管道加工设备以及用于管道加工设备的结合机构的制作方法
【专利说明】管道加工设备以及用于管道加工设备的结合机构
[0001]相关申请
[0002]本申请主张于2013年I月9日提交的共同待审的美国临时专利申请N0.61/750，447的权益，该专利申请的全部内容通过引用的方式并入本申请中。
技术领域
[0003]本公开总体上涉及管道加工设备，并且更具体地讲，涉及用于加工大直径管道的拼合架管道加工设备。
【背景技术】
[0004]各种不同类型的管道加工设备用于对管道执行各种加工工艺。一个这样的工艺包括切割管道。大直径的管道可以用拼合架管道加工设备切割，该管道加工设备包括两个框架半体，所述两个框架半体从各侧包围管道并且围绕管道结合在一起。这种管道切割器包括围绕管道并且在切割过程中朝着管道以小增量移动以便缓慢地切入管道的工具或切割设备。最终，在朝着管道多次小增量调节之后，最终完全切割管道。
[0005]现有的管道切割设备可能尺寸很大，并且具有大的轮廓或厚度，从而限制了可以利用管道切割设备的环境。此外，现有的管道切割设备可能无法在相邻管道之间具有低间隙或小空间的环境中使用。
[0006]此外，拼合架管道加工设备的框架分段可能是又大又重的部件，从而使得分离框架分段变得困难。在分离或组装框架分段时，用于结合并对齐框架分段的部件可能受损。
[0007]拼合架管道加工设备也可能由于存在分型线并且没有结构支撑而在分型线处不牢固。
【发明内容】
[0008]本公开由以下权利要求书限定，并且这部分的任何内容都不应当被当作是对这些权利要求的限制。
[0009]在一个方面，提供了一种管道加工设备，所述管道加工设备包括第一分段和第二分段，所述第一分段包括框架的第一部分和工具载体的第一部分，所述第二分段包括所述框架的第二部分和所述工具载体的第二部分。第一分段和第二分段适于围绕管道的至少一部分结合在一起，并且框架适于相对于管道固定，并且工具载体适于相对于框架和管道移动。所述管道加工设备还包括结合机构，所述结合机构包括基部、臂和分离构件。所述结合构件适于使所述第一分段和所述第二分段结合在一起。所述基部结合到所述框架和所述工具载体之一，并且在其中限定孔。所述臂活动地结合到所述第一分段和所述第二分段之一，并且适于选择性地使所述第一分段和所述第二分段结合在一起。所述接合构件定位在所述基部内的孔中，并且所述分离构件活动地结合到所述基部，并且适于接合所述接合构件。所述分离构件也是可活动的，以推抵所述接合构件并且使所述第一分段和所述第二分段分离。
[0010]在另一方面，提供了一种用于使管道加工设备的第一分段和第二分段结合在一起的结合机构。所述结合构件包括:基部，在其中限定孔；臂，活动地结合到所述第一分段和所述第二分段之一并且适于使所述第一分段和所述第二分段选择性地结合在一起；接合构件，其定位在所述基部内的孔中；以及分离构件，活动地结合到所述基部并且适于接合所述接合构件。所述分离构件适于移动以推抵所述接合构件，并且使所述第一分段和所述第二分段分尚。
[0011]在又一方面，提供了一种管道加工设备，所述管道加工设备包括第一分段和第二分段，所述第一分段包括框架的第一部分和工具载体的第一部分，所述第二分段包括所述框架的第二部分和所述工具载体的第二部分。第一分段和第二分段适于围绕管道的至少一部分结合在一起，并且框架适于相对于管道固定，并且工具载体适于相对于框架和管道移动。所述管道加工设备还包括结合机构，所述结合机构适于使所述第一分段和所述第二分段结合在一起。所述结合机构包括:臂，可活动地结合到所述第一分段和所述第二分段之一，并且适于选择性地使所述第一分段和所述第二分段结合在一起；以及阻力构件，接合所述臂以及与所述臂结合的所述第一分段和所述第二分段之一。
[0012]再一方面，提供了一种管道加工设备，所述管道加工设备包括第一分段，所述第一分段包括框架的第一部分和工具载体的第一部分。所述第一分段在其中限定第一分段凹口。所述管道加工设备还包括第二分段，所述第二分段包括所述框架的第二部分和所述工具载体的第二部分。所述第二分段在其中限定第二分段凹口，并且所述第一分段和所述第二分段适于围绕管道的至少一部分结合在一起。所述管道加工设备进一步包括:销，所述销包括第一端和第二端，所述第一端刚性地固定在所述第一分段凹口和所述第二分段凹口之一内，并且所述第二端可拆卸地定位在所述第一分段凹口和所述第二分段凹口的另一个内。所述销包括所述第二端附近的有角度的部分以及所述第二端处的圆形部分。
【附图说明】
[0013]参照以下附图和描述可以更好地理解本公开。附图中的元件未必按比例绘制，而是将重点放在说明本公开的原理上面。
[0014]图1是根据一个实施例的示例性管道加工设备的俯视前侧立体图。
[0015]图2是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的俯视后侧立体图。
[0016]图3是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的一部分的前视图，管道加工设备的一部分被分离以示出管道加工设备的小齿轮与齿条的啮合。
[0017]图4是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的示例性结合机构的前侧立体图，结合机构被图示为在解开位置。
[0018]图5是根据一个实施例的图4所示的结合机构的一部分的分解图。
[0019]图6是根据一个实施例的穿过图4所示的结合机构截取的横截面图，结合机构被图示为处于结合位置。
[0020]图7是根据一个实施例的图4所示的结合机构的类似于图6的横截面图，结合机构被图示为处于另一个解开位置。
[0021]图8是根据一个实施例的图4所示的结合机构的一部分的分解图。
[0022]图9是根据一个实施例的图4所示的结合机构中包括的销的前视图。
[0023]图10是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的另一个示例性结合机构的后透视图，结合机构被图示为处于结合位置。
[0024]图11是根据一个实施例的穿过图4和图10所示的两个结合机构截取的横截面图，两个结合机构被图示为处于结合位置。
[0025]图12是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的前视图。
【具体实施方式】
[0026]参见图1-3，其图示了适于加工各种直径的管道的管道加工设备20的示例性实施例。在一些示例性实施例中，设备20完全切透管道。在其他示例性实施例中，设备20制备用于与另一个管道结合的管道的一端。在又一示例性实施例中，设备20完全切透管道，并且制备用于与另一个管道结合的管道。设备20适于切割各种不同直径的管道，例如，约60英寸，约75英寸，约90英寸，约105英寸，约120英寸，小于60英寸，大于120英寸，或任何其他管道直径。
[0027]在图示的示例性实施例中，管道加工设备20是由四个接合在一起的分段24A、24B、24C、24D形成的，并且包括框架28和工具载体32。四个接合在一起的分段24A、24B、24C、24D共同包括框架28和工具载体32。驱动机构34结合到框架28的周缘35，并且包括与一对合适的驱动电机44A、44B (例如，具有合适的齿轮减速装置的气动电机)分别接合的一对小齿轮40A、40B。框架28适于结合并且相对于管道固定，并且工具载体32可相对于固定框架28和管道旋转。电动机44A、44B适于通过齿轮系使工具载体32相对于框架28旋转。
[0028]可旋转的工具载体32包括一个或多个工具支架48 (在图示的示例性实施例中图示为两个工具支架48)，该工具支架48支撑工具52以在工具52围绕管道周向旋转时对管道执行切割或加工操作。工具支架48通过多个紧固件116与工具载体32结合。由工具52执行的加工操作可以形成与管道的纵向延伸基本上垂直的笔直边缘，横贯管道的纵向延伸并与其成除90度以外的角度的管道端部上的斜面，或者具有任意角度的管道的边缘。
[0029]继续参见图1-3，可以看到工具载体32具有圆形齿条56，用于与结合到电动机44A、44B的小齿轮40A、40B啮合。因此，可以看到，驱动电动机44A、44B适于通过由小齿轮40A、40B和工具载体32上的圆形齿条56提供的齿轮系使工具载体32相对于框架28旋转。
[0030]设备20进一步包括多个结合构件68，这些结合构件68可与管道的外部接合，并且具有合适的可调整性以结合到管道的外部，并且将设备20同心或同轴地安置于管道外部。结合构件68也可以位于设备20上以啮合管道的内部，并且可适当地调节以连接管