本实用新型涉及变速器技术领域，具体涉及一种多速变速器及起重设备。
背景技术：
变速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，变速器是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速增大扭矩，在现代机械中应用极为广泛。在某些机构上变速器需要7*24小时连续运作，并且运行过程中需要频繁换档，而且必须带有空档功能，使用工况极其恶劣。比如铺管船上的定位锚机减速器，一旦开始铺管，经常会持续工作几个月。基于以上原因需要重新设计一种结构合理、安装简单、维护便利、可靠性高的新结构变速器。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种多速变速器，包括：箱体；传动机构，设于所述箱体内，具有从所述箱体内伸出的位于箱体外同一侧的第一轴头、第二轴头及第三轴头；所述第一轴头上安装有第一离合器，所述第二轴头上安装有第二离合器，所述第三轴头上安装有第三离合器，通过所述第一离合器、所述第二离合器及所述第三离合器的开闭实现不同的速比输出和空档的功能。
可选的，所述传动机构包括：第一轴、第二轴、第三轴、第一齿轴、第二齿轴、第三齿轴、第四齿轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮、第十齿轮、第十一齿轮、第十二齿轮、第十三齿轮及第十四齿轮；
其中，沿所述箱体的宽度方向，所述第四齿轴位于所述第一轴和所述第二轴之间，所述第三齿轴位于所述第一轴和所述第一齿轴之间，所述第二齿轴位于所述第二轴和所述第一齿轴之间；
沿所述箱体的高度方向，所述第三轴分别与所述第四齿轴、所述第一齿轴间隔设置；
沿所述箱体的深度方向，所述第四齿轴和所述第一齿轴相对设置；
所述第三齿轴具有所述第一轴头，所述第三轴具有所述第二轴头，所述第二齿轴具有所述第三轴头；
所述第一轴上依次轴向安装有所述第四齿轮、所述第三齿轮，所述第三齿轴上依次轴向安装有所述第十二齿轮、所述第一齿轮，所述第四齿轴上依次轴向安装有所述第十一齿轮、第七齿轮，所述第一齿轴上依次轴向安装有所述第六齿轮、所述第十三齿轮，所述第三轴上依次轴向安装有所述第八齿轮、所述第五齿轮，所述第二齿轴上依次轴向安装有所述第十四齿轮、所述第二齿轮，所述第二轴上依次轴向安装有所述第十齿轮、所述第九齿轮，所述轴向和所述深度方向一致；
所述第一齿轮通过轴承与所述第三齿轴可转动地连接，所述第二齿轮通过轴承与所述第二齿轴可转动地连接，所述第五齿轮通过轴承与所述第三轴可转动地连接，其余齿轮与相应的轴或齿轴固定连接；
所述第十一齿轮分别与所述第四齿轮、所述第十齿轮啮合，所述第七齿轮和所述第八齿轮啮合，所述第五齿轮和所述第六齿轮啮合，所述第三齿轮和所述第十二齿轮啮合，所述第十三齿轮分别与所述第一齿轮、所述第二齿轮啮合，所述第十四齿轮和所述第九齿轮啮合。
可选的，所述第一离合器的内圈与所述第三齿轴连接，所述第一离合器的外圈与所述第一齿轮连接，所述第一离合器的内圈和外圈贴合后，所述第三齿轴和所述第一齿轮能够同步转动；所述第二离合器的内圈与所述第三轴连接，所述第二离合器的外圈与所述第五齿轮连接，所述第二离合器的内圈和外圈贴合后，所述第三轴和所述第五齿轮能够同步转动；
所述第三离合器的内圈与所述第二齿轴连接，所述第三离合器的外圈与所述第二齿轮连接，所述第三离合器的内圈和外圈贴合后，所述第二齿轴和所述第二齿轮能够同步转动。
可选的，在变速器工作处于重载工况时，所述第二离合器闭合，所述第一离合器和所述第三离合器松脱，所述第一齿轴作为输入，所述第一轴和所述第二轴作为输出，所述第一齿轴依次经过所述第六齿轮、所述第五齿轮、所述第二离合器、所述第三轴、所述第八齿轮、所述第七齿轮、所述第四齿轴、所述第十一齿轮的传动，最后分别通过所述第一轴和所述第二轴输出。
可选的，在变速器工作处于第一轻载工况时，所述第一离合器闭合，所述第二离合器和所述第三离合器松脱，所述第一齿轴作为输入，所述第一轴和所述第二轴作为输出，所述第一齿轴依次经过所述第十三齿轮、所述第一齿轮、所述第一离合器、所述第三齿轴、所述第十二齿轮、所述第三齿轮、所述第一轴、所述第四齿轮、所述第十一齿轮、所述第十齿轮的传动，最后通过所述第一轴和所述第二轴输出。
可选的，在变速器工作处于第二轻载工况时，所述第三离合器闭合，所述第一离合器和所述第二离合器松脱，所述第一齿轴作为输入，所述第一轴和所述第二轴作为输出，所述第一齿轴依次经过所述第十三齿轮、所述第二齿轮、所述第三离合器、所述第二齿轴、所述第十四齿轮、所述第九齿轮、所述第二轴、所述第十齿轮、所述第十一齿轮、所述第四齿轮的传动，最后通过所述第一轴和所述第二轴输出。
可选的，在变速器工作处于空载工况时，所述第一离合器、所述第二离合器及所述第三离合器松脱，所述第一轴和所述第二轴作为输入，所述第一齿轴、所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第五齿轮、所述第六齿轮及所述第十三齿轮保持静止，其余齿轮、轴及齿轴空转。
可选的，所述第一离合器、所述第二离合器及所述第三离合器为液压离合器。
本实用新型还提供一种起重设备，包括上述任一项所述的多速变速器。
本实用新型还提供一种起重设备，包括上述任一项所述的多速变速器，所述第一轴和/或所述第二轴上设有卷筒，所述卷筒通过钢丝绳与吊具连接。
如上，本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型的多速变速器包括箱体，在箱体内设有传动机构，传动机构具有从箱体内伸出的位于箱体外同一侧的第一轴头、第二轴头及第三轴头。在第一轴头上安装有第一离合器，在第二轴头上安装有第二离合器，在第三轴头上安装有第三离合器，通过第一离合器、第二离合器及第三离合器的开闭实现不同的速比输出和空档的功能。当其中一个离合器闭合、另外两个离合器松脱时实现某一速比输出，当三个离合器全部松脱时实现空档功能。且通过选择某个离合器闭合，实现某一速比输出，设计三个离合器，使得本实用新型的变速器具有三档变速输出。
采用上述结构的多速变速器可以在平行轴变速器布置形式的情况下实现三速输出和有空档功能。使用离合器实现的换档功能，性能稳定、可靠，可以适应连续工作、频繁换档的工况要求。而且实现变速功能的三个离合器位于变速器外部，当离合器摩擦片有磨损时更换简便。同时，三个离合器位于箱体外的同一侧，整个变速器的结构简单且紧凑、装配方便。
为让本实用新型的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例并结合附图详细说明。
附图说明
图1是本实用新型实施例多速变速器的结构示意图一；
图2是本实用新型实施例多速变速器的结构示意图二。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
参考图1，本实用新型提供一种多速变速器10，包括：箱体11，箱体11内设有传动机构，传动机构具有从箱体11内伸出的位于箱体11外同一侧的第一轴头、第二轴头及第三轴头。在第一轴头上安装有第一离合器51，在第二轴头上安装有第二离合器52，在第三轴头上安装有第三离合器53，通过第一离合器51、第二离合器52及第三离合器53的开闭实现不同的速比输出和空档的功能。当其中一个离合器闭合、另外两个离合器松脱时实现某一速比输出，当三个离合器全部松脱时实现空档功能。且通过选择某个离合器闭合，实现某一速比输出，设计三个离合器，使得本实用新型的多速变速器10具有三档变速输出。
采用上述结构的多速变速器10可以在平行轴变速器布置形式的情况下实现三速输出和有空档功能。使用离合器实现的换档功能，性能稳定、可靠，可以适应连续工作、频繁换档的工况要求。而且实现变速功能的三个离合器位于变速器10外部，当离合器摩擦片有磨损时更换简便。同时，三个离合器位于箱体11外的同一侧，整个变速器10的结构简单且紧凑、装配方便。
具体而言，参考图1和图2，本实用新型的传动机构包括：平行设置的第一轴21、第二轴22、第三轴23(图1中虚线示出)、第一齿轴31、第二齿轴32、第三齿轴33、第四齿轴34，以及第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43、第四齿轮44、第五齿轮45(图1中虚线示出)、第六齿轮46、第七齿轮47、第八齿轮48(图1中虚线示出)、第九齿轮49、第十齿轮410、第十一齿轮411、第十二齿轮412、第十三齿轮413及第十四齿轮414。
其中，沿箱体11的宽度方向(图1中X方向所示)，第四齿轴34位于第一轴21和第二轴22之间，第三齿轴33位于第一轴21和第一齿轴31之间，第二齿轴32位于第二轴22和第一齿轴31之间。沿箱体11的高度方向(图2中Z方向所示)，第三轴23分别与第四齿轴34、第一齿轴31间隔设置；本实施例中，第四齿轴34和第一齿轴31位于第三轴23之上，在其它实施例中，第四齿轴和第一齿轴位于第三轴之下。
继续参考图1，沿箱体11的深度方向(图1中Y方向所示)，第四齿轴34和第一齿轴31相对设置。其中，第四齿轴34和第一齿轴31可以是位于同一深度方向，即，第四齿轴34和第一齿轴31在深度方向的投影完全重合。或者，第四齿轴34和第一齿轴31在深度方向的投影部分重合。
本实施例中，第三齿轴33具有第一轴头，第三轴23具有第二轴头，第二齿轴32具有第三轴头。也即，第一离合器51安装于第三齿轴33上，第二离合器52安装于第三轴23上，第三离合器53安装于第二齿轴32上。
在第一轴21上依次轴向安装有第四齿轮44、第三齿轮43，第三齿轴33上依次轴向安装有第十二齿轮412、第一齿轮41，第四齿轴34上依次轴向安装有第十一齿轮411、第七齿轮47，第一齿轴31上依次轴向安装有第六齿轮46、第十三齿轮413，第三轴23上依次轴向安装有第八齿轮48、第五齿轮45，第二齿轴32上依次轴向安装有第十四齿轮414、第二齿轮42，第二轴22上依次轴向安装有第十齿轮410、第九齿轮49，轴向和深度方向一致。需说明的是，本实施例中，各轴或齿轴上“依次轴向安装”中的“依次”为同一方向上的顺序，可以理解为由箱体11的后壁至前壁的方向(图1中A方向所示)上依次轴向安装。
此外，本实施例中，参考图1和图2，第一齿轮41通过轴承与第三齿轴33可转动地连接，第二齿轮42通过轴承与第二齿轴32可转动地连接，第五齿轮45通过轴承与第三轴23可转动地连接，其余齿轮与相应的轴或齿轴固定连接，也即其余齿轮与相应的轴或齿轴同步转动，例如，第三齿轮43和第四齿轮44与第一轴21固定连接，第三齿轮43和第四齿轮44随第一轴21同步转动。
另外，第十一齿轮411分别与第四齿轮44和第十齿轮410啮合，实现第四齿轴34分别和第一轴21和第二轴22传动连接。第七齿轮47和第八齿轮48啮合，实现第三轴23和第四齿轴34的传动连接。第五齿轮45和第六齿轮46啮合，实现第三轴23和第一齿轴31的传动连接。第三齿轮43和第十二齿轮412啮合，实现第三齿轴33和第一轴21的传动连接。第十三齿轮413分别与第一齿轮41、第二齿轮42啮合，实现第一齿轴31分别和第二齿轴32和第三齿轴33的传动连接。第十四齿轮414和第九齿轮49啮合，实现第二轴22和第二齿轴32的传动连接。
需说明的是，本实用新型的轴或齿轴的具体形状不做限制。本实施例中，第一轴21、第二轴22均为长轴，且伸出箱体11；第四齿轴34是短轴，且伸出箱体11；第一齿轴31、第二齿轴32、第三齿轴33均为短轴，且伸出箱体11；第三轴23为短轴，位于箱体11内。
此外，需说明的是，本实用新型的离合器的具体类型不做限制。本实施例中，第一离合器51、第二离合器52及第三离合器53为液压离合器，在液压作用下驱动离合器的闭合或松脱。继续参考图1和图2，本实施例中，第一离合器51的内圈(图未示出)与第三齿轴33连接，第一离合器51的外圈(图未示出)与第一齿轮41连接，第一离合器51的内圈和外圈贴合后(即第一离合器51闭合)，第三齿轴33和第一齿轮41能够同步转动，完成动力传递；第一离合器51的内圈和外圈分离后(即第一离合器51松脱)，切断动力传递，第三齿轴33和第一齿轮41不会同步转动。
第二离合器52的内圈(图未示出)与第三轴23连接，第二离合器52的外圈(图未示出)与第五齿轮45连接，第二离合器52的内圈和外圈贴合后(即第二离合器52闭合)，第三轴23和第五齿轮45能够同步转动，完成动力传递；第二离合器52的内圈和外圈分离后(即第二离合器52松脱)，切断动力传递，第三轴23和第五齿轮45不会同步转动。
第三离合器53的内圈(图未示出)与第二齿轴32连接，第三离合器53的外圈(图未示出)与第二齿轮42连接，第三离合器53的内圈和外圈贴合后(即第三离合器53闭合)，第二齿轴32和第二齿轮42能够同步转动，完成动力传递；第三离合器53的内圈和外圈分离后(即第三离合器53松脱)，切断动力传递，第二齿轴32和第二齿轮42不会同步转动。
从而，在此结构下，多速变速器10具有以下工况：重载工况、第一轻载工况、第二轻载工况及空档工况。
在多速变速器10工作处于重载工况时，第二离合器52闭合，第一离合器51和第三离合器53松脱，第一齿轴31作为输入，可以通过动力源驱动第一齿轴31输入，例如电机(图未示出)；第一轴21和第二轴22作为输出。第一齿轴31依次经过第六齿轮46、第五齿轮45、第二离合器52、第三轴23、第八齿轮48、第七齿轮47、第四齿轴34、第十一齿轮411的传动，最后分别通过第一轴21和第二轴22输出。
在多速变速器10工作处于第一轻载工况时，第一离合器51闭合，第二离合器52和第三离合器53松脱，第一齿轴31作为输入，第一轴21和第二轴22作为输出。第一齿轴31依次经过第十三齿轮413、第一齿轮41、第一离合器51、第三齿轴33、第十二齿轮412、第三齿轮43、第一轴21、第四齿轮44、第十一齿轮411、第十齿轮410的传动，最后通过第一轴21和第二轴22输出。
在多速变速器10工作处于第二轻载工况时，第三离合器53闭合，第一离合器51和第二离合器52松脱，第一齿轴31作为输入，第一轴21和第二轴22作为输出，第一齿轴31依次经过第十三齿轮413、第二齿轮42、第三离合器53、第二齿轴32、第十四齿轮414、第九齿轮49、第二轴22、第十齿轮410、第十一齿轮411、第四齿轮44的传动，最后通过第一轴21和第二轴22输出。
在多速变速器10工作处于空载工况时，第一离合器51、第二离合器52及第三离合器53松脱，第一轴21和第二轴22作为输入，第一齿轴31、第一齿轮41、第二齿轮42、第五齿轮45、第六齿轮46及第十三齿轮413保持静止，其余齿轮、轴及齿轴空转。在空载工况下，可以对多速变速器10检修。
其中，“重载”相比于“轻载”，多速变速器10所承受的负载大。轻载工况下和重载工况下，在相同输入转向下，多速变速器10具有不同的输出转向。同时，第一轴21和第二轴22的输出转向相同。此外，轻载和负载的不同输出转向是靠轻载与重载采用不同级数的齿轮配对实现的。在重载工况下，第一轴21和第二轴22的输出转速低，在轻载工况下，第一轴21和第二轴22的输出转速高。
综上，本实用新型提供了一种新型的多速变速器结构，采用上述结构的多速变速器10可以在平行轴变速器布置形式的情况下实现三速输出和有空档功能，可以适应更多工况，便于控制。使用离合器实现的换档功能，性能稳定、可靠，可以适应连续工作、频繁换档的工况要求。而且实现变速功能的三个离合器位于多速变速器10外部，当离合器摩擦片有磨损时更换简便。同时，三个离合器位于箱体11外的同一侧，整个多速变速器10的结构简单且紧凑、装配方便。
本实用新型还提供一种起重设备，包括上述任一实施例所述的多速变速器10。起重设备的具体类型不做限制，例如，本实施例中，起重设备为起重机，在多速变速器10的第一轴21和第二轴22上设有卷筒(图未示出)，卷筒通过钢丝绳与吊具连接。在其它实施例中，可以是在第一轴21或第二轴22上设有卷筒，卷筒通过钢丝绳与吊具连接。第一轴21输出可以控制设于第一轴21上的卷筒转动以控制吊具的起升和下降，第二轴22输出可以控制设于第二轴22上的卷筒转动以控制吊具的起升和下降，第一轴21和第二轴22的输出转向相同，可以使得分别设于第一轴21和第二轴22上的卷筒平稳地转动，以利于吊具稳定的起升和下降。
同时，多速变速器10在重载工况下，第一轴21和第二轴22的输出转速低，在轻载工况下，第一轴21和第二轴22的输出转速高，这样利于吊具稳定的起升和下降。
此外，多速变速器10在轻载工况下和重载工况下，在相同输入转向下，多速变速器10具有不同的输出转向。例如，在重载工况下，多速变速器10具有正向的输出转向，以使吊具起升；在轻载工况下，多速变速器10具有反向的输出转向，以使吊具下降。从而，使用本实用新型的多速变速器10可以适应起重机的不同工况需求。
综上所述，本实用新型提供的上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。