用于安装设置在工程机械驾驶室的底座组件1；与所述底座组件1铰接的脚踏组件2；设置在所述脚踏组件2上的磁性部3；设置在所述底座组件1上的磁感应电路4；其中，所述磁性部3位于所述磁感应电路4的上方，所述磁感应电路4用于感应所述磁性部3发出磁感线的变化，所述磁感应电路4用于与外部设备电性传输。
64.实施例2
65.重复实施例1，只是还包括：设置在所述底座组件1上，用于自动复位所述脚踏组件2的弹性恢复机构5。
66.实施例3
67.重复实施例2，只是所述弹性恢复机构5为设置在所述脚踏组件2与所述底座组件1铰接处的双扭力弹簧结构。
68.实施例4
69.重复实施例2，只是所述弹性恢复机构5包括：设置在所述脚踏组件2与所述底座组件1铰接轴一侧的第一弹簧阻尼器组件501；设置在所述脚踏组件2与所述底座组件1铰接轴另一侧的第二弹簧阻尼器组件502；所述第一弹簧阻尼器组件501和所述第二弹簧阻尼器组件502均设置在所述底座组件1上，所述第一弹簧阻尼器组件501的顶端和所述第二弹簧阻尼器组件502的顶端均用于抵触在所述脚踏组件2上，所述第一弹簧阻尼器组件501和所述第二弹簧阻尼器组件502所处平面垂直于所述脚踏组件2与所述底座组件1的铰接轴。
70.实施例5
71.重复实施例1，只是所述底座组件1包括：底座101；设置在所述底座101上的安装座102；设置在所述安装座102上，用于与所述脚踏组件2铰接的轴孔103。
72.实施例6
73.重复实施例5，只是所述磁感应电路4包括：设置在所述安装座102上，且与外部设备电性连接的电路板401；设置在所述安装座102上，且与所述电路板401电性连接的磁感应模块402。
74.实施例7
75.重复实施例5，只是所述脚踏组件2包括：用于与所述安装座102铰接的摆块201；设置在所述摆块201上方的脚踏板202。
76.实施例8
77.重复实施例5，只是所述磁性部3为磁铁。
78.实施例9
79.重复实施例5，只是一个所述脚踏组件2、一个磁性部3、一个磁感应电路4、一个弹
性恢复机构5构成一组控制套件；所述控制套件的数量为2个。
80.实施例10
81.一种工程机械驾驶室，包括：所述双向电脚踏装置。
82.实施例11
83.一种工程机械设备，包括：所述双向电脚踏装置。
84.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种双向电脚踏装置，其特征在于，包括：用于安装设置在工程机械驾驶室的底座组件(1)；与所述底座组件(1)铰接的脚踏组件(2)；设置在所述脚踏组件(2)上的磁性部(3)；设置在所述底座组件(1)上的磁感应电路(4)；其中，所述磁性部(3)位于所述磁感应电路(4)的上方，所述磁感应电路(4)用于感应所述磁性部(3)发出磁感线的变化，所述磁感应电路(4)用于与外部设备电性传输。2.根据权利要求1所述的双向电脚踏装置，其特征在于，还包括：设置在所述底座组件(1)上，用于自动复位所述脚踏组件(2)的弹性恢复机构(5)。3.根据权利要求2所述的双向电脚踏装置，其特征在于，所述弹性恢复机构(5)为设置在所述脚踏组件(2)与所述底座组件(1)铰接处的双扭力弹簧结构。4.根据权利要求2所述的双向电脚踏装置，其特征在于，所述弹性恢复机构(5)包括：设置在所述脚踏组件(2)与所述底座组件(1)铰接轴一侧的第一弹簧阻尼器组件(501)；设置在所述脚踏组件(2)与所述底座组件(1)铰接轴另一侧的第二弹簧阻尼器组件(502)；所述第一弹簧阻尼器组件(501)和所述第二弹簧阻尼器组件(502)均设置在所述底座组件(1)上，所述第一弹簧阻尼器组件(501)的顶端和所述第二弹簧阻尼器组件(502)的顶端均用于抵触在所述脚踏组件(2)上，所述第一弹簧阻尼器组件(501)和所述第二弹簧阻尼器组件(502)所处平面垂直于所述脚踏组件(2)与所述底座组件(1)的铰接轴。5.根据权利要求1-4中任一项所述的双向电脚踏装置，其特征在于，所述底座组件(1)包括：底座(101)；设置在所述底座(101)上的安装座(102)；设置在所述安装座(102)上，用于与所述脚踏组件(2)铰接的轴孔(103)。6.根据权利要求5所述的双向电脚踏装置，其特征在于，所述磁感应电路(4)包括：设置在所述安装座(102)上，且与外部设备电性连接的电路板(401)；设置在所述安装座(102)上，且与所述电路板(401)电性连接的磁感应模块(402)。7.根据权利要求5所述的双向电脚踏装置，其特征在于，所述脚踏组件(2)包括：用于与所述安装座(102)铰接的摆块(201)；设置在所述摆块(201)上方的脚踏板(202)；和/或所述磁性部(3)为磁铁。8.根据权利要求5所述的双向电脚踏装置，其特征在于，一个所述脚踏组件(2)、一个磁性部(3)、一个磁感应电路(4)、一个弹性恢复机构(5)构成一组控制套件；所述控制套件的数量为2-10个。9.一种工程机械驾驶室，其特征在于，包括：权利要求1-8中任一项所述双向电脚踏装置。10.一种工程机械设备，其特征在于，包括：权利要求1-8中任一项所述双向电脚踏装置。

技术总结
一种双向电脚踏装置、工程机械驾驶室及设备，包括：用于安装设置在工程机械驾驶室的底座组件；与所述底座组件铰接的脚踏组件；设置在所述脚踏组件上的磁性部；设置在所述底座组件上的磁感应电路；其中，所述磁性部位于所述磁感应电路的上方，所述磁感应电路用于感应所述磁性部发出磁感线的变化，所述磁感应电路用于与外部设备电性传输。本申请提供的技术方案，能够提高工程机械控制的精准度，提高对极端环境的适应性，延长装置的使用寿命。延长装置的使用寿命。延长装置的使用寿命。


技术研发人员：姜鹏 胡环宇 杨骏
受保护的技术使用者：湖南广大机电有限公司
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2022/3/8