CN106218792A - 具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统。包括前轮、主销机构、车架和货箱；主销机构包括主销和主销套筒，主销套筒位于安装盒内；主销套筒的一侧设有第一自锁机构和主销调节机构，另一侧设有第二自锁机构；主销调节机构包括调节连杆、主液压缸、辅助液压缸和液压控制系统；第一自锁机构、第二自锁机构和主销调节机构构成主销后倾角调整机构；在主销调节机构、第一自锁机构、第二自锁机构的作用下，实现主销以前轮的轮轴为圆心的前摆调节自锁或后摆调节自锁，从而减小或者抑制三轮车辆的自激摆振。本发明解决了三轮车辆的摆振问题，能够使摆振抑制效果达到较为理想的程度。

Description

具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统

技术领域

本发明属于机动三轮车技术领域，具体涉及机动三轮车的行驶系统。

背景技术

中国是全球第二大三轮车制造和使用国家(印度是第一生产国)。三轮车由于较低的使用成本和较高的使用效率，使其成为广大农村与城乡结合部重要的交通工具，但同时也带来了严峻的交通安全问题，行驶稳定性问题突出，其中前轮摆振问题较为严重。

前轮摆振是指车辆在平坦的路面上直线行驶时，转向轮以一定的幅度和频率绕主销持续振动的现象。前轮摆振会使车辆的直线稳定性变差，严重时会出现“蛇形”现象，加剧轮胎的磨损，降低有关零件的使用寿命。此外，前轮摆振会引起方向盘的“弹手”现象，严重时驾驶员无法控制方向盘，还会恶化汽车的操纵性，使驾驶员精神紧张，疲劳加剧，从而影响行车安全。在这种情况下，驾驶员将被迫降低车速，以致不能充分发挥车辆的动力，因而影响了车辆的使用性能。

前轮摆振分为强迫型摆振和自激型摆振。强迫型摆振是由周期性干扰源引起的，摆振周期与干扰周期一致，而且会随着干扰源的消失而消失。自激型摆振依靠系统外的来源补充能量，但能源是恒定的而不同于强迫振动，系统依靠自身运动状态的反馈作用调节能量输入，以维持系统的不衰减振动。振动的频率和振幅均由系统的物理参数确定，与初始条件无关。强迫型摆振主要由车辆行驶时左右前轮及制动鼓端摆、径摆等不平衡质量在车轮转动时产生惯性力造成的。克服这类振动的方法也比较简单，通过检测消除不平衡质量问题就可以得到解决。而车辆的自激型摆振则复杂得多，它与系统的转动惯量、阻尼、刚度、前轮定位参数、车速、轮胎动态特性、车轮载荷以及路面情况等很多因素有关。目前在车辆产品开发阶段还不能预测该自激摆振，而且在常规条件下，由于车辆的系统参数、路面情况等这些因素在行驶过程中难以改变，因此该自激摆振一旦出现危害大、解决难。

车辆中的自激摆振通常是系统发生Hopf分岔产生的。分岔现象是振动系统的定性行为随系统参数改变而发生质的变化，而Hopf分岔是系统参数变化经过临界值时，平衡点由稳定变为不稳定并从中生长出极限环，三轮车的自激摆振是发生了该极限环振动。

现有技术解决摆振通常采用在转向系里安装摆振阻尼器的方法，通过改变转向系的阻尼，以达到抑制摆振的目的。但是摆振阻尼器通常具有以下的缺点：1、基于小液压限制阻尼系数非常低，因为包含较高限制的会需要用筛网保护限流孔，这可能难以整合到现有设计中；2、液压限制具有大的几何公差，因为其通常是简单钻孔而不是精准的校准孔；3、液压腔的油容积小，且在强烈摆振下油很快被加热，使阻尼力下降；4、抗气蚀阀通常是定制的，这使得如果在测试之后需要高频响应，它们很难更换；5、液压补偿器螺纹连接到摆振阻尼体内，在振动疲劳下弱的机械连接很可能会失效；6、液压限制受油温变化大。所以，改变系统阻尼抑制车辆自激摆振的方法存在可靠性问题，而且三轮车辆不同于四轮车辆，并没有转向连杆机构，因此无法采用在转向系里安装摆振阻尼器的方法来抑制摆振。相反，三轮车辆由于其简单的前桥结构，采用调节前轮定位参数的方法显得更简单有效。图14为国产某三轮车取不同主销后倾角值时前轮摆角关于速度的分岔图。从图14中可以看出，当主销后倾角减小时，前轮摆角的幅值也在不断的变小，表明自激摆振的幅值在减小，同时还能看出发生自激摆振的速度区间也在减小。这为本发明提供了可靠的理论依据。

此外，现有技术中，针对摆振这一情况，所涉及的机构装置大都只能定性地表示能够抑制摆振，并不能定量地说明抑制摆振到底能够达到一个什么的程度，没有涉及到摆振抑制最优化的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，为了减小或抑制三轮车辆自激摆振，改善三轮车辆行驶稳定性和操纵稳定性，本发明提供一种具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统。

具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统包括前轮1、主销机构、车架4和货箱5；车架4的前端设有直立状扇形的安装盒，座椅和货箱5设于车架4的后部；主销机构包括主销2和主销套筒21，主销2的下端连接着前轮1，主销2的上部穿过安装盒，使主销套筒21位于安装盒内，主销2的上端通过转向套管7连接着车把手。

所述安装盒由盒体3和盒盖8组成；

位于盒体3内的主销套筒21的一侧设有第一自锁机构，另一侧设有第二自锁机构；与第一自锁机构对应的主销套筒21一侧还设有主销调节机构；主销调节机构包括调节连杆15、主液压缸16、辅助液压缸17和液压控制系统；第一自锁机构、第二自锁机构和主销调节机构构成主销后倾角调整机构；

在主销调整机构的作用下，实现主销2以前轮1的轮轴为圆心的前摆调节自锁或后摆调节自锁，从而减小或者抑制三轮车辆的自激摆振。

进一步限定的技术方案如下：

所述直立状扇形的安装盒为扁盒；所述盒体3的顶部为条状的外圆弧面，底部为条状的内圆弧面，一侧面为扇形面，扇形面的内侧面中部开设有弧形的导槽301，导槽301的弧形以前轮1的轮轴为圆心；所述盒盖8为扇形面，配合位于盒体3的另一侧面，盒盖8的内侧面中部对应开设有弧形的导槽；所述主销套筒21的外圆柱面上对称设两只定位销212，两只定位销212分别配合位于盒体3的导槽301和盒盖8的导槽内，以限定主销2的摆动调节范围。

所述弧形的导槽的弦长为20～50mm。

所述主销调节机构的主液压缸16的缸体支撑座18固定设于安装盒的盒体3内的底部，主液压缸16的活塞杆的杆端连接着调节连杆15的一端，形成调节连杆15的驱动端，调节连杆15的另一端连接着主销套筒21的一侧；所述辅助液压缸17的缸体固定设于安装盒的盒体3内的顶部，辅助液压缸17的活塞杆的杆端设有导向滑槽172，导向滑槽172为槽钢状；所述调节连杆15的驱动端位于所述导向滑槽172内；在主液压缸16的作用下，调节连杆15的驱动端沿导向滑槽172上下移动，实现主销杆2以前轮1的轮轴为圆心的前摆调节或后摆调节。

所述辅助液压缸17的缸体嵌装在上端体19和下端体20中间，下端体20固定设于安装盒的盒体3内的顶部。

所述主液压缸16和辅助液压缸17均为活塞式液压缸。

所述液压控制系统包括第一电磁换向阀37、第二电磁换向阀38、电动柱塞泵30、液压马达31和液压油箱41；其中第一电磁换向阀37和第二电磁换向阀38均为三位四通电磁阀。

所述第一电磁换向阀37的进油口T连通着第一单向阀32的出油口，第一电磁单向阀37的回油口P通过第二单向阀35连通着液压油箱41；主液压缸16的无杆腔串联着第一液控单向阀39；第一电磁换向阀37的第一出油口A通过三通管分别连通着主液压缸16的有杆腔和第一液控单向阀39的进口，第一电磁换向阀37的第二出油口B连通着第一液控单向阀39的进口；

所述第二电磁换向阀38的进油口P连通着第一单向阀32的出油口，第二电磁换向阀38的回油口T通过第三单向阀36连通着液压油箱41；辅助液压缸17的无杆腔串联着第二液控单向阀40；第二电磁换向阀38的第一出油口A连通着第二液控单向阀40的进口，第二电磁换向阀38的第二出油口B连通过三通管分别通着辅助液压缸17的有杆腔和第二液控单向阀40的进口；

所述液压马达31的输出轴连接着电动柱塞泵30输入轴，电动柱塞泵30的出油口设有第一单向阀32，第一单向阀32的出口通过三通管分别连通着第一电磁换向阀37的进油口T和第二电磁换向阀38的进油口P；电动柱塞泵30的进油口设有过滤器29。

所述第一自锁机构和第二自锁机构的结构相同；

所述第一自锁机构包括第一自锁连杆9、第一滑套管11、第一环形磁铁111和第一导杆303；第一自锁连杆9的一端连接着主销套筒21的上部，另一端连接着第一滑套管11；第一滑套管11套设在第一导杆303上，第一滑套管11的一端套设有第一环形磁铁111；第一导杆303的两端分别固定于安装盒的盒体3的顶部和底部。

所述第二自锁机构包括第二自锁连杆10、第二滑套管12、第二环形磁铁121和第二导杆302；第一自锁连杆9的一端连接着主销套筒21的上部，另一端连接着第二滑套管12；第二滑套管12套设在第二导杆302上，第一滑套管12的一端套设有第二环形磁铁121；第一导杆303的两端分别固定于安装盒的盒体3的顶部和底部。

所述第一导杆303的一端穿过第一短铁管13固定于安装盒的盒体3的底部；所述第二导杆302的一端穿过第二短铁管14固定于安装盒的盒体3的底部，第一短铁管13上和第二短铁管14上均套设有通电线圈。

所述主销机构上设有转向机构，所述转向机构包括转向套管7，所述转向套管7的一端为花键管，转向套管7通过花键配合设于主销2的上端上；转向套管7的另一端设有锁紧件22，所述车把手的中部连接着转向套管7；

所述主销2的中部设有定位凸环202，所述主销套筒21两端分别通过轴承组件设于定位凸环202和转向套管7内端之间的主销2上，使主销2实现相对主销套筒21的转动，从而实现转向。

本发明中建立减摆控制算法步骤如下：

步骤(1)：以国产某三轮车辆为样车，将其转向系统简化为二自由度力学模型，如图13所示，图13中为三轮车辆前轮绕其旋转轴线的侧倾角，θ为前轮绕转向主销的摆角。运用拉格朗日方程推导出三轮车辆前轮转向运动微分方程

式中的字母说明如下：

I₁为前轮绕其纵轴的转动惯量，I₂为前轮绕其旋转轴线的转动惯量，I₃为前轮绕转向柱的转动惯量，R为车轮滚动半径，u为三轮车辆前进速度，F_z为车轮所受垂直载荷，F_y1为车轮所受侧向力，M_f为转向柱与车架总成间的干摩擦力矩，l_d为前轮回转力臂，l为前轮左(右)减震器至车轮纵向中心平面之间的距离，β为转向柱后倾角，F_k1为右减震器弹性力，F_k2为左减震器弹性力，F_c1为右减震器阻尼力，F_c2为左减震器阻尼力，k₁为转向系当量扭转角刚度，e为前轮拖距，s_d为转向柱偏移距，k为左(右)减震器角刚度，c为左(右)减震器阻尼，大写字母B、C、D、E分别为侧向力魔术公式中的刚度因子、形状因子、峰值因子、曲率因子，α为前轮侧偏角，a为轮胎印迹半长度，τ为轮胎松弛长度，μ为路面附着系数。

步骤(2)：根据三轮车辆前轮转向运动微分方程建立含5个变量的耦合系统状态方程，其中然后求系统状态系统的雅克比矩阵A(u,μ,β)。

步骤(3)：工程中的自激摆振主要表现为Hopf分岔形式(Hopf分岔指的系统参数变化经过临界值时，平衡点由稳定变为不稳定并从中生长出极限环现象)，因此可以用Hopf分岔代数判据求得某一车速、某一路面附着系数条件下主销后倾角的分岔临界值β＝h(u,μ)，以此分岔临界值作为主销后倾角的理想值。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

1.本发明解决了三轮车辆的摆振问题。本发明根据三轮车辆自激摆振的机理，提出了一种减摆的控制算法：以某三轮车辆为样车,将其转向系统简化为二自由度力学模型，如图13所示，并建立三轮车辆前轮转向系统运动微分方程。运用Hopf分岔代数判据对系统状态方程平衡点处的雅克比矩阵进行求解，求得某一车速、某一路面附着系数条件下主销后倾角的分岔临界值，以此临界值作为主销后倾值理想目标值，实现摆振抑制并得以优化。

由于二轮车辆主销结构与三轮车辆类似，该装置同样可以用于二轮车辆以及出现前轮摆振的飞机，用途广泛。

2.本发明能够使摆振抑制效果达到较为理想的程度。

3.本发明提出了主销摩擦自锁机构以及改进的转向机构，自锁机构的自锁角范围为0°～15°。

4.本发明提出的主销调整机构，其主销的调节范围为18°～24°。

附图说明

图1为具有调整装置的三轮车结构示意图；

图2为安装盒结构外观图；

图3为安装盒的盒体结构示意图；

图4为调整机构的结构示意图；

图5为辅助液压缸和安装结构件配合的结构装配示意图；

图6为辅助液压缸和导向滑槽的结构示意图；

图7为撤开导向滑槽两边侧板之后，调节连杆的驱动端与导向滑槽的位置关系图，其中图7a表示主销静止时的位置关系图；图7b表示主销后摆过程中某一时刻的位置关系图；图7c表示主销前摆过程中某一时刻的位置关系图；

图8为主销机构爆炸图；

图9为主销机构装配剖视图；

图10为转向套管的横剖图；

图11为主销机构初始位置以及运动之后位置平面示意图，其中实线表示初始位置，图11a中虚线表示后摆的位置；图11b中虚线表示前摆的位置；

图12为本发明调整装置的液压系统的原理图；

图13为三轮车辆前轮摆振系统力学模型，图13a表示前轮摆振正视图；图13b表示前轮摆振侧视图；图13c表示前轮摆俯视图；

图14为某国产三轮车辆前轮摆角关于速度的分岔图(虚线表示后倾角为21°时分岔图，点划线表示18°，实线表示15°)。

上图中序号：前轮1、主销机构2、定位凸环202、定位销212、盒体3、导槽301、第二导杆302、第一导杆303、车架4、货箱5、转向套管7、盒盖8、第一自锁连杆9、第二自锁连杆10、第一滑套管11、第一环形磁铁111、第二滑套管12、第二环形磁铁121、第一短铁管13、第二短铁管14、调节连杆15、主液压缸16、辅助液压缸17、导向滑槽172、上端体19、下端体20、主销套筒21、定位凸环202、锁紧件22、上档环23、下档环24、上滚子轴承25、下滚子轴承26、上碗组27、下碗组28、过滤器29、电动柱塞泵30、液压马达31、第一单向阀32、第一溢流阀33、第二溢流阀34、第二单向阀35、第三单向阀36、第一电磁换向阀37、第二电磁换向阀38、第一液控单向阀39、第二液控单向阀40、油箱41。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。

参见图1，具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统包括前轮1、主销机构、车架4和货箱5；车架的前端设有直立状扇形的安装盒，座椅和货箱5设于车架4的后部；主销机构包括主销2和主销套筒21，主销2的下端连接着前轮1，主销2的上部穿过安装盒3，使主销套筒21位于安装盒3内，主销2的上端通过转向套管7连接着车把手。

参见图2和图3，安装盒由盒体3和盒盖8组成，呈扁盒；盒体3的顶部为条状的外圆弧面，底部为条状的内圆弧面，一侧面为扇形面，扇形面的内侧面中部开设有弧形的导槽301，导槽301的弧形以前轮1的轮轴为圆心。盒盖8为扇形面，配合位于盒体3的另一侧面，盒盖8的内侧面中部对应开设有弧形的导槽；盒体3上的导槽301和盒盖8上的导槽相互对应，导槽的弦长为35mm。主销套筒21的外圆柱面上对称设两只定位销212，两只定位销212分别配合位于盒体3的导槽301和盒盖8的导槽内，以限定主销2的摆动调节范围。

参见图4，位于盒体3内的主销套筒21的一侧设有第一自锁机构，另一侧设有第二自锁机构；与第一自锁机构对应的主销套筒21一侧还设有主销调节机构；主销调节机构包括调节连杆15、主液压缸16、辅助液压缸17和液压控制系统，其中主液压缸16和辅助液压缸17均为活塞式液压缸。第一自锁机构、第二自锁机构和主销调节机构构成主销后倾角调整机构。

参见图4，第一自锁机构和第二自锁机构的结构相同。

第一自锁机构包括第一自锁连杆9、第一滑套管11、第一环形磁铁111和第一导杆303；第一自锁连杆9的一端连接着主销套筒21的上部，另一端连接着第一滑套管11；第一滑套管11套设在第一导杆303上，第一滑套管11一端套设有第一环形磁铁111；第一导杆303的一端固定于安装盒的盒体3的顶部，第一导杆303的另一端穿过第一短铁管13固定于安装盒的盒体3的底部；

第二自锁机构包括第二自锁连杆10、第二滑套管12、第二环形磁铁121和第二导杆302；第二自锁连杆10的一端连接着主销套筒21的上部，另一端连接着第二滑套管12；第二滑套管12套设在第二导杆302上，第一滑套管12的一端套设有第二环形磁铁121；第一导杆303的一端固定于安装盒的盒体3的顶部，第二导杆302的另一端穿过第二短铁管14固定于安装盒的盒体3的底部。

第一短铁管13上和第二短铁管12上均套装有通电线圈。

参见图4和图11，根据机构的机械自锁条件以及滑套管与导杆之间的摩擦系数，第一自锁机构、第二自锁机构中滑套管与导杆之间的自锁角范围为0°～15°；第一滑套管11与第一导杆303的夹角δ₁在自锁角范围内时，第一滑套管11在第一导杆303上无法后移，第一自锁机构实现后摆自锁；第二滑套管12与第二导杆302的夹角δ₂在自锁角范围内时，第二滑套管12在第二导杆302上无法前移，第二自锁机构实现前摆自锁。

参见图4、图5和图6，主销调节机构的主液压缸16的缸体支撑座18固定安装于盒体3内的底部，主液压缸16的活塞杆的杆端连接着调节连杆15的一端，形成调节连杆15的驱动端，调节连杆15的另一端连接着主销套筒21的一侧。辅助液压缸17的缸体嵌装在上端体19和下端体20中间，通过下端体20固定安装于盒体3内的顶部，辅助液压缸17的活塞杆的杆端安装有导向滑槽172，导向滑槽172为槽钢状。调节连杆15的驱动端位于导向滑槽172内；在主液压缸16的作用下，调节连杆15的驱动端沿导向滑槽172上下往复移动，实现主销杆2以前轮1的轮轴为圆心的前摆调节或后摆调节。

参见图12，液压控制系统包括第一电磁换向阀37、第二电磁换向阀38、电动柱塞泵30、液压马达31和液压油箱41；其中第一电磁换向阀37和第二电磁换向阀38均为三位四通电磁阀。

第一电磁换向阀37的进油口T连通着第一单向阀32的出油口，第一电磁换向阀37的回油口P通过第一溢流阀33连通着液压油箱41；主液压缸16的无杆腔串联着第一液控单向阀39；第一电磁换向阀37的第一出油口A通过三通管分别连通着主液压缸16的有杆腔和第一液控单向阀39的进口，第一电磁换向阀37的第二出油口B连通着第一液控单向阀39的进口；

第二电磁换向阀38的进油口P连通着第一单向阀32的出油口，第二电磁换向阀38的回油口T通过第三单向阀36连通着液压油箱41；辅助液压缸17的无杆腔串联着第二液控单向阀40；第二电磁换向阀38的第一出油口A连通着第二液控单向阀40的进口，第二电磁换向阀38的第二出油口B连通过三通管分别通着辅助液压缸17的有杆腔和第二液控单向阀40的进口；

液压马达31的输出轴连接着电动柱塞泵30输入轴，电动柱塞泵30的出油口安装有第一单向阀32，第一单向阀32的出口通过三通管分别连通着第一电磁换向阀37的进油口T和第二电磁换向阀38的进油口P；电动柱塞泵30的进油口安装有过滤器29。

参见图8和图9，主销机构上设有转向机构，转向机构包括转向套管7；转向套管7的一端为花键管，转向套管7通过花键配合安装于主销2的上端上，见图10；转向套管7的另一端安装有锁紧件22，车把手的中部连接着转向套管7。

参见图9，主销2的中部设有定位凸环202，主销套筒21两端分别通过轴承组件安装于定位凸环202和转向套管7内端之间的主销杆2上，使主销杆2实现相对主销套筒21的转动，从而实现转向。主销套筒21一端的轴承组件为上碗组27、上滚子轴承25和上档环23，另一端的轴承组件为下碗组28、下滚子轴承26和下档环24。

结合图7和图11，详细说明本发明的工作原理：

(1)调节主销后摆

(a)解除主销自锁：

参见图11b，辅助液压缸17工作，活塞杆伸出，此时调节连杆15的驱动端与导向滑槽172接触，辅助液压缸17停止工作。由于此时第一滑套管11在第一导杆303上摩擦自锁，而且第一滑套管11受到通过第一自锁连杆9传递过来的主销2以及主销套筒21的重力分力作用，使得第一滑套管11与第一导杆303之间的摩擦力较大。为了调大主销后倾角，应先解除第一滑套管11与第一导杆303的摩擦自锁并减小两者之间的摩擦力。因此，在液压控制系统作用下主液压缸16先工作一会，使主液压缸16的活塞杆外伸一段长度，由于此时导向滑槽172固定不动，调节连杆15的驱动端始终与导向滑槽172接触，导向滑槽172的左右侧板限制调节连杆15的驱动端的左右运动，使其只能沿着导向滑槽172方向移动，故主液压缸16的活塞杆能够替第一滑套管11承受大部分主销2以及主销套筒21的重力分力，使第一滑套管11与第一导杆303之间的摩擦力变得很小，便于第一滑套管11的移动。然后，第一短铁管13上的通电线圈得电，产生磁极，对套设在第一滑套管11一端上的第一环形磁铁111的产生排斥力，使第一滑套管11沿着第一导杆303远离第一短铁管13，同时绕着第一自锁连杆9与主销套筒21的铰接点发生微小的摆动。当第一滑套管11与第一导杆303之间的压力为0时，第一滑套管11与第一导杆303之间没有摩擦力，因此解除了摩擦自锁；

(b)调节机构调节主销后摆：

解除摩擦自锁后，主液压缸16进行换向工作，活塞杆收缩，此时调节连杆15的驱动端沿着导向滑槽172向下移动，参见图7b,实现主销机构以前轮1的轮轴为圆心进行后摆调节，由于主销套筒21的两只定位销212分别配合位于盒体3的导槽301以及盒盖8的导槽内，限制了主销套筒21在安装盒内的左右移动，主销套筒21在安装盒内只能前后移动；在调节连杆15的驱动端沿着导向滑槽172向下移动的过程中，控制第一短铁管13上通电线圈的电流大小，使第一滑套管11与第一导杆303之间的压力始终保持为0；在主销机构后摆的过程中，第二滑套管12与第二导杆302之间的夹角δ₂始终在自锁角度范围内，使第二滑套管12在第二导杆302上无法前移，第二自锁机构保持前摆方向的摩擦自锁；

(c)主销调节后摩擦自锁：

当主销2调至目标理想位置时，主液压缸16停止工作，辅助液压缸17工作，活塞杆收缩，调节连杆15的驱动端脱离与导向滑槽172的接触，参见图7a,以避免主液压缸16内的液压冲击对主销2位置产生影响；同时,第一短铁管13上的通电线圈失电，对第一环形磁铁111的排斥力消失，在第一滑套管11自身重力以及主销机构重力分力作用下，第一滑套管11与第一导杆303重新接触，两者之间的夹角δ₁仍在自锁角度范围内，第一自锁机构重新实现后摆方向的摩擦自锁。

(2)调节主销前摆

参见图11a和图7c，主销2对第二滑套管12没有重力作用，调节时无需先使主液压缸16工作，让其活塞杆伸出，其余控制方式与调节主销后摆类似；在主销机构前摆的过程中，第一滑套管11与第一导杆301之间的夹角δ₁始终在自锁角度范围内，使第一滑套管11在第一导杆301上无法后移，第一自锁机构包材后摆方向的摩擦自锁。

Claims (10)

1.具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统，包括前轮（1）、主销机构、车架（4）和货箱（5）；车架（4）的前端设有直立状扇形的安装盒，座椅和货箱（5）设于车架（4）的后部；主销机构包括主销（2）和主销套筒（21），主销（2）的下端连接着前轮（1），主销（2）的上部穿过安装盒，使主销套筒（21）位于安装盒内，主销（2）的上端通过转向套管（7）连接着车把手，其特征在于：

所述安装盒由盒体（3）和盒盖（8）组成；

位于盒体（3）内的主销套筒（21）的一侧设有第一自锁机构，另一侧设有第二自锁机构；与第一自锁机构对应的主销套筒（21）一侧还设有主销调节机构；主销调节机构包括调节连杆（15）、主液压缸（16）、辅助液压缸（17）和液压控制系统；第一自锁机构、第二自锁机构和主销调节机构构成主销后倾角调整机构；

在主销调整机构的作用下，实现主销（2）以前轮（1）的轮轴为圆心的前摆调节自锁或后摆调节自锁，从而减小或者抑制三轮车辆的自激摆振。

2.根据权利要求1所述的具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统，其特征在于：所述直立状扇形的安装盒为扁盒；所述盒体（3）的顶部为条状的外圆弧面，底部为条状的内圆弧面，一侧面为扇形面，扇形面的内侧面中部开设有弧形的导槽（301），导槽（301）的弧形以前轮（1）的轮轴为圆心；所述盒盖（8）为扇形面，配合位于盒体（3）的另一侧面，盒盖（8）的内侧面中部对应开设有弧形的导槽；所述主销套筒（21）的外圆柱面上对称设两只定位销（212），两只定位销（212）分别配合位于盒体（3）的导槽（301）和盒盖（8）的导槽内，以限定主销（2）的摆动调节范围。

3.根据权利要求2所述的具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统，其特征在于：所述弧形的导槽的弦长为20～50mm。

4.根据权利要求1所述的具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统，其特征在于：所述主销调节机构的主液压缸（16）的缸体支撑座（18）固定设于安装盒的盒体（3）内的底部，主液压缸（16）的活塞杆的杆端连接着调节连杆（15）的一端，形成调节连杆（15）的驱动端，调节连杆（15）的另一端连接着主销套筒（21）的一侧；所述辅助液压缸（17）的缸体固定设于安装盒的盒体（3）内的顶部，辅助液压缸（17）的活塞杆的杆端设有导向滑槽（172），导向滑槽（172）为槽钢状；所述调节连杆（15）的驱动端位于所述导向滑槽（172）内；在主液压缸（16）的作用下，调节连杆（15）的驱动端沿导向滑槽（172）上下往复移动，实现主销（2）以前轮（1）的轮轴为圆心的前摆调节或后摆调节。

5.根据权利要求4所述的具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统，其特征在于：所述辅助液压缸（17）的缸体嵌装在上端体（19）和下端体（20）中间，下端体（20）固定设于安装盒的盒体（3）内的顶部。

6.根据权利要求1或4所述的具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统，其特征在于：所述主液压缸（16）和辅助液压缸（17）均为活塞式液压缸。

7.根据权利要求1所述的具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统，其特征在于：所述液压控制系统包括第一电磁换向阀（37）、第二电磁换向阀（38）、电动柱塞泵（30）、液压马达（31）和液压油箱（41）；其中第一电磁换向阀（37）和第二电磁换向阀（38）均为三位四通电磁阀；

所述第一电磁换向阀（37）的进油口T连通着第一单向阀（32）的出油口，第一电磁单向阀（37）的回油口P通过第二单向阀（35）连通着液压油箱（41）；主液压缸（16）的无杆腔串联着第一液控单向阀（39）；第一电磁换向阀（37）的第一出油口A通过三通管分别连通着主液压缸（16）的有杆腔和第一液控单向阀（39）的进口，第一电磁换向阀（37）的第二出油口B连通着第一液控单向阀（39）的进口；

所述第二电磁换向阀（38）的进油口P连通着第一单向阀（32）的出油口，第二电磁换向阀（38）的回油口T通过第三单向阀（36）连通着液压油箱（41）；辅助液压缸（17）的无杆腔串联着第二液控单向阀（40）；第二电磁换向阀（38）的第一出油口A连通着第二液控单向阀（40）的进口，第二电磁换向阀（38）的第二出油口B连通过三通管分别通着辅助液压缸（17）的有杆腔和第二液控单向阀（40）的进口；

所述液压马达（31）的输出轴连接着电动柱塞泵（30）输入轴，电动柱塞泵（30）的出油口设有第一单向阀（32），第一单向阀（32）的出口通过三通管分别连通着第一电磁换向阀（37）的进油口T和第二电磁换向阀（38）的进油口P；电动柱塞泵（30）的进油口设有过滤器（29）。

8.根据权利要求1所述的具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统，其特征在于：所述第一自锁机构和第二自锁机构的结构相同；

所述第一自锁机构包括第一自锁连杆（9）、第一滑套管（11）、第一环形磁铁（111）和第一导杆（303）；第一自锁连杆（9）的一端连接着主销套筒（21）的上部，另一端连接着第一滑套管（11）；第一滑套管（11）套设在第一导杆（303）上，第一滑套管（11）的一端套设有第一环形磁铁（111）；第一导杆（303）的两端分别固定于安装盒的盒体（3）的顶部和底部；

所述第二自锁机构包括第二自锁连杆（10）、第二滑套管（12）、第二环形磁铁（121）和第二导杆（302）；第一自锁连杆（9）的一端连接着主销套筒（21）的上部，另一端连接着第二滑套管（12）；第二滑套管（12）套设在第二导杆（302）上，第二滑套管（12）的一端套设有第二环形磁铁（121）；第一导杆（303）的两端分别固定于安装盒的盒体（3）的顶部和底部。

9.根据权利要求8所述的具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统，其特征在于：所述第一导杆（303）的一端穿过第一短铁管（13）固定于安装盒的盒体（3）的底部；所述第二导杆（302）的一端穿过第二短铁管（14）固定于安装盒的盒体（3）的底部，第一短铁管（13）上和第二短铁管（14）上均套设有通电线圈。

10.根据权利要求1所述的具有主销后倾角调整机构的三轮车辆行驶系统，其特征在于：所述主销机构上设有转向机构，所述转向机构包括转向套管（7），所述转向套管（7）的一端为花键管，转向套管（7）通过花键配合设于主销（2）的上端上；转向套管（7）的另一端设有锁紧件（22），所述车把手的中部连接着转向套管（7）；

所述主销（2）的中部设有定位凸环（202），所述主销套筒（21）两端分别通过轴承组件设于定位凸环（202）和转向套管（7）内端之间的主销（2）上，使主销（2）实现相对主销套筒（21）的转动，从而实现转向。