本發(fā)明涉及一種傳動變速箱，更具體地說，涉及一種機械液壓混合無級傳動變速箱。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有輪式裝載機主要采用兩種傳動系配置方案，均為液力機械傳動，一是發(fā)動機后接雙渦輪液力變矩器與行星式前二后一變速箱，二是發(fā)動機后接單渦輪液力變矩器與前進四擋后退四擋(前進四擋或后退三擋)或前三后三定軸式動力換擋變速器。以上兩種傳動方案都可滿足裝載機的工作使用要求，例如隨負(fù)荷的大小自動改變速度和扭矩，同時這種變化范圍也非常寬廣，比較適合裝載機高速小扭矩行駛、低速大扭矩作業(yè)工況，液力變矩器的柔性連接性能使發(fā)動機和變速箱的壽命都得到了提高等。但是液力機械傳動也有其突出的缺點，例如對雙渦輪變矩器中的超越離合器受力狀況和潤滑條件較差，可靠性差；采用功率內(nèi)分流式液力機械傳動，功率損失大，造成效率較低，高效區(qū)范圍較窄，從而使整機的總效率低；同時行星式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工制造困難，維修不方便。而且存在不能根據(jù)裝載機的作業(yè)工況進行功率調(diào)節(jié)，在裝載機起步及鏟裝作業(yè)時效率很低等問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有變速箱不能實現(xiàn)功率控制的問題，而提供一種機械液壓混合無級傳動變速箱。本發(fā)明為實現(xiàn)其目的的技術(shù)方案是這樣的：提供一種機械液壓混合無級傳動變速箱，其特征在于包括p1行星排、p2行星排、p3行星排、p4行星排、c1離合器、c2離合器、c3離合器、c4離合器、c5離合器、c6離合器、c7離合器、變量泵、變量馬達，變速箱輸入軸通過齒輪副與變量泵的輸入端連接，變量泵通過管路驅(qū)動變量馬達，變量馬達的輸出軸與p2行星排的太陽輪固連；c1離合器的輸入端與變速箱輸入軸固連，c1離合器輸出端與p1行星排的太陽輪及c2離合器的輸入端花鍵連接，p1行星排的齒圈與c2離合器的輸出端及c3離合器的輸入端固連，c3離合器的輸出端固定，p1行星排的行星架與p2行星排的齒圈剛性連接；p2行星排的齒圈與c4離合器的輸入端固連，c4離合器的輸出端固定，p2行星排的行星架與p3行星排的太陽輪、p4行星排的太陽輪、c7離合器的輸入端四者用花鍵連接；c5離合器輸出端固定，輸入端與p3行星排的行星架固連，p3行星排的齒圈與p4行星排的行星架剛性連接，p4行星排的行星架與c7離合器的輸出端及輸出齒輪固連，c6離合器輸出端固定，輸入端與p4行星排的齒圈固連，動力通過與輸出齒輪嚙合的末端齒輪的輸出軸輸出。上述機械液壓混合無級傳動變速箱中，通過結(jié)合c2離合器、c3離合器、c4離合器、c6離合器實現(xiàn)前進i擋；動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵、變量馬達輸入到p2行星排的太陽輪,經(jīng)p2行星排的行星架減速輸出到p4行星排的太陽輪，再依次經(jīng)p4行星排的行星架、輸出齒輪、末端齒輪傳遞由末端齒輪的輸出軸輸出。上述機械液壓混合無級傳動變速箱中，通過結(jié)合c2離合器、c3離合器、c4離合器、c5離合器實現(xiàn)后退i擋；動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵、變量馬達輸入到p2行星排的太陽輪,經(jīng)p2行星排的行星架減速輸出到p3行星排的太陽輪，再依次經(jīng)p3行星排的齒圈、輸出齒輪、末端齒輪傳遞由末端齒輪的輸出軸輸出。上述機械液壓混合無級傳動變速箱中，通過結(jié)合c1離合器、c3離合器、c4離合器、c6離合器實現(xiàn)前進ii擋；一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵、變量馬達輸入到p2行星排的太陽輪,另一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、c1離合器輸入到p1行星排的太陽輪，再由p1行星排的行星架減速輸出到p2行星排的齒圈，兩部分動力通過p2行星排的行星架合流，減速輸出到p4行星排的太陽輪，再依次經(jīng)p4行星排的行星架、輸出齒輪、末端齒輪傳遞由末端齒輪的輸出軸輸出。上述機械液壓混合無級傳動變速箱中，通過結(jié)合c1離合器、c2離合器、c4離合器、c6離合器實現(xiàn)前進iii擋；一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵、變量馬達輸入到p2行星排的太陽輪,另一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、c1離合器輸入到p1行星排，再由p1行星排以1:1的速比輸出到p2行星排的齒圈，兩部分動力通過p2行星排的行星架合流，減速輸出到p4行星排的太陽輪，再依次經(jīng)p4行星排的行星架、輸出齒輪、末端齒輪傳遞由末端齒輪的輸出軸輸出。上述機械液壓混合無級傳動變速箱中，通過結(jié)合c1離合器、c3離合器、c4離合器、c7離合器實現(xiàn)前進iv擋；一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵、變量馬達輸入到p2行星排的太陽輪,另一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、c1離合器輸入到p1行星排的太陽輪，再由p1行星排的行星架減速輸出到p2行星排的齒圈，兩部分動力通過p2行星排的行星架合流，依次通過c7離合器、輸出齒輪、末端齒輪傳遞由末端齒輪的輸出軸輸出。上述機械液壓混合無級傳動變速箱中，通過結(jié)合c1離合器、c2離合器、c4離合器、c7離合器實現(xiàn)前進v擋；一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵、變量馬達輸入到p2行星排的太陽輪,另一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、c1離合器輸入到p1行星排，再由p1行星排以1:1的速比輸出到p2行星排的齒圈，兩部分動力通過p2行星排的行星架合流，依次通過c7離合器、輸出齒輪、末端齒輪傳遞由末端齒輪的輸出軸輸出。上述機械液壓混合無級傳動變速箱中，通過結(jié)合c1離合器、c3離合器、c4離合器、c5離合器實現(xiàn)后退ii擋；一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵、變量馬達輸入到p2行星排的太陽輪,另一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、c1離合器輸入到p1行星排的太陽輪，再由p1行星排的行星架減速輸出到p2行星排的齒圈，兩部分動力通過p2行星排的行星架合流，減速輸出到p3行星排的太陽輪，再依次經(jīng)p3行星排的齒圈、輸出齒輪、末端齒輪傳遞由末端齒輪的輸出軸輸出。上述機械液壓混合無級傳動變速箱中，通過結(jié)合c1離合器、c2離合器、c4離合器、c5離合器實現(xiàn)后退iii擋；一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵、變量馬達輸入到p2行星排的太陽輪,另一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、c1離合器輸入到p1行星排，再由p1行星排以1:1的速比輸出到p2行星排的齒圈，兩部分動力通過p2行星排的行星架合流，減速輸出到p3行星排的太陽輪，再依次經(jīng)p3行星排的齒圈輸出齒輪、末端齒輪傳遞由末端齒輪的輸出軸輸出。上述機械液壓混合無級傳動變速箱中，所述變量泵為可正反轉(zhuǎn)動的液壓泵，所述變量馬達為可正反轉(zhuǎn)動的液壓馬達。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由變速箱控制器控制離合器的接合狀態(tài)及變量泵、變量馬達的排量，實現(xiàn)5個前進擋、3個后退擋的變速箱，其中前進i擋和后退i擋為純靜液壓傳動，牽引力大，效率比變矩器的高；前進ii-v及后退ii-iii擋為機械與液壓混合傳動，機械傳動占比大，效率高。該機械液壓混合無級傳動變速箱低速扭矩大，過合理調(diào)節(jié)變量泵和變量馬達的排量可以實現(xiàn)各擋位平滑銜接，換擋沖擊小，效率高，具有很高的實用價值。附圖說明圖1是本發(fā)明機械液壓混合無級傳動變速箱的傳動原理圖。圖中零部件名稱及序號：發(fā)動機1、輸入齒輪2、中間齒輪3、變量泵4、變量馬達5、p1行星排行星架8、p1行星排太陽輪9、p2行星排太陽輪10、p2行星排行星架11、p3行星排行星架12、p4行星排齒圈13、p3行星排齒圈14、p3行星排太陽輪15、p4行星排太陽輪16、輸出齒輪17、末端齒輪18、末端齒輪輸出軸19。具體實施方式下面結(jié)合附圖說明具體實施方案。如圖1所示，本實施例中的機械液壓混合無級傳動變速箱主要用于裝載機，該變速箱包括p1行星排、p2行星排、p3行星排、p4行星排、c1離合器、c2離合器、c3離合器、c4離合器、c5離合器、c6離合器、c7離合器、變量泵4、變量馬達5。變量泵4為可正反轉(zhuǎn)動的液壓泵，變量馬達5為可正反轉(zhuǎn)動的液壓馬達。變速箱輸入軸通過齒輪副與變量泵4的輸入端連接。齒輪副由中間齒輪3與輸入齒輪2構(gòu)成，輸入齒輪固定安裝在變速箱輸入軸上與變速箱輸入軸同軸轉(zhuǎn)動，變速箱輸入軸與外部動力輸出如發(fā)動機1的輸出軸固定連接。輸入齒輪2與中間齒輪3嚙合，中間齒輪3的轉(zhuǎn)軸與變量泵4的輸入端連接。變量泵4通過管路驅(qū)動變量馬達5，變量馬達5的輸出軸與p2行星排的太陽輪10固連；c1離合器的輸入端與變速箱輸入軸固連，c1離合器輸出端與p1行星排的太陽輪9及c2離合器的輸入端花鍵連接，p1行星排的齒圈7與c2離合器的輸出端及c3離合器的輸入端固連，c3離合器的輸出端固定，p1行星排的行星架8與p2行星排的齒圈剛性連接，例如將兩者設(shè)計成一體結(jié)構(gòu)；p2行星排的齒圈與c4離合器的輸入端固連，c4離合器的輸出端固定，p2行星排的行星架11與p3行星排的太陽輪15、p4行星排的太陽輪16、c7離合器的輸入端四者用花鍵連接；c5離合器輸出端固定，輸入端與p3行星排的行星架12固連，p3行星排的齒圈14與p4行星排的行星架剛性連接，p4行星排的行星架與c7離合器的輸出端及輸出齒輪17固連，c6離合器輸出端固定，輸入端與p4行星排的齒圈13固連，動力通過與輸出齒輪17嚙合的末端齒輪18的輸出軸19輸出。本實施例中，通過結(jié)合c2離合器、c3離合器、c4離合器、c6離合器實現(xiàn)前進i擋；動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵4、變量馬達5輸入到p2行星排的太陽輪10,經(jīng)p2行星排的行星架11減速輸出到p4行星排的太陽輪16，再依次經(jīng)p4行星排的行星架、輸出齒輪17、末端齒輪18傳遞由末端齒輪18的輸出軸19輸出。本實施例中，通過結(jié)合c2離合器、c3離合器、c4離合器、c5離合器實現(xiàn)后退i擋；動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵4、變量馬達5輸入到p2行星排的太陽輪10,經(jīng)p2行星排的行星架11減速輸出到p3行星排的太陽輪15，再依次經(jīng)p3行星排的齒圈14、輸出齒輪17、末端齒輪18傳遞由末端齒輪18的輸出軸19輸出。本實施例中，通過結(jié)合c1離合器、c3離合器、c4離合器、c6離合器實現(xiàn)前進ii擋；一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵4、變量馬達5輸入到p2行星排的太陽輪10,另一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、c1離合器輸入到p1行星排的太陽輪9，再由p1行星排的行星架8減速輸出到p2行星排的齒圈，兩部分動力通過p2行星排的行星架11合流，減速輸出到p4行星排的太陽輪16，再依次經(jīng)p4行星排的行星架、輸出齒輪17、末端齒輪18傳遞由末端齒輪18的輸出軸19輸出。本實施例中，通過結(jié)合c1離合器、c2離合器、c4離合器、c6離合器實現(xiàn)前進iii擋；一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵4、變量馬達5輸入到p2行星排的太陽輪10,另一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、c1離合器輸入到p1行星排，再由p1行星排以1:1的速比輸出到p2行星排的齒圈，兩部分動力通過p2行星排的行星架11合流，減速輸出到p4行星排的太陽輪16，再依次經(jīng)p4行星排的行星架、輸出齒輪17、末端齒輪18傳遞由末端齒輪18的輸出軸19輸出。本實施例中，通過結(jié)合c1離合器、c3離合器、c4離合器、c7離合器實現(xiàn)前進iv擋；一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵4、變量馬達5輸入到p2行星排的太陽輪10,另一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、c1離合器輸入到p1行星排的太陽輪9，再由p1行星排的行星架8減速輸出到p2行星排的齒圈，兩部分動力通過p2行星排的行星架11合流，依次通過c7離合器、輸出齒輪17、末端齒輪18傳遞由末端齒輪18的輸出軸19輸出。本實施例中，通過結(jié)合c1離合器、c2離合器、c4離合器、c7離合器實現(xiàn)前進v擋；一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵4、變量馬達5輸入到p2行星排的太陽輪10,另一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、c1離合器輸入到p1行星排，再由p1行星排以1:1的速比輸出到p2行星排的齒圈，兩部分動力通過p2行星排的行星架11合流，依次通過c7離合器、輸出齒輪17、末端齒輪18傳遞由末端齒輪18的輸出軸19輸出。本實施例中，通過結(jié)合c1離合器、c3離合器、c4離合器、c5離合器實現(xiàn)后退ii擋；一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵4、變量馬達5輸入到p2行星排的太陽輪10,另一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、c1離合器輸入到p1行星排的太陽輪9，再由p1行星排的行星架8減速輸出到p2行星排的齒圈，兩部分動力通過p2行星排的行星架11合流，減速輸出到p3行星排的太陽輪15，再依次經(jīng)p3行星排的齒圈14、輸出齒輪17、末端齒輪18傳遞由末端齒輪18的輸出軸19輸出。本實施例中，通過結(jié)合c1離合器、c2離合器、c4離合器、c5離合器實現(xiàn)后退iii擋；一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、齒輪副、變量泵4、變量馬達5輸入到p2行星排的太陽輪10,另一部分動力經(jīng)變速箱輸入軸、c1離合器輸入到p1行星排，再由p1行星排以1:1的速比輸出到p2行星排的齒圈，兩部分動力通過p2行星排的行星架11合流，減速輸出到p3行星排的太陽輪15，再依次經(jīng)p3行星排的齒圈14輸出齒輪17、末端齒輪18傳遞由末端齒輪18的輸出軸19輸出。本實施例中由變速箱控制器控制離合器的接合狀態(tài)及變量泵、變量馬達的排量，實現(xiàn)5個前進擋、3個后退擋的變速箱，其中前進i擋和后退i擋為純靜液壓傳動，牽引力大，效率比變矩器的高；前進ii-v及后退ii-iii擋為機械與液壓混合傳動，機械傳動占比大，效率高。該機械液壓混合無級傳動變速箱低速扭矩大，過合理調(diào)節(jié)變量泵和變量馬達的排量可以實現(xiàn)各擋位平滑銜接，換擋沖擊小，效率高，具有很高的實用價值。本實施例中，檔位與離合器的接合邏輯如表1所示。表1:檔位與離合器的接合邏輯關(guān)系。檔位離合器結(jié)合狀況傳動方式前進i檔c2、c3、c4、c6接合純靜液壓傳動前進ii檔c1、c3、c4、c6接合機械與液壓在輸入?yún)R流前進iii檔c1、c2、c4、c6接合機械與液壓在輸入?yún)R流前進iv檔c1、c3、c4、c7接合機械與液壓在輸入?yún)R流前進v檔c1、c2、c4、c7接合機械與液壓在輸入?yún)R流后退i檔c2、c3、c4、c5接合純靜液壓傳動后退ii檔c1、c3、c4、c5接合機械與液壓在輸入?yún)R流后退iii檔c1、c2、c4、c5接合機械與液壓在輸入?yún)R流當(dāng)前第1頁12