管道加工設(shè)備及其操作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】管道加工設(shè)備及其操作方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)主張于2013年I月9日提交的共同待審的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.61/750，444的權(quán)益，該專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用的方式并入本申請(qǐng)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開(kāi)總體上涉及管道加工設(shè)備，并且更具體地講，涉及用于加工大直徑管道的拼合架管道加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]各種不同類(lèi)型的管道加工設(shè)備用于對(duì)管道執(zhí)行各種加工工藝。一個(gè)這樣的工藝包括切割管道。大直徑的管道可以用拼合架管道加工設(shè)備切割，該管道加工設(shè)備包括兩個(gè)框架半體，所述兩個(gè)框架半體從各側(cè)包圍管道并且圍繞管道結(jié)合在一起。這種管道切割器包括圍繞管道并且在切割過(guò)程中朝著管道以小增量移動(dòng)以便緩慢地切入管道的工具或切割設(shè)備。最終，在朝著管道多次小增量調(diào)節(jié)之后，最終完全切割管道。
[0005]在一些情況下，用于使切割工具朝著管道進(jìn)給的一個(gè)或多個(gè)固定部件可能被不正確地定位并且位于活動(dòng)部件的路徑，從而在發(fā)生碰撞時(shí)損壞固定部件和活動(dòng)部件之一或兩者。
[0006]另外，現(xiàn)有的管道切割設(shè)備可能尺寸很大，并且具有很大的輪廓或厚度，從而限制了可以利用管道切割設(shè)備的環(huán)境。此外，現(xiàn)有的管道切割設(shè)備可能無(wú)法在相鄰管道之間具有低間隙或小空間的環(huán)境中使用。
[0007]此外，現(xiàn)有的管道切割設(shè)備包括固定在管道上的固定部分以及相對(duì)于固定部分和管道移動(dòng)的活動(dòng)部分。滾道被限定在固定部分中，并且活動(dòng)部分適于在滾道內(nèi)移動(dòng)。碎肩經(jīng)常累積在滾道中，從而抑制活動(dòng)部分在滾道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)并且不利地影響管道切割設(shè)備的操作。另外，滾道可能變干，從而在活動(dòng)部分與固定部分之間形成不希望的摩擦。這些碎肩和不希望的摩擦可能損壞管道切割設(shè)備或加速管道切割設(shè)備的磨損/老化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本公開(kāi)由以下權(quán)利要求書(shū)限定，并且這部分的任何內(nèi)容都不應(yīng)當(dāng)被當(dāng)作是對(duì)這些權(quán)利要求的限制。
[0009]在一個(gè)方面，提供了一種管道加工設(shè)備，并且所述管道加工設(shè)備包括:框架；工具載體，其結(jié)合到所述框架上并且可相對(duì)于所述框架移動(dòng)；工具支架，其結(jié)合到所述工具載體并且適用于支撐用于與所述工具載體一起相對(duì)于所述框架運(yùn)動(dòng)的工具，所述工具支架包括進(jìn)給構(gòu)件，所述進(jìn)給構(gòu)件結(jié)合到所述工具上以使所述工具進(jìn)給；以及進(jìn)給機(jī)構(gòu)，其結(jié)合到所述框架并且適于在第一位置與第二位置之間相對(duì)于所述框架轉(zhuǎn)動(dòng)，在所述第一位置，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)處于所述進(jìn)給構(gòu)件的行進(jìn)路徑上并且適于由所述進(jìn)給構(gòu)件接合以使所述工具進(jìn)給，并且在所述第二位置，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)被定位在所述進(jìn)給構(gòu)件的行進(jìn)路徑之外并且不適于由所述進(jìn)給構(gòu)件接合。
[0010]在另一方面，提供了一種管道加工設(shè)備，并且所述管道加工設(shè)備包括:框架；工具載體，其與所述框架結(jié)合并且可相對(duì)于所述框架移動(dòng)，所述工具載體包括齒條；工具支架，其結(jié)合到所述工具載體并且適于支撐工具用于與所述工具載體一起相對(duì)于所述框架運(yùn)動(dòng)；以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括結(jié)合到所述框架上的第一電機(jī)、可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到所述第一電機(jī)上并且與所述齒條嚙合的第一小齒輪、結(jié)合到所述框架上的第二電機(jī)、以及可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到所述第二電機(jī)上并且與所述齒條接合的第二小齒輪，其中所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)適于使所述第一小齒輪和所述第二小齒輪分別旋轉(zhuǎn)以使所述工具載體相對(duì)于所述框架旋轉(zhuǎn)。
[0011]在又一方面，提供了一種管道加工設(shè)備，并且所述管道加工設(shè)備包括:在其中限定滾道的框架；工具載體，其結(jié)合到所述框架并且可相對(duì)于所述框架移動(dòng)，多個(gè)滾子軸承，其結(jié)合到所述工具載體并且定位在所述滾道內(nèi)；工具支架，其結(jié)合到所述工具載體上并且適于支撐工具以與所述工具載體一起相對(duì)于所述框架運(yùn)動(dòng)；以及擦拭器，其結(jié)合到所述工具載體并且可在所述滾道內(nèi)相對(duì)于所述框架運(yùn)動(dòng)，其中所述擦拭器適于在所述滾道內(nèi)接合所述框架。
[0012]在又另一個(gè)方面，提供了一種管道加工設(shè)備，并且所述管道加工設(shè)備包括:在其中限定滾道的框架；工具載體，其結(jié)合到所述框架并且可相對(duì)于所述框架運(yùn)動(dòng)，多個(gè)滾子軸承，其結(jié)合到所述工具載體并且定位在所述滾道內(nèi)；工具支架，其結(jié)合到所述工具載體并且適于支撐工具以與所述工具載體一起相對(duì)于所述框架運(yùn)動(dòng)；以及潤(rùn)滑構(gòu)件，其結(jié)合到所述工具載體并且可在所述滾道內(nèi)相對(duì)于所述框架運(yùn)動(dòng)，其中所述潤(rùn)滑構(gòu)件適于在所述滾道內(nèi)接合所述框架。
【附圖說(shuō)明】
[0013]參照以下附圖和描述可以更好地理解本公開(kāi)。附圖中的元件未必按比例繪制，而是將重點(diǎn)放在說(shuō)明本公開(kāi)的原理上面。
[0014]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示例性管道加工設(shè)備的俯視前側(cè)立體圖。
[0015]圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1所示的管道加工設(shè)備的俯視后側(cè)立體圖。
[0016]圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1所示的管道加工設(shè)備的前視圖，管道加工設(shè)備的一部分被分尚以不出管道加工設(shè)備的小齒輪與齒條的嗤合。
[0017]圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1所示的管道加工設(shè)備的示例性進(jìn)給機(jī)構(gòu)和示例性工具支撐構(gòu)件的俯視后側(cè)立體圖，進(jìn)給機(jī)構(gòu)被圖示為處于操作位置。
[0018]圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖4所示的進(jìn)給機(jī)構(gòu)的分解圖。
[0019]圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖4所示的進(jìn)給機(jī)構(gòu)的前視圖，進(jìn)給機(jī)構(gòu)被圖示為處于分咼位置。
[0020]圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1所示的管道加工設(shè)備的示例性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的放大俯視后側(cè)立體圖。
[0021 ] 圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖7所示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分解圖。
[0022]圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1所示的管道加工設(shè)備的滾道擦拭機(jī)構(gòu)和滾道潤(rùn)滑組件的后側(cè)立體圖。
[0023]圖10是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖9所示的滾道擦拭機(jī)構(gòu)和滾道潤(rùn)滑組件的另一個(gè)后側(cè)立體圖。
[0024]圖11是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的沿著穿過(guò)圖9所示的滾道潤(rùn)滑組件中心并且與滾道潤(rùn)滑組件的縱向平行的參考平面截取的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參見(jiàn)圖1-3，圖示了適于加工各種直徑的管道的管道加工設(shè)備20的示例性實(shí)施例。在一些示例性實(shí)施例中，設(shè)備20完全切透管道。在其他示例性實(shí)施例中，設(shè)備20制備用于與另一個(gè)管道結(jié)合的管道的一端。在又一示例性實(shí)施例中，設(shè)備20完全切透管道，并且制備用于與另一個(gè)管道結(jié)合的管道。設(shè)備20適于切割各種不同直徑的管道，例如，約60英寸，約75英寸，約90英寸，約105英寸，約120英寸，小于60英寸，大于120英寸，或任何其他管道直徑。
[0026]在圖示的示例性實(shí)施例中，管道加工設(shè)備20是由四個(gè)接合在一起的段24A、24B、24C、24D形成的并且包括框架28和工具載體32。四個(gè)接合在一起的段24A、24B、24C、24D共同包括框架28和工具載體32。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34結(jié)合到框架28的周緣35，并且包括與一對(duì)合適的驅(qū)動(dòng)電機(jī)44A、44B (例如，具有合適的齒輪減速裝置的氣動(dòng)電機(jī))分別結(jié)合的一對(duì)小齒輪40A、40B?？蚣?8適于結(jié)合并且相對(duì)于管道固定，并且工具載體32可相對(duì)于固定框架28和管道旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)44A、44B適于通過(guò)齒輪系使工具載體32相對(duì)于框架28旋轉(zhuǎn)。
[0027]可旋轉(zhuǎn)的工具載體32包括一個(gè)或多個(gè)工具支架48 (在圖示的示例性實(shí)施例中圖示為兩個(gè)工具支架48)，該工具支架48支撐工具52以在工具52圍繞管道周向旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)管道執(zhí)行切割或加工操作。工具支架48通過(guò)多個(gè)緊固件116與工具載體32結(jié)合。由工具52執(zhí)行的加工操作可以形成與管道的縱向延伸基本上垂直的筆直邊緣，橫貫管道的縱向延伸并與其成除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邊緣。
[0028]繼續(xù)參見(jiàn)圖1-3，可以看到工具載體32具有圓形齒條56，用于與結(jié)合到電動(dòng)機(jī)44A、44B的小齒輪40A、40B嚙合。因此，可以看到，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)44A、44B適于通過(guò)由小齒輪40A、40B和工具載體32上的圓形齒條56提供的齒輪系使工具載體32相對(duì)于框架28旋轉(zhuǎn)。
[0029]設(shè)備20進(jìn)一步包括多個(gè)結(jié)合構(gòu)件68，這些結(jié)合構(gòu)件68可與管道的外部接合并且具有合適的可調(diào)整性以結(jié)合到管道的外部并且將設(shè)備20同心或同軸地安置于管道的外部。結(jié)合構(gòu)件68也可以位于設(shè)備20上以嚙合管道的內(nèi)部，并且可適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)以結(jié)合到管道的內(nèi)部并且將設(shè)備20同心或同軸地安置于管道的內(nèi)部。
[0030]工具載體32可旋轉(zhuǎn)地安裝在框架28上并且通過(guò)多個(gè)滾子軸承72由框架28支撐。滾子軸承72騎乘在在工具載體32內(nèi)部的圓形軸承滾道76中。滾子軸承72的一部分和滾道76可參見(jiàn)圖9和10。
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