本发明涉及变速器装置领域，具体是一种混合式机械液压复合无级变速器。
背景技术：
液压机械复合变速器是由液压元件和机械元件分流传递功率的一种双流传动系统，进行合理地设计能够使机械传动高效率与液压传动无级调速等优点相结合，满足传动需求，提高舒适性。液压机械复合传动与纯机械有级传动相比，它最大的优点就是其传动比连续可调，在变速换挡过程中不会出现顿挫感，且简便了驾驶员的操作；与传统的纯液压无级变速传动方式相比，不但具有较高的效率，而且传递功率与重量之比也较高。因此，将液压机械复合变速器应用在车辆传动系统上，能够有效地改善行驶阻力和发动机特性的匹配，提高驾驶的舒适性，简化驾驶员的操作性，从而提高车辆的经济性和动力性。
一般将液压机械复合传动分为三种：1)输入耦合式：是在输入端将机械回路和液压回路的转矩进行汇合，在输出端用行星轮系将转速汇合，行星轮系布置在液压马达的输出端，行星轮系一个构件直接和马达输出轴相连，另一个构件与发动机相连。2)输出耦合式：是用行星轮系将发动机转速分成机械回路与液压回路，在输出端将转矩汇合起来，因此将行星轮系布置在发动机的输出端，行星轮系输入轴直接与发动机相连，然后通过行星轮系的输出轴连接变量泵输入轴。3)混合式：是在发动机与液压马达的输出端各有一组行星轮系，与前两者不同的是，两组行星轮系的共用一个输出轴，且前组行星轮系的连接轴将功率一路流入液压回路，一路流入后组行星轮系的输入轴。
目前得到普及使用的液压机械复合变速器的主要模式是输入耦合式与输出耦合式。通过分析得出，输出耦合式在功率分配上不易出现较大的波动，而输入耦合式在排量比与传动比的关系上呈线性化，易于控制。但两种方案各有不足，要想同时提供稳定分配的情况下提高系统的可调节性，简单的输入耦合式结构与输出耦合式结构都不能满足要求。目前的其中一种解决方法便是将两种方式进行结合，利用两组行星排的共同作用，同时提高变速系统的稳定性、高效性与可调节性。
混合式机械液压复合传动根据行星排的不同传动方式的组合，能够形成三十六中不同的传动形式，但由于行星排的串联导致传动形式的复杂，使得部分的传动组合方式不仅没有比单行星排的传动特性更好，反而使得各方面的特性有所降低。
本申请的结构形式进过一定的分析研究，从而可以达到比传统的输入耦合式和输耦合式结构的变速器有着更好的调速特性与更宽的调速范围，大大提高了传动过程中的效率，稳定性与便捷性。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种混合式液压机械复合传动的无级变速器，该混合式液压机械复合变速器能在调速范围上比输出耦合式要大，更加接近线性化；且速度刚度特性上较好，是因为两组行星轮系的组合，降低了液压回路部分的影响率；同时兼有输出耦合式与输入耦合式的优点，大大地提高了变速器的调速特性、功率分流特性、转矩特性。
本发明的混合式机械液压复合无级变速器，包括动力输入轴、动力输出轴以及用于将所述动力输出轴的动力传递至动力输出轴的变速传动组件；所述变速传动组件包括变量液压泵、将所述变量液压泵输出的液体压力能转换为转动动力的变量液压泵、第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构和传动齿轮组；所述第一行星齿轮机构用于将动力输入轴输入的动力分配至所述动力输出轴和传动齿轮组，并通过传动齿轮组将动力传递至所述变量液压泵的输入端；所述第二行星齿轮机构的齿圈用于接受所述变量液压泵输出的动力，其行星架传动连接于所述动力输出轴，其太阳轮可通过传动齿轮组将动力向变量泵输入端传递或者通过传动齿轮组接受由第一行星齿轮机构分配出的一部分动力；
进一步，所述第一行星齿轮机构的行星架传动连接于所述动力输入轴，其太阳轮传动连接于所述动力输出轴，其齿圈用于将动力向传动齿轮组传递；
进一步，所述传动齿轮组包括同时传动配合于第一行星齿轮机构的齿圈和固定于变量泵泵轴上的泵输入齿轮的第一传动齿轮、与第二行星齿轮机构的太阳轮传动配合的第二传动齿轮以及同轴固定于所述第一传动齿轮和第二传动齿轮之间的中轴；
进一步，所述第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构的齿圈均同轴固定有外齿轮；所述第一传动齿轮同时啮合于泵输入齿轮和第一行星齿轮机构齿圈的外齿轮；第二行星齿轮机构齿圈的外齿轮啮合于固定于所述变量液马达的马达轴上的马达输出齿轮；
进一步，所述变量液压泵和变量液压马达为双向转动机构。
本发明的有益效果是：本发明的混合式机械液压复合无级变速器，发动机连接动力输入轴，当发动机工作时，带动动力输入轴上的第一行星齿轮机构的行星架转动，其太阳轮和齿圈分别将动力分配至动力输出轴和传动齿轮组，传动齿轮组将功率流传递给变量泵的泵轴，带动变量液压泵转动；变量液压泵通过液压回路与变量液压马达相连，将动力传递给变量液压马达；变量液压马达带动与其相连接的马达轴的转动，安装在马达轴上的马达输出齿轮转动并与第二行星齿轮机构的齿圈的外齿轮啮合，将液压功率流传递给第二行星齿轮机构的齿圈；传动齿轮组中的第二传动齿轮与第二行星齿轮机构的太阳轮同轴固定的齿轮啮合，带动该太阳轮转动，将机械部分的功率流传动到第二行星齿轮机构的太阳轮；两股功率流在第二行星齿轮机构处进行汇流，动力输出轴的转动同时影响第一行星齿轮机构的太阳轮的转动；最终汇合的液压功率流和机械功率流均由伸出行星齿轮箱的动力输出轴向外输出。在发动机转速固定即动力输入轴的转速固定时，可通过调节变量液压泵的排量实现变速器的无级调速，实现转动的平稳调速。随着变量液压泵的排量的变化，第二行星齿轮机构的传动关系会出现变化，即功率流的传动路线会出现一定的变化；当出现液压功率流大于输出所需要的功率流时，第二行星齿轮机构的动力输入组件只有其齿圈，来自马达轴的动力分别通过第二行星齿轮机构分配后，一股动力通过其行星架输出至动力输出轴，另一股动力由其太阳轮通过传动齿轮组传递至变量泵的泵轴；当液压部分的功率流小于输出所需功率时，第二行星齿轮机构的输入组件包括其齿圈和其太阳轮，输出组件为其行星架，从而将来自马达轴和齿轮传动组的动力进行耦合后输出至动力输出轴。采用本发明的液压机械复合变速器主要包括两组行星齿轮组，能够实现无级调速，保证变速器输出速度切换的平稳性，减少了冲击性，提高了车辆的动力性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图；如图所示，本实施例的混合式机械液压复合无级变速器，包括动力输入轴21、动力输出轴13以及用于将所述动力输出轴13的动力传递至动力输出轴13的变速传动组件；所述变速传动组件包括变量液压泵4、将所述变量液压泵4输出的液体压力能转换为转动动力的变量液压泵4、第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构和传动齿轮组；所述第一行星齿轮机构用于将动力输入轴21输入的动力分配至所述动力输出轴13和传动齿轮组，并通过传动齿轮组将动力传递至所述变量液压泵4的输入端；所述第二行星齿轮机构的齿圈18用于接受所述变量液压泵4输出的动力，其行星架14传动连接于所述动力输出轴13，其太阳轮17可通过传动齿轮组将动力向变量泵输入端传递或者通过传动齿轮组接受由第一行星齿轮机构分配出的一部分动力；本实施例的混合式机械液压复合无级变速器，发动机1连接动力输入轴21，当发动机1工作时，带动动力输入轴21上的第一行星齿轮机构的行星架23转动，其太阳轮19和齿圈22分别将动力分配至动力输出轴13和传动齿轮组，传动齿轮组将功率流传递给变量泵的泵轴5，带动变量液压泵4转动；变量液压泵4通过液压回路3与变量液压马达12相连，将动力传递给变量液压马达12；变量液压马达12带动与其相连接的马达轴11的转动，安装在马达轴11上的马达输出齿轮10转动并与第二行星齿轮机构的齿圈18的外齿轮啮合，将液压功率流传递给第二行星齿轮机构的齿圈18；传动齿轮组中的第二传动齿轮9与第二行星齿轮机构的太阳轮17同轴固定的齿轮啮合，带动该太阳轮17转动，将机械部分的功率流传动到第二行星齿轮机构的太阳轮17；两股功率流在第二行星齿轮机构处进行汇流，动力输出轴13的转动同时影响第一行星齿轮机构的太阳轮19的转动；最终汇合的液压功率流和机械功率流均由伸出行星齿轮箱2的动力输出轴13向外输出。在发动机1转速固定即动力输入轴21的转速固定时，可通过调节变量液压泵4的排量实现变速器的无级调速，实现转动的平稳调速。随着变量液压泵4的排量的变化，第二行星齿轮机构的传动关系会出现变化，即功率流的传动路线会出现一定的变化；当出现液压功率流大于输出所需要的功率流时，第二行星齿轮机构的动力输入组件只有其齿圈18，来自马达轴11的动力分别通过第二行星齿轮机构分配后，一股动力通过其行星架14输出至动力输出轴13，另一股动力由其太阳轮17通过传动齿轮组传递至变量泵的泵轴5；当液压部分的功率流小于输出所需功率时，第二行星齿轮机构的输入组件包括其齿圈18和其太阳轮17，输出组件为其行星架14，从而将来自马达轴11和齿轮传动组的动力进行耦合后输出至动力输出轴13。采用本发明的液压机械复合变速器主要包括两组行星齿轮组，能够实现无级调速，保证变速器输出速度切换的平稳性，减少了冲击性，提高了车辆的动力性。
本实施例中，所述第一行星齿轮机构的行星架23传动连接于所述动力输入轴21，其太阳轮19传动连接于所述动力输出轴13，其齿圈22用于将动力向传动齿轮组传递，第一行星齿轮机构用于将动力输入轴21输入的动力分配至动力输出轴13和传动齿轮组，传动齿轮在泵输入齿轮6、第一行星齿轮机构齿圈22和第二行星齿轮机构太阳轮17三者之间传递动力，当出现液压功率流大于输出所需要的功率流时，第一行星齿轮机构齿圈22和第二行星齿轮机构太阳轮17同时通过传动齿轮组将动力向泵输入齿轮6传递动力，当液压部分的功率流小于输出所需功率时，来自第一行星齿轮机构齿圈22的动力通过传动齿轮组一部分传递至液压泵泵轴5，一部分传递至第二行星齿轮机构的太阳轮17。
本实施例中，所述传动齿轮组包括同时传动配合于第一行星齿轮机构的齿圈22和固定于变量泵泵轴5上的泵输入齿轮6的第一传动齿轮7、与第二行星齿轮机构的太阳轮17传动配合的第二传动齿轮9以及同轴固定于所述第一传动齿轮7和第二传动齿轮9之间的中轴8。
本实施例中，所述第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构的齿圈18均同轴固定有外齿轮；所述第一传动齿轮7同时啮合于泵输入齿轮6和第一行星齿轮机构齿圈22的外齿轮；第二行星齿轮机构的齿圈18的外齿轮啮合于固定在所述变量液马达的马达轴11上的马达输出齿轮10。
本实施例中，所述变量液压泵4和变量液压马达12为双向转动机构，即变量液压泵4的泵轴5既能够顺时针旋转,又能够逆时针旋转,也就是能实现双向供油,压油口和吸油口可反接，变量液压马达12的马达轴11既能正转也能反转。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。