用于挖掘机的管道铺设装置附件的制作方法

本公开涉及建筑设备。更具体地，本公开涉及被构造用于铺设管道或涉及提升的类似任务的建筑设备。

背景技术：

石油和天然气管线承包商需要这样的建筑设备，其提供可操纵性和多管放置可能性。建筑设备的例子包括挖掘机和管道铺设装置。在挖掘机用于场地准备和形成沟槽时，挖掘机必须穿越困难的地形。可旋转的挖掘机允许铲斗将其自身围绕底架360度定位。一些管道铺设装置具有固定的不可旋转的吊臂，并且用于在预成形的沟槽内提升和放置管道段。管道铺设装置设计用以沿沟槽侧向地移动，以将管道段彼此相邻放置。

在一种形式中，用于铺设管道的设备目前可用作专用的管道铺设装置。通过设计成具有明确预期的铺设管的用途，专用管道铺设装置能够设计具有约为9米或更长长度的吊臂，同时保持稳定性以提升5000千克或更多重量。

对于多功能机器的需求日益增长，这样的多功能机器能够允许承包商减少设备购买和节约资源。例如，管道铺设设备有时以侧吊臂附件的形式提供。建筑车辆(诸如反铲挖土机或轮式装载机)已经装配有侧吊臂附件管道铺设设备。这些侧吊臂附件通常具有约为5米或更短长度的吊臂，以限制翻倒的可能性。这些较短的吊臂和所导致的较短的可达范围限制了这些解决方案的有效性。

仍然需要改进的适用于铺设管道的设备，其结合了专用管道铺设装置的益处和附件的益处。

技术实现要素：

本公开的实施例包括用于挖掘机的管道铺设装置附件。管道铺设装置附件包括绞盘，该绞盘被构造成卷绕和展开线缆，所述线缆附接有钩。管道铺设装置附件还包括管道铺设装置吊臂，该管道铺设装置吊臂被构造成作为悬臂安装到挖掘机的吊臂上，其中管道铺设装置吊臂延伸超过吊臂的端部。管道铺设装置吊臂被构造成连接到吊臂的臂附接销连接件和吊臂的臂缸销连接件。

本公开的其它实施例包括管道铺设装置。管道铺设装置包括：底架；上部结构，该上部结构能够相对于底架旋转；以及吊臂，该吊臂以可枢转的方式附接到上部结构，吊臂包括第一销连接件和第二销连接件，该第一销连接件邻近吊臂的与上部结构相反的远端，该第二销连接件沿着所述吊臂。管道铺设装置吊臂在第一销连接件处和第二销连接件处附接到所述吊臂，其中管道铺设装置吊臂以悬臂方式延伸超过所述吊臂的远端。管道铺设装置吊臂在其端部处支撑滑轮，并且绞盘被构造用以卷绕和展开线缆，所述线缆经过滑轮并且附接有钩。

另外的实施例提供了改装挖掘机的方法，该挖掘机具有：吊臂，其以可枢转的方式附接到上部结构；臂，其在臂附接销连接件处安装到吊臂的远端；铲斗，其附接到所述臂；臂缸，其在臂缸附接销连接件处安装到吊臂；和液压流体供应管线，其附接到所述臂缸。该方法包括：接收挖掘机，其铲斗、臂和臂缸被移除。该方法还包括：在臂附接销连接件处和臂缸附接销连接件处将管道铺设装置吊臂附接到所述吊臂。管道铺设装置吊臂作为悬臂附接到所述吊臂，以延伸超过所述吊臂的远端。

在结合附图阅读以下优选实施例的描述之后，本公开的这些和其它方面对于本领域技术人员来说将变得显而易见。应当理解的是，前面的一般性描述和下面的详细描述都只是说明性的，并不是对要求保护的本发明的限制。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的管道铺设装置附件。

图2a至图2c示出了用根据本公开实施例的管道铺设装置附件来改装挖掘机的过程。

具体实施方式

本公开的示例性实施例在下面描述并在附图中示出，其中在几个视图中相同的附图标记表示相同的部件。所描述的实施例提供了示例，并且不应该被解释为限制本发明的范围。本领域技术人员将想到其它实施例以及所描述实施例的改型和改进，并且所有这些其它实施例、改型和改进都在本发明的范围内。来自一个实施例或方面的特征能够与来自任何其它实施例或方面的特征以任何适当的组合相结合。例如，方法方面或实施例的任何个体或集体特征能够应用于装置、产品或组件方面或实施例，反之亦然。

如图1中所示，示出了管道铺设装置附件100。管道铺设装置附件100包括管道铺设装置吊臂102和提升系统104。管道铺设装置吊臂102具有第一远端106和第二远端108。假想的中心线c可以从第一远端106穿过管道铺设装置吊臂102到达第二远端108。在所图示的实施例中，中心线c是非线性的。在本实施例中，管道铺设装置吊臂102具有与第一远端106相邻的延伸部110和与第二远端108相邻的基部112。在中心线c上，在延伸部110与基部112的相遇处形成钝角α。

管道铺设装置吊臂102的第一远端106能够支撑滑轮114，滑轮114以可旋转的方式附接到第一远端106。

在所示的实施例中，管道铺设装置吊臂102包括两个安装点116、118。在该实施例中，安装点116、118是孔口，该孔口被构造用以接收销以产生接头(joint)。在图1的图示的示例中，第一安装点116形成在连杆120的端部处，连杆120在铰链接头122处以可枢转的方式附接到管道铺设装置吊臂102的延伸部110。连杆120能够包括沿其长度的支架124。代替使用连杆120以允许第一安装点116相对于中心线c移动，在其它实施例中，可使第一安装点相对于中心线固定。

在图1所图示的实施例中，第二安装点118是孔口，该孔口靠近管道铺设装置吊臂102的第二远端108。在其它实施例中，第二安装点118可以与第二远端108间隔开。在其它实施例中，第二安装点118可以提供为与管道铺设装置吊臂102的基部112相附接的支架(未示出)的一部分。

提升系统104帮助提升管道段。图1中所示的提升系统104包括绞盘130。在一个实施例中，绞盘130附接到管道铺设装置吊臂102。在其它实施例中，绞盘130可以与管道铺设装置吊臂102分离。在一个实施例中，绞盘130是液压驱动的绞盘。在其它实施例中，绞盘130可以是电动的。

提升系统104还可以包括围绕绞盘130被卷绕和展开的线缆132。如图1的实施例中所示，线缆132经过滑轮114。钩134附接到线缆132，以当线缆132被卷绕或展开时提升和降低诸如管道之类的物体。当存储或运输管道铺设装置附件100时，钩134可以附接到连杆120的支架124，其可以形成环。如本领域所公知的，负载力矩指示器(lmi)，例如骑线装置(linerider)140，可以应用于线缆132。lmi能够对显示器以无线方式传输，以在挂钩134上的负载接近重量限制设置时通知操作者。

根据本公开的实施例，管道铺设装置附件100旨在改装用于铺设管道的挖掘机。转到图2a，示出了挖掘机200，其适合于根据本公开的转换。挖掘机200包括底架202。挖掘机200还包括上部结构204(例如驾驶室和发动机室)，上部结构204能够在底架202的顶部上旋转。挖掘机200还包括吊臂206，吊臂206以可枢转的方式安装到上部结构204。臂208通过臂附接销连接件210以可枢转的方式附接到吊臂206。铲斗212通过铲斗附接销连接件214以可枢转的方式附接到臂208。吊臂缸216用于使吊臂206相对于上部结构204旋转。臂缸218用以使臂208相对于吊臂206旋转。在臂缸附接销连接件220处，臂缸218被附接到吊臂206。在一个实施例中，臂缸218由来自液压流体管线222的流体驱动。此外，铲斗缸224用于使铲斗212相对于臂208旋转。

图2b示出了呈适合于接收管道铺设装置附件100的形式的挖掘机200。如图2b中所见，挖掘机200已经通过臂附接销连接件210和臂缸附接销连接件220来保持吊臂206。臂、铲斗、臂缸和铲斗缸都已被移除。

图2c示出了管道铺设装置附件100，其安装到挖掘机200的吊臂206并将挖掘机转换成旋转式管道铺设装置。管道铺设装置吊臂102的第一安装点116通过臂附接销连接件210结合到挖掘机200的吊臂206。类似地，管道铺设装置吊臂102的第二安装点118通过臂缸附接销连接件220结合到挖掘机200的吊臂206。通过在连杆120上设置第一安装点116，调节第一安装点116和第二安装点118之间的相对定位的能力能够增加管道铺设装置附件100和吊臂206之间的附接公差。在本实施例中，管道铺设装置附件100固定到吊臂206，而不能相对于该吊臂枢转。在本实施例中，相对于上部结构204枢转吊臂206使管道铺设装置附件100相对于上部结构移动。

根据一个实施例，通过将液压流体管线223连接到绞盘，有助于管道铺设装置附件100的绞盘130的操作。液压流体管线223可以连接到结合到挖掘机中的辅助液压装置，该辅助液压装置允许吊臂206和绞盘130的独立操作。

当安装在吊臂206上时，管道铺设装置吊臂102被构造为悬臂，其中延伸部110超出吊臂的臂附接销连接件210，扩展了钩134相对于底架202的可达范围r。在一个实施例中，可达范围r在从大约4米至大约10米的范围中。此外，在所示的实施例中，由于中心线c的形状，滑轮114被定位成在地面上方高于臂附接销连接件210，从而增加了钩134的最大高度h。在一个实施例中，该最大高度在从大约三米半到大约六米的范围中。

如本文所用，“悬臂”是指使用大体刚性的结构元件，例如在该实施例中的管道铺设装置吊臂102，其具有至少一个未被支撑的远端。在所示的实施例中，远端106未被支撑，并且结构支撑由附接点116和118提供。

所图示的实施例的管道铺设装置附件100提供了优于使用挖掘机来铺设管道的替代方法的若干优点。特别地，管道铺设装置附件100利用预先存在的臂附接销连接件210和预先存在的臂缸附接销连接件220作为挖掘机200的吊臂206与管道铺设装置吊臂102之间的连接位置。使用这些预先存在的连接点有利于简单且经济的转换过程，其不需要永久性地修改现有的挖掘机部件。通过避免对现有挖掘机部件的永久性修改，挖掘机200能够恢复其原始功能。

尽管已经在示例性实施例的上下文中呈现了以上公开，但是应该理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以利用改型和变型，如本领域技术人员将容易理解的。这些改型和变型被认为是在所附权利要求书及其等同物的视界和范围内。