驾驶室防护装置及作业机械的制作方法

1.本发明涉及驾驶室技术领域，尤其涉及一种驾驶室防护装置及作业机械。


背景技术：

2.现有技术中驾驶室防护网通常由螺栓固定在驾驶室的前部和顶部，其中，安装在驾驶室顶部的为顶防护网，安装在驾驶室前部的为前防护网。现有技术中的驾驶室防护网由螺栓固定，不便于开启，使用不便。例如，容易影响安全工况下驾驶者的视野、阻碍驾驶者破窗逃生以及不便于清洁玻璃。


技术实现要素：

3.本发明提供一种驾驶室防护装置及作业机械，用以解决现有技术中驾驶室的防护网不便于开启的缺陷，实现提高驾驶室防护网的拆卸便捷性的效果。
4.本发明提供一种驾驶室防护装置，包括：
5.防护网，用于与驾驶室可转动连接，并且所述防护网能够在前防护模式和顶防护模式之间切换，在前防护模式，所述防护网翻转至所述驾驶室的前部，用于罩护所述驾驶室的前窗，在顶防护模式，所述防护网翻转至所述驾驶室的顶部，用于罩护所述驾驶室的天窗；
6.驱动机构，分别与所述驾驶室和所述防护网相连接，并用于驱动所述防护网在前防护模式和顶防护模式之间切换。
7.根据本发明提供的一种驾驶室防护装置，还包括检测模块和控制模块，所述检测模块和所述驱动机构均与所述控制模块连接；
8.所述检测模块用于检测所述防护网的位置信息；
9.所述控制模块基于所述位置信息控制所述驱动机构动作。
10.根据本发明提供的一种驾驶室防护装置，还包括与所述控制模块连接的锁止机构；
11.所述锁止机构用于将所述防护网锁止于所述驾驶室的前部和解锁，和/或，将所述防护网锁止于所述驾驶室的顶部和解锁；
12.所述控制模块基于所述位置信息控制所述锁止机构动作。
13.根据本发明提供的一种驾驶室防护装置，所述锁止机构包括滑动销、直线驱动机构及可供所述滑动销伸入的销孔，所述直线驱动机构与所述滑动销连接用于驱动所述滑动销位移，所述直线驱动机构与所述控制模块连接，所述控制模块基于所述位置信息控制所述直线驱动机构动作；
14.其中，所述驾驶室的前部和/或顶部设有所述销孔，所述防护网设有所述滑动销和所述直线驱动机构，或者，所述驾驶室的前部和/或顶部设有所述滑动销和所述直线驱动机构，所述防护网设有所述销孔。
15.根据本发明提供的一种驾驶室防护装置，所述锁止机构包括卡接件、第一配合件
和第二配合件，所述卡接件设置于所述防护网，所述第一配合件和所述第二配合件均能够与所述卡接件卡接配合，所述第一配合件和所述第二配合件分别与所述驾驶室的顶部和前部相对应；
16.所述卡接件与所述控制模块连接，或者所述第一配合件和所述第二配合件与所述控制模块连接。
17.根据本发明提供的一种驾驶室防护装置，还包括用于与所述驾驶室连接的支座，所述防护网通过所述支座与所述驾驶室连接，所述驱动机构包括蜗轮、蜗杆、齿轮、齿条和直线驱动缸；
18.所述蜗轮与所述防护网连接，所述蜗杆可转动地安装于支座并与所述蜗轮配合，所述齿轮安装于所述蜗杆，所述齿条可滑动地安装于所述支座并与所述齿轮配合，所述直线驱动缸安装于所述支座并与所述齿条连接，用于驱动所述齿条位移。
19.根据本发明提供的一种驾驶室防护装置，所述支座设有安装腔，所述防护网设有转轴，且所述防护网通过所述转轴与所述支座转动连接，所述转轴伸入所述安装腔内，所述蜗轮、所述蜗杆、所述齿轮、所述齿条及所述直线驱动缸均设置于所述安装腔内，所述蜗轮安装于所述转轴。
20.根据本发明提供的一种驾驶室防护装置，还包括下护网，所述下护网用于与所述驾驶室连接，并罩护所述驾驶室的前下窗。
21.根据本发明提供的一种驾驶室防护装置，所述支座为框架结构，所述框架结构用于安装在所述驾驶室的前部，所述防护网与所述框架结构靠近所述驾驶室的顶部的一端连接。
22.根据本发明提供的一种驾驶室防护装置，所述框架结构包括侧杆、顶杆和底杆，所述侧杆为一对，一对所述侧杆之间设有间隔，且一对所述侧杆的第一端通过所述顶杆连接，一对所述侧杆的第二端通过所述底杆连接，所述防护网与所述顶杆连接。
23.根据本发明提供的一种驾驶室防护装置，所述支座设有连接耳，所述连接耳设有用于与所述驾驶室连接的连接孔。
24.本发明还提供一种作业机械，包括驾驶室和如上所述的驾驶室防护装置。
25.本发明提供的驾驶室防护装置，通过将防护网可转动地与驾驶室连接，在驱动机构的驱动下防护网能够在前防护模式和顶防护模式之间切换。在需要将防护网从驾驶室的前窗打开时，可以通过驱动机构驱动防护网切换至顶防护模式，从而可将防护网转动至驾驶室的顶部。同理，在需要将防护网从驾驶室的天窗打开时，可以通过驱动机构驱动防护网切换至前防护模式，从而可将防护网转动至驾驶室的前部。如此，无需使用者旋拧螺栓以及操作防护网，操作更简单便捷，省时省力。
26.例如，在安全工况下，可以将防护网切换至顶防护模式，从而避免防护网遮挡前窗，使驾驶者能够获取清晰的前方视野，或者，在需要具有清晰的顶部视野时，可以将防护网切换至前防护模式，从而避免防护网遮挡天窗。在作业机械出现事故无法打开门体时，驾驶者可以根据逃生的便捷性，将防护网转动至前防护模式或者顶防护模式，以便于驾驶者打破前窗或者天窗逃生。需要清洁前窗或者天窗时，可以根据需要将防护网切换至顶防护模式或者前防护模式，以便于驾驶者对前窗或者天窗进行清洁。
27.除此之外，本发明提供的驾驶室防护装置，通过防护网在前防护模式和顶防护模
式之间切换，在处于异物容易从前窗飞入的工况时，可以将防护网切换至前防护模式，在处于异物容易从天窗坠落的工况时，可以将防护网切换至顶防护模式。如此，使得本发明提供的驾驶室防护装置能够针对不同的工况，切换防护网的位置，无需在驾驶室的顶部和前部均设防护网，使得驾驶室防护装置的结构更简单。
28.进一步，本发明提供的作业机械，由于包含了本发明提供的驾驶室防护装置，因此同时包含了驾驶室防护装置的上述所有优点。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
30.图1是本发明提供的驾驶室防护装置处于前防护模式时的结构示意图；
31.图2是图1所示的驾驶室防护装置安装于驾驶室时状态示意图；
32.图3是图1所示的驾驶室防护装置处于顶防护模式时的结构示意图；
33.图4是图2所示视图中驾驶室防护装置处于顶防护模式时的结构示意图；
34.图5是本发明实施例中提供的驱动机构的结构示意图；
35.图6是本发明实施例中提供的防护网的结构示意图；
36.图7是本发明实施例中防护网进行模式切换的流程图。
37.附图标记：
38.1、支座；101、侧杆；102、顶杆；103、底杆；104、连接杆；105、中间杆；
39.2、防护网；3、检测模块；4、滑动销；5、直线驱动机构；6、固定座；7、蜗轮；8、蜗杆；9、齿轮；10、齿条；11、直线驱动缸；12、下护网；13、安装腔；14、连接耳；15、驾驶室；16、容纳槽；17、销孔；18、转轴。
具体实施方式
40.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.下面结合图1至图7描述本发明的实施例中提供的驾驶室防护装置。
42.具体来说，驾驶室防护装置包括防护网2及驱动机构。
43.防护网2用于与驾驶室15可转动连接，并且防护网2能够在前防护模式和顶防护模式之间切换。在前防护模式，防护网2翻转至驾驶室15的前部，用于罩护驾驶室15的前窗。在顶防护模式，防护网2翻转至驾驶室15的顶部，用于罩护驾驶室15的天窗。
44.驱动机构分别与驾驶室15和防护网2相连接，并用于驱动防护网2在前防护模式和顶防护模式之间切换。可选地，驱动机构包括电机，电机的机壳与驾驶室15连接，电机的输出轴与防护网2传动连接。例如，电机的输出轴可以通过齿轮传动机构、链传动机构或者联轴器连接的方式与防护网2的转轴连接，从而驱动防护网2转动。
45.本发明实施例中提供的驾驶室防护装置，通过将防护网2可转动地设置与驾驶室15连接，在驱动机构的驱动下防护网2能够在前防护模式和顶防护模式之间切换。在需要将防护网2从驾驶室15的前窗打开时，可以通过驱动机构驱动防护网2切换至顶防护模式，从而可将防护网2转动至驾驶室15的顶部。同理，在需要将防护网2从驾驶室15的天窗打开时，可以通过驱动机构驱动防护网2切换至前防护模式，从而可将防护网2转动至驾驶室15的前部。如此，无需使用者旋拧螺栓以及操作防护网2，操作更简单便捷，省时省力。
46.例如，在安全工况下，可以将防护网2切换至顶防护模式，从而避免防护网2遮挡前窗，使驾驶者能够获取更清晰的前方视野，或者，在需要具有清晰的顶部视野时，可以将防护网2切换至前防护模式，从而避免防护网2遮挡驾驶者的顶部视野。在作业机械出现事故无法打开门体时，驾驶者可以根据逃生的便捷性，将防护网2转动至前防护模式或者顶防护模式，以便于驾驶者打破前窗或者天窗逃生。需要清洁前窗或者天窗时，可以根据需要将防护网2切换至顶防护模式或者前防护模式，以便于驾驶者对前窗或者天窗进行清洁。
47.除此之外，本发明实施例中提供的驾驶室防护装置，通过防护网2在前防护模式和顶防护模式之间切换，在处于异物容易从前方飞入击破前窗的工况时，可以将防护网2切换至前防护模式。例如，挖掘机在矿山挖掘等工况，从山坡滚落的落石容易撞击前窗。在处于异物容易从顶部坠落击破天窗的工况时，可以将防护网2切换至顶防护模式。例如，挖掘机在向高处装载物料时，从高处掉落的物料容易击破天窗。如此，使得本发明提供的驾驶室防护装置能够针对不同的工况，切换防护网2的位置，无需在驾驶室15的顶部和前部均设防护网2，使得驾驶室防护装置的结构更简单。
48.在本发明提供的一些实施例中，驾驶室防护装置还包括支座1，防护网2通过支座1与驾驶室15连接。其中，支座1用于与驾驶室15连接，防护网2与支座1可转动连接。进一步地，驱动机构分别与支座1和防护网2连接，用于驱动防护网2相对于支座1转动。
49.可选地，支座1上设有用于与驾驶室连接的连接耳14。具体地，连接耳14设有用于与驾驶室15连接的连接孔。驾驶室15上设有连接座，连接座上设有贯通孔，螺栓穿过连接孔及贯通孔并与螺母螺纹配合，从而将支座1与驾驶室15连接。可选地，连接孔为腰型孔，腰型孔沿靠近和远离驾驶室15的表面的方向延伸，以便于降低支座1的安装难度，并调整支座1与驾驶室15表面的距离。
50.在本发明提供的一些实施例中，驾驶室防护装置还包括检测模块3和控制模块，检测模块3和驱动机构均与控制模块连接。
51.检测模块3用于检测防护网2的位置信息。
52.控制模块基于位置信息控制驱动机构动作。
53.具体地，在使用者等发出动作指令后，控制模块控制驱动机构动作，驱动机构驱动防护网2翻转。检测模块3向控制模块发送防护网2的位置信息，控制模块在确定防护网2的位置信息与预设位置信息相同时，控制驱动机构停止动作，从而提高驾驶室防护装置的自动化水平，并可避免驱动机构过载损坏。
54.可选地，控制模块包括但不限于各种处理器。
55.可选地，检测模块3为角度传感器，例如包括但不限于编码器。具体地，防护网2设有转轴18，并且防护网2通过转轴18与支座1转动连接。编码器设置于支座1并与转轴18传动连接，用于检测转轴18的转动角度信息。控制模块基于转轴18的转动角度信息即可获取防
护网2的位置信息。
56.当然，检测模块3并不局限于角度传感器。例如，在本发明提供的其他实施例中，检测模块3还可以是位置传感器。例如，在驾驶室15的顶部和驾驶室15的前部均设有位置传感器，并且两处的位置传感器均用于与防护网2配合。使用过程中，当防护网2转动到位时触发对应的位置传感器，所述位置传感器向控制模块发送信号，控制模块基于所述位置传感器发送的信号控制驱动机构停止驱动。
57.在本发明提供的一些实施例中，支座1为框架结构，并且框架结构用于安装在驾驶室15的前部。防护网2与框架结构靠近驾驶室15的顶部的一端转动连接。如此设置，支座1的结构简单，便于大批量的加工生产。
58.在本发明提供的一些实施例中，框架结构包括侧杆101、顶杆102和底杆103。其中，侧杆101设置为一对，一对侧杆101之间设有间隔，且一对侧杆101的第一端通过顶杆102连接，一对侧杆101的第二端通过底杆103连接。防护网2与顶杆102连接。
59.可选地，侧杆101与顶杆102，以及侧杆101与底杆103均通过焊接的方式相连接，从而提高框架结构整体的结构强度，并降低加工难度。
60.可选地，一对侧杆101分别与驾驶室15的两侧连接，例如，每个侧杆101均设有所述连接耳14，侧杆101通过对应的连接耳14连接于驾驶室15的两侧。例如，一对侧杆101分别与驾驶室15的一对a柱连接。
61.在本发明提供的一些实施例中，框架结构还包括一对连接杆104。每个侧杆101均通过对应的连接杆104与顶杆102连接。
62.在本发明提供的一些实施例中，驾驶室防护装置还包括下护网12，下护网12与用于与驾驶室连接，并罩护驾驶室15的前下窗。如此设置，能提高驾驶室防护装置的防护性能，避免异物从前下窗飞入。例如，下护网12与支座1连接。
63.在本发明提供的一些实施例中，框架结构还包括中间杆105，中间杆105的两端分别与一对侧杆101连接，并且中间杆105位于顶杆102和底杆103之间。下护网12设置于一对侧杆101、中间杆105和底杆103围成的安装区域内，且下护网12分别与一对侧杆101、中间杆105和底杆103相连接，从而能够提高下护网12与框架结构的连接强度，提高防护性能。
64.在本发明提供的一些实施例中，驾驶室防护装置还包括与控制模块连接的锁止机构。
65.锁止机构用于将防护网2锁止于驾驶室15的前部和解锁，和/或，将防护网2锁止于驾驶室15的顶部和解锁。
66.控制模块基于位置信息控制锁止机构动作。
67.具体地，需要切换防护网2的防护模式时，控制模块控制锁止机构将防护网2解锁。当防护网2翻转到位后，控制模块基于防护网2的位置信息，控制驱动机构停止，同时控制锁止机构动作，对防护网2进行锁止，以对防护网2进行限位固定，从而提高防护网2在前防护模式和顶防护模式下的稳固性，进而提高防护网2的防护性能。
68.在本发明提供的一些实施例中，锁止机构包括滑动销4、直线驱动机构5及可供滑动销4伸入的销孔17。
69.其中，直线驱动机构5与滑动销4连接用于驱动滑动销4位移。直线驱动机构5与控制模块连接，控制模块基于位置信息控制直线驱动机构5动作。
70.驾驶室15的前部和顶部设有销孔17，且防护网2设有滑动销4和直线驱动机构5。
71.具体地，需要切换防护网2的防护模式时，控制模块控制直线驱动机构5驱动滑动销4从销孔17滑出，以将防护网2解锁。当防护网2翻转到位后，控制模块基于防护网2的位置信息，控制驱动机构停止，同时控制直线驱动机构5动作，使直线驱动机构5驱动滑动销4伸入销孔17内，以利用销孔17和滑动销4的配合关系将防护网2进行限位固定，从而提高防护网2在前防护模式和顶防护模式下的稳固性，进而提高防护网2的防护性能。
72.可选地，直线驱动机构5可以为电磁锁。电磁锁包括电磁铁和弹簧，在通电的情况下，电磁铁对滑动销4进行吸引，滑动销4压缩弹簧并缩回，在断电的情况下，电磁铁磁力消失，弹簧推动滑动销4伸出。当然，直线驱动机构5还可以是气缸、油缸或者电缸。
73.可选地，驾驶室15的前部的销孔17可以设置在支座1上。例如，销孔17设置在支座1的中间杆105上。具体而言，如图3所示，中间杆105设有供直线驱动机构5伸入的容纳槽16，销孔17设置于容纳槽16的侧壁上。在前防护模式，防护网2转动至驾驶室15的前部，直线驱动机构5进入到容纳槽16，然后直线驱动机构5驱动滑动销4伸出并进入到销孔17。
74.参考图2所示，可选地，驾驶室防护装置还包括固定座6，固定座6安装于驾驶室15的顶部。驾驶室15的顶部的销孔17设置于固定座6上，当防护网2翻转至驾驶室15的顶部，直线驱动机构5驱动滑动销4伸出并进入到销孔17。
75.可选地，锁止机构的数量为两个。通过设置两个锁止机构能够提高对防护网2的限位固定效果，从而提高防护网2的承载性能，进而提高防护网2的防护性能。
76.当然，对防护网2进行限位固定并不局限于在驾驶室15的前部和顶部设置销孔17，并在防护网2设置滑动销4和直线驱动机构5。所述的滑动销组件的相对位置关系进行互换也能够实现对防护网2进行限位固定的效果。具体地，在驾驶室15的前部和顶部设有滑动销4和直线驱动机构5，并且防护网2设有销孔17。
77.在本发明提供的一些实施例中，驱动机构包括蜗轮7、蜗杆8、齿轮9、齿条10和直线驱动缸11。
78.蜗轮7与防护网2连接，并且蜗轮7与防护网2的转动轴线同轴设置。蜗杆8可转动地安装于支座1并与蜗轮7配合，齿轮9安装于蜗杆8，并且齿轮9和蜗杆8同轴设置。齿条10可滑动地安装于支座1并与齿轮9配合，直线驱动缸11安装于支座1并与齿条10连接，用于驱动齿条10位移。
79.使用过程中，在接收到驾驶者的控制指令后，控制模块控制直线驱动缸11动作，直线驱动缸11伸缩驱动齿条10位移，齿条10驱动齿轮9转动，齿轮9驱动蜗杆8转动，蜗杆8驱动蜗轮7转动，蜗轮7驱动防护网2转动，从而实现防护网2的翻转。
80.通过齿轮和齿条能够将直线驱动缸的直线运动转换转动。通过蜗轮7和蜗杆8的自锁效果，使得直线驱动缸11在无动力或者滑动销4未正常锁紧时，防护网2也不会出现松动和转动的问题，安全性更高。
81.可选地，直线驱动缸11可以设置为液压缸，如此设置，可以利用挖掘机的液压系统提供动力，使用更加方便。当然，直线驱动缸11也可以是气缸或者电缸。
82.基于上述各个实施例，驾驶室防护装置的使用过程可以包括：
83.步骤一、接收动作指令，并获取防护网2的位置信息。
84.具体地，控制模块接收由驾驶者发出的动作指令，即顶防护模式指令以及前防护
模式指令。同时，通过角度传感器检测防护网2的位置信息，并将位置信息传输至控制模块。
85.步骤二、控制锁止机构解锁。
86.具体地，控制模块控制电磁锁通电，电磁铁吸引滑动销4，滑动销4从销孔17内缩回，从而将防护网2解锁，以使防护网2能够转动。
87.步骤三、控制驱动机构动作。
88.具体地，经过预设时长后，控制模块根据动作指令，控制液压缸伸出或者缩回，以控制蜗轮7的转动方向，从而控制防护网2的翻转方向。其中，预设时长用于确保滑动销4完全与销孔17脱离。
89.步骤四、在确定防护网2翻转到位时，控制驱动机构停止，并控制锁止机构将防护网2锁止。
90.具体地，控制模块在确定防护网2的位置信息与预设位置信息相同时，控制液压缸停止动作，以使防护网2停止翻转，并且控制电磁锁断电，滑动销4在弹簧的作用下伸出并进入到销孔17内，以将防护网2锁止。
91.参考图5所示，在本发明提供的一些实施例中，支座1设有安装腔13，防护网2设有转轴18，且防护网2通过转轴18与支座1转动连接，转轴18伸入安装腔13内。蜗轮7、蜗杆8、齿轮9、齿条10及直线驱动缸11均设置于安装腔13内，蜗轮7安装于转轴18。
92.如此设置，驱动机构的各个部件均设置于安装腔13内，使得安装腔13能够保护驱动机构的各个部件，以避免砂石颗粒等硬物损坏传动部件，以及避免接触雨水导致传动部件锈蚀，从而延长驱动机构的使用寿命，并使得驾驶室防护装置能够适应恶劣的工作环境。
93.可选地，顶杆102设置为壳体结构，顶杆102的内部形成安装腔13，蜗轮7、蜗杆8、齿轮9、齿条10及直线驱动缸11均设置于顶杆102的内部。
94.可选地，防护网2设有两个转轴18，两个转轴18分别从安装腔13的两端伸入到安装腔13内，并且一个转轴18用于安装蜗轮7，另一个转轴18用于安装角度传感器。
95.本发明实施例中还提供一种作业机械。
96.具体来说，作业机械包括驾驶室15和如上所述的驾驶室防护装置。
97.需要说明的是，作业机械包含了驾驶室防护装置，因此同时包含了驾驶室防护装置的所有优点，此处不再赘述。
98.同时需要说明是，作业机械包括但不限于挖掘机。
99.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。