管道加工设备及其操作方法
【专利说明】管道加工设备及其操作方法
[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第61/750，448号的权益，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。一个这种工艺包括切割管道。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，所述两个半体从两侧包围管道并且围绕管道连接起来。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中的工具或切割设备。最终，在朝着管道多次小增量调节之后，最终完全切断管道。
[0005]现有的管道切割设备可能又大又重，并且包含多个部件，从而使得组装及操作管道切割设备变得较为困难。此外，这种管道切割设备可能难以放置在管道旁边。
[0006]此外，由于工具载体与管道加工设备的框架之间的滚子轴承，工具载体可以在组装期间相对于框架移动并且建立管道加工设备。在组装管道加工设备的部分或半体之前，管道加工设备的部分可以具有开放的端部，并且工具载体的部分可能从框架部分不希望地滑落。
[0007]另外，拼合架管道加工设备以它们能够连接到管道上的方式受到限制。用于使管道加工设备与管道连接的部件具有的限制是不提供各种各样的功能。
[0008]管道加工设备包括工具载体与框架之间的多个轴承，以便于工具载体相对于框架和管道运动。这些轴承受到显著的压力，并且经常由于润滑不当而过早磨损。
【发明内容】
[0009]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。
[0010]一方面，提供了一种管道加工设备，并且所述管道加工设备包括:框架，被适配成与管道连接并且相对于所述管道固定；工具载体，连接到所述框架和所述管道上并且可相对于所述框架和所述管道活动；以及锁定构件，可选择性地与所述框架和所述工具载体接合以阻止所述工具载体相对于所述框架运动。
[0011]另一方面，提供了一种用于管道加工设备的滚子轴承组件。所述滚子轴承组件包括在其中限定润滑腔的主轴以及连接到所述主轴上并且可围绕所述主轴旋转的滚子。所述第二腔体限定在所述主轴与所述滚子之间。所述滚子轴承组件还包括位于所述主轴与所述滚子之间的第二腔体中的轴承组件。所述润滑腔与所述第二腔体流体连通。
[0012]在另外的方面，提供了一种被适配成使管道加工设备连接到管道上的连接构件。所述连接构件包括支撑构件，所述支撑构件连接到所述管道加工设备上，并且在支撑构件中限定腔体。所述连接构件还包括主体构件，所述主体构件连接到所述支撑构件上，并且至少部分地位于所述腔体中。所述主体构件包括用于使所述主体构件相对于所述支撑构件旋转的工具接合部分。所述连接构件进一步包括:套管，连接到所述主体构件上并且沿着所述主体构件平移；以及引导构件，与所述套管结合以允许所述套管沿着所述主体构件平移，并且阻止所述套管相对于所述支撑构件旋转。
[0013]在又一方面，提供了一种用于被适配成使管道加工设备连接到管道上的连接构件的垫。所述垫包括:外壳，限定外壳腔体；接合构件，至少部分地定位在所述外壳腔体中并且被适配成接合管道的表面；以及调节构件，连接到所述外壳和所述接合构件上。所述调节构件是活动的，以使所述接合构件相对于所述外壳移动。
【附图说明】
[0014]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。
[0015]图1是根据一个实施例的示例性管道加工设备的俯视前透视图。
[0016]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透视图。
[0017]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断开以不出管道加工设备的小齿轮与齿条的嗤合。
[0018]图4是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的前视图。
[0019]图5是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的多个支撑构件的底部透视图。
[0020]图6是根据一个实施例的图5所示的一个支撑构件的俯视透视图。
[0021]图7是根据一个实施例的图6所示的支撑构件的分解图。
[0022]图8是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的一部分和支撑构件的剖视图，截面是沿着与支撑构件的纵向平行的平面截取的并且穿过支撑构件的中心。
[0023]图9是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的示例性连接构件的后透视图，其示出了管道加工设备与管道的外表面连接的第一位置。
[0024]图10是根据一个实施例的图9所示的连接构件的剖视图，截面是沿着与支撑构件的纵向平行的平面截取的并且穿过支撑构件的中心。
[0025]图11是根据另一个实施例的图1所示的管道加工设备的示例性连接构件的后透视图，示出了管道加工设备与管道的外表面连接的第一位置。
[0026]图12是根据一个实施例的图11所示的连接构件的后透视图，示出了管道加工设备与管道的内表面连接的第二位置。
[0027]图13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透视图，管道加工设备的一部分断开以示出锁定构件。
[0028]图14是根据一个实施例的图13所示的锁定构件的透视图。
[0029]图15是根据一个实施例的图13所示的管道加工设备的一部分和锁定构件的剖视图。
[0030]图16是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的轴承组件的剖视图，截面是沿着与轴承的纵向平行的平面截取的并且穿过轴承组件的中心。
[0031]图17是根据一个实施例的轴承组件的与图16类似的剖视图，并且示出了由方向箭头表示的示例性油路。
[0032]图18是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的示例性支撑构件的透视图。
[0033]图19是根据一个实施例的图18所示的支撑构件的分解图。
[0034]图20是根据一个实施例的图18所示的支撑构件的另一个透视图。
[0035]图21是根据一个实施例的与图1所示的管道加工设备的一个分段关联上的示例性索具位置的透视图，管道加工设备的分段朝向垂直位置。
[0036]图22是根据一个实施例的与图1所示的管道加工设备的一个分段关联上的另一个示例性索具位置的俯视透视图，管道加工设备的分段朝向水平位置。
[0037]图23是根据一个实施例的与图1所示的管道加工设备的两个分段关联上的又一个示例性索具位置的透视图，管道加工设备的两个分段朝向垂直位置。
[0038]图24是根据一个实施例的与图1所示的管道加工设备的两个分段关联上的再一个示例性索具位置的俯视透视图，管道加工设备的两个分段朝向水平位置。
[0039]图25是根据一个实施例的与图1所示的整个管道加工设备关联上的再又一个示例性索具位置的俯视透视图，管道加工设备朝向水平位置。
[0040]图26是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的铰链的俯视透视图，铰链图示为处于连接位置。
[0041]图27是根据一个实施例的图26所示的铰链和管道加工设备的前视图，铰链图示为处于解开位置。
[0042]图28是根据一个实施例的铰链和管道加工设备的前视图，示出了处于分开的垂直位置以使管道加工设备能放置在管道周围。
[0043]图29是根据一个实施例的处于分开位置的管道加工设备的一部分和铰链的放大前视图。
[0044]图30是根据一个实施例的示例性垫和一部分连接构件的透视图。
[0045]图31是根据一个实施例的图30所示的垫的分解图。
[0046]图32是根据一个实施例的沿着图30的线32-32截取的剖视图。
【具体实施方式】
[0047]参见图1-3，图示了适用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准备用于与另一个管道连接的管道的一端。在另外其他的示例性实施例中，设备20完全切透管道，并且准备用于与另一个管道连接的管道。设备20适用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。
[0048]在图示的示例性实施例中，管道加工设备20是由四个接合起来的分段24A、24B、24C、24D形成的，并且包括框架28和工具载体32。框架28的一部分和工具载体32包括在每个分段24A、24B、24C、24D中，并且四个分段24A、24B、24C、24D共同包括框架28和工具载体32。驱动机构34与框架28的周边35连接，并且包括与一对合适的驱动马达44A、44B (例如，具有合适的齿轮减速装置的气动马达)分别连接起来的一对小齿轮40A、40B。框架28适用于连接并且相对管道固定，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适用于通过齿轮系使工具载体32相对于框架28旋转。工具载体32具有圆形齿条56，用于与连接到电动机44A、44B上的小齿轮40A、40B啮合。因此，可以看到，驱动电动机44A、44B适用于通过由小齿轮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。
[0049]可旋转的工具