本发明涉及一种传动变速箱，更具体地说，涉及一种机械液压混合无级传动变速箱。
背景技术：
：现有轮式装载机主要采用两种传动系配置方案，均为液力机械传动，一是发动机后接双涡轮液力变矩器与行星式前二后一变速箱，二是发动机后接单涡轮液力变矩器与前进四挡后退四挡(前进四挡或后退三挡)或前三后三定轴式动力换挡变速器。以上两种传动方案都可满足装载机的工作使用要求，例如随负荷的大小自动改变速度和扭矩，同时这种变化范围也非常宽广，比较适合装载机高速小扭矩行驶、低速大扭矩作业工况，液力变矩器的柔性连接性能使发动机和变速箱的寿命都得到了提高等。但是液力机械传动也有其突出的缺点，例如对双涡轮变矩器中的超越离合器受力状况和润滑条件较差，可靠性差；采用功率内分流式液力机械传动，功率损失大，造成效率较低，高效区范围较窄，从而使整机的总效率低；同时行星式结构复杂，加工制造困难，维修不方便。而且存在不能根据装载机的作业工况进行功率调节，在装载机起步及铲装作业时效率很低等问题。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是针对现有变速箱不能实现功率控制的问题，而提供一种机械液压混合无级传动变速箱。本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种机械液压混合无级传动变速箱，其特征在于包括p1行星排、p2行星排、p3行星排、p4行星排、c1离合器、c2离合器、c3离合器、c4离合器、c5离合器、c6离合器、c7离合器、变量泵、变量马达，变速箱输入轴通过齿轮副与变量泵的输入端连接，变量泵通过管路驱动变量马达，变量马达的输出轴与p2行星排的太阳轮固连；c1离合器的输入端与变速箱输入轴固连，c1离合器输出端与p1行星排的太阳轮及c2离合器的输入端花键连接，p1行星排的齿圈与c2离合器的输出端及c3离合器的输入端固连，c3离合器的输出端固定，p1行星排的行星架与p2行星排的齿圈刚性连接；p2行星排的齿圈与c4离合器的输入端固连，c4离合器的输出端固定，p2行星排的行星架与p3行星排的太阳轮、p4行星排的太阳轮、c7离合器的输入端四者用花键连接；c5离合器输出端固定，输入端与p3行星排的行星架固连，p3行星排的齿圈与p4行星排的行星架刚性连接，p4行星排的行星架与c7离合器的输出端及输出齿轮固连，c6离合器输出端固定，输入端与p4行星排的齿圈固连，动力通过与输出齿轮啮合的末端齿轮的输出轴输出。上述机械液压混合无级传动变速箱中，通过结合c2离合器、c3离合器、c4离合器、c6离合器实现前进i挡；动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵、变量马达输入到p2行星排的太阳轮,经p2行星排的行星架减速输出到p4行星排的太阳轮，再依次经p4行星排的行星架、输出齿轮、末端齿轮传递由末端齿轮的输出轴输出。上述机械液压混合无级传动变速箱中，通过结合c2离合器、c3离合器、c4离合器、c5离合器实现后退i挡；动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵、变量马达输入到p2行星排的太阳轮,经p2行星排的行星架减速输出到p3行星排的太阳轮，再依次经p3行星排的齿圈、输出齿轮、末端齿轮传递由末端齿轮的输出轴输出。上述机械液压混合无级传动变速箱中，通过结合c1离合器、c3离合器、c4离合器、c6离合器实现前进ii挡；一部分动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵、变量马达输入到p2行星排的太阳轮,另一部分动力经变速箱输入轴、c1离合器输入到p1行星排的太阳轮，再由p1行星排的行星架减速输出到p2行星排的齿圈，两部分动力通过p2行星排的行星架合流，减速输出到p4行星排的太阳轮，再依次经p4行星排的行星架、输出齿轮、末端齿轮传递由末端齿轮的输出轴输出。上述机械液压混合无级传动变速箱中，通过结合c1离合器、c2离合器、c4离合器、c6离合器实现前进iii挡；一部分动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵、变量马达输入到p2行星排的太阳轮,另一部分动力经变速箱输入轴、c1离合器输入到p1行星排，再由p1行星排以1:1的速比输出到p2行星排的齿圈，两部分动力通过p2行星排的行星架合流，减速输出到p4行星排的太阳轮，再依次经p4行星排的行星架、输出齿轮、末端齿轮传递由末端齿轮的输出轴输出。上述机械液压混合无级传动变速箱中，通过结合c1离合器、c3离合器、c4离合器、c7离合器实现前进iv挡；一部分动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵、变量马达输入到p2行星排的太阳轮,另一部分动力经变速箱输入轴、c1离合器输入到p1行星排的太阳轮，再由p1行星排的行星架减速输出到p2行星排的齿圈，两部分动力通过p2行星排的行星架合流，依次通过c7离合器、输出齿轮、末端齿轮传递由末端齿轮的输出轴输出。上述机械液压混合无级传动变速箱中，通过结合c1离合器、c2离合器、c4离合器、c7离合器实现前进v挡；一部分动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵、变量马达输入到p2行星排的太阳轮,另一部分动力经变速箱输入轴、c1离合器输入到p1行星排，再由p1行星排以1:1的速比输出到p2行星排的齿圈，两部分动力通过p2行星排的行星架合流，依次通过c7离合器、输出齿轮、末端齿轮传递由末端齿轮的输出轴输出。上述机械液压混合无级传动变速箱中，通过结合c1离合器、c3离合器、c4离合器、c5离合器实现后退ii挡；一部分动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵、变量马达输入到p2行星排的太阳轮,另一部分动力经变速箱输入轴、c1离合器输入到p1行星排的太阳轮，再由p1行星排的行星架减速输出到p2行星排的齿圈，两部分动力通过p2行星排的行星架合流，减速输出到p3行星排的太阳轮，再依次经p3行星排的齿圈、输出齿轮、末端齿轮传递由末端齿轮的输出轴输出。上述机械液压混合无级传动变速箱中，通过结合c1离合器、c2离合器、c4离合器、c5离合器实现后退iii挡；一部分动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵、变量马达输入到p2行星排的太阳轮,另一部分动力经变速箱输入轴、c1离合器输入到p1行星排，再由p1行星排以1:1的速比输出到p2行星排的齿圈，两部分动力通过p2行星排的行星架合流，减速输出到p3行星排的太阳轮，再依次经p3行星排的齿圈输出齿轮、末端齿轮传递由末端齿轮的输出轴输出。上述机械液压混合无级传动变速箱中，所述变量泵为可正反转动的液压泵，所述变量马达为可正反转动的液压马达。本发明与现有技术相比，本发明由变速箱控制器控制离合器的接合状态及变量泵、变量马达的排量，实现5个前进挡、3个后退挡的变速箱，其中前进i挡和后退i挡为纯静液压传动，牵引力大，效率比变矩器的高；前进ii-v及后退ii-iii挡为机械与液压混合传动，机械传动占比大，效率高。该机械液压混合无级传动变速箱低速扭矩大，过合理调节变量泵和变量马达的排量可以实现各挡位平滑衔接，换挡冲击小，效率高，具有很高的实用价值。附图说明图1是本发明机械液压混合无级传动变速箱的传动原理图。图中零部件名称及序号：发动机1、输入齿轮2、中间齿轮3、变量泵4、变量马达5、p1行星排行星架8、p1行星排太阳轮9、p2行星排太阳轮10、p2行星排行星架11、p3行星排行星架12、p4行星排齿圈13、p3行星排齿圈14、p3行星排太阳轮15、p4行星排太阳轮16、输出齿轮17、末端齿轮18、末端齿轮输出轴19。具体实施方式下面结合附图说明具体实施方案。如图1所示，本实施例中的机械液压混合无级传动变速箱主要用于装载机，该变速箱包括p1行星排、p2行星排、p3行星排、p4行星排、c1离合器、c2离合器、c3离合器、c4离合器、c5离合器、c6离合器、c7离合器、变量泵4、变量马达5。变量泵4为可正反转动的液压泵，变量马达5为可正反转动的液压马达。变速箱输入轴通过齿轮副与变量泵4的输入端连接。齿轮副由中间齿轮3与输入齿轮2构成，输入齿轮固定安装在变速箱输入轴上与变速箱输入轴同轴转动，变速箱输入轴与外部动力输出如发动机1的输出轴固定连接。输入齿轮2与中间齿轮3啮合，中间齿轮3的转轴与变量泵4的输入端连接。变量泵4通过管路驱动变量马达5，变量马达5的输出轴与p2行星排的太阳轮10固连；c1离合器的输入端与变速箱输入轴固连，c1离合器输出端与p1行星排的太阳轮9及c2离合器的输入端花键连接，p1行星排的齿圈7与c2离合器的输出端及c3离合器的输入端固连，c3离合器的输出端固定，p1行星排的行星架8与p2行星排的齿圈刚性连接，例如将两者设计成一体结构；p2行星排的齿圈与c4离合器的输入端固连，c4离合器的输出端固定，p2行星排的行星架11与p3行星排的太阳轮15、p4行星排的太阳轮16、c7离合器的输入端四者用花键连接；c5离合器输出端固定，输入端与p3行星排的行星架12固连，p3行星排的齿圈14与p4行星排的行星架刚性连接，p4行星排的行星架与c7离合器的输出端及输出齿轮17固连，c6离合器输出端固定，输入端与p4行星排的齿圈13固连，动力通过与输出齿轮17啮合的末端齿轮18的输出轴19输出。本实施例中，通过结合c2离合器、c3离合器、c4离合器、c6离合器实现前进i挡；动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵4、变量马达5输入到p2行星排的太阳轮10,经p2行星排的行星架11减速输出到p4行星排的太阳轮16，再依次经p4行星排的行星架、输出齿轮17、末端齿轮18传递由末端齿轮18的输出轴19输出。本实施例中，通过结合c2离合器、c3离合器、c4离合器、c5离合器实现后退i挡；动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵4、变量马达5输入到p2行星排的太阳轮10,经p2行星排的行星架11减速输出到p3行星排的太阳轮15，再依次经p3行星排的齿圈14、输出齿轮17、末端齿轮18传递由末端齿轮18的输出轴19输出。本实施例中，通过结合c1离合器、c3离合器、c4离合器、c6离合器实现前进ii挡；一部分动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵4、变量马达5输入到p2行星排的太阳轮10,另一部分动力经变速箱输入轴、c1离合器输入到p1行星排的太阳轮9，再由p1行星排的行星架8减速输出到p2行星排的齿圈，两部分动力通过p2行星排的行星架11合流，减速输出到p4行星排的太阳轮16，再依次经p4行星排的行星架、输出齿轮17、末端齿轮18传递由末端齿轮18的输出轴19输出。本实施例中，通过结合c1离合器、c2离合器、c4离合器、c6离合器实现前进iii挡；一部分动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵4、变量马达5输入到p2行星排的太阳轮10,另一部分动力经变速箱输入轴、c1离合器输入到p1行星排，再由p1行星排以1:1的速比输出到p2行星排的齿圈，两部分动力通过p2行星排的行星架11合流，减速输出到p4行星排的太阳轮16，再依次经p4行星排的行星架、输出齿轮17、末端齿轮18传递由末端齿轮18的输出轴19输出。本实施例中，通过结合c1离合器、c3离合器、c4离合器、c7离合器实现前进iv挡；一部分动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵4、变量马达5输入到p2行星排的太阳轮10,另一部分动力经变速箱输入轴、c1离合器输入到p1行星排的太阳轮9，再由p1行星排的行星架8减速输出到p2行星排的齿圈，两部分动力通过p2行星排的行星架11合流，依次通过c7离合器、输出齿轮17、末端齿轮18传递由末端齿轮18的输出轴19输出。本实施例中，通过结合c1离合器、c2离合器、c4离合器、c7离合器实现前进v挡；一部分动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵4、变量马达5输入到p2行星排的太阳轮10,另一部分动力经变速箱输入轴、c1离合器输入到p1行星排，再由p1行星排以1:1的速比输出到p2行星排的齿圈，两部分动力通过p2行星排的行星架11合流，依次通过c7离合器、输出齿轮17、末端齿轮18传递由末端齿轮18的输出轴19输出。本实施例中，通过结合c1离合器、c3离合器、c4离合器、c5离合器实现后退ii挡；一部分动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵4、变量马达5输入到p2行星排的太阳轮10,另一部分动力经变速箱输入轴、c1离合器输入到p1行星排的太阳轮9，再由p1行星排的行星架8减速输出到p2行星排的齿圈，两部分动力通过p2行星排的行星架11合流，减速输出到p3行星排的太阳轮15，再依次经p3行星排的齿圈14、输出齿轮17、末端齿轮18传递由末端齿轮18的输出轴19输出。本实施例中，通过结合c1离合器、c2离合器、c4离合器、c5离合器实现后退iii挡；一部分动力经变速箱输入轴、齿轮副、变量泵4、变量马达5输入到p2行星排的太阳轮10,另一部分动力经变速箱输入轴、c1离合器输入到p1行星排，再由p1行星排以1:1的速比输出到p2行星排的齿圈，两部分动力通过p2行星排的行星架11合流，减速输出到p3行星排的太阳轮15，再依次经p3行星排的齿圈14输出齿轮17、末端齿轮18传递由末端齿轮18的输出轴19输出。本实施例中由变速箱控制器控制离合器的接合状态及变量泵、变量马达的排量，实现5个前进挡、3个后退挡的变速箱，其中前进i挡和后退i挡为纯静液压传动，牵引力大，效率比变矩器的高；前进ii-v及后退ii-iii挡为机械与液压混合传动，机械传动占比大，效率高。该机械液压混合无级传动变速箱低速扭矩大，过合理调节变量泵和变量马达的排量可以实现各挡位平滑衔接，换挡冲击小，效率高，具有很高的实用价值。本实施例中，档位与离合器的接合逻辑如表1所示。表1:档位与离合器的接合逻辑关系。档位离合器结合状况传动方式前进i档c2、c3、c4、c6接合纯静液压传动前进ii档c1、c3、c4、c6接合机械与液压在输入汇流前进iii档c1、c2、c4、c6接合机械与液压在输入汇流前进iv档c1、c3、c4、c7接合机械与液压在输入汇流前进v档c1、c2、c4、c7接合机械与液压在输入汇流后退i档c2、c3、c4、c5接合纯静液压传动后退ii档c1、c3、c4、c5接合机械与液压在输入汇流后退iii档c1、c2、c4、c5接合机械与液压在输入汇流当前第1页12