管道加工設備及其操作方法
【專利說明】管道加工設備及其操作方法
[0001]相關申請
[0002]本申請主張于2013年I月9日提交的共同待審的美國臨時專利申請N0.61/750，444的權益，該專利申請的全部內容通過引用的方式并入本申請中。
技術領域
[0003]本公開總體上涉及管道加工設備，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備。
【背景技術】
[0004]各種不同類型的管道加工設備用于對管道執行各種加工工藝。一個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備切割，該管道加工設備包括兩個框架半體，所述兩個框架半體從各側包圍管道并且圍繞管道結合在一起。這種管道切割器包括圍繞管道并且在切割過程中朝著管道以小增量移動以便緩慢地切入管道的工具或切割設備。最終，在朝著管道多次小增量調節之后，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給的一個或多個固定部件可能被不正確地定位并且位于活動部件的路徑，從而在發生碰撞時損壞固定部件和活動部件之一或兩者。
[0006]另外，現有的管道切割設備可能尺寸很大，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備的環境。此外，現有的管道切割設備可能無法在相鄰管道之間具有低間隙或小空間的環境中使用。
[0007]此外，現有的管道切割設備包括固定在管道上的固定部分以及相對于固定部分和管道移動的活動部分。滾道被限定在固定部分中，并且活動部分適于在滾道內移動。碎肩經常累積在滾道中，從而抑制活動部分在滾道內的運動并且不利地影響管道切割設備的操作。另外，滾道可能變干，從而在活動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備或加速管道切割設備的磨損/老化。

【發明內容】

[0008]本公開由以下權利要求書限定，并且這部分的任何內容都不應當被當作是對這些權利要求的限制。
[0009]在一個方面，提供了一種管道加工設備，并且所述管道加工設備包括:框架；工具載體，其結合到所述框架上并且可相對于所述框架移動；工具支架，其結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于所述框架運動的工具，所述工具支架包括進給構件，所述進給構件結合到所述工具上以使所述工具進給；以及進給機構，其結合到所述框架并且適于在第一位置與第二位置之間相對于所述框架轉動，在所述第一位置，所述進給機構處于所述進給構件的行進路徑上并且適于由所述進給構件接合以使所述工具進給，并且在所述第二位置，所述進給機構被定位在所述進給構件的行進路徑之外并且不適于由所述進給構件接合。
[0010]在另一方面，提供了一種管道加工設備，并且所述管道加工設備包括:框架；工具載體，其與所述框架結合并且可相對于所述框架移動，所述工具載體包括齒條；工具支架，其結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于所述框架運動；以及驅動機構，所述驅動機構包括結合到所述框架上的第一電機、可旋轉地結合到所述第一電機上并且與所述齒條嚙合的第一小齒輪、結合到所述框架上的第二電機、以及可旋轉地結合到所述第二電機上并且與所述齒條接合的第二小齒輪，其中所述第一電機和所述第二電機適于使所述第一小齒輪和所述第二小齒輪分別旋轉以使所述工具載體相對于所述框架旋轉。
[0011]在又一方面，提供了一種管道加工設備，并且所述管道加工設備包括:在其中限定滾道的框架；工具載體，其結合到所述框架并且可相對于所述框架移動，多個滾子軸承，其結合到所述工具載體并且定位在所述滾道內；工具支架，其結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于所述框架運動；以及擦拭器，其結合到所述工具載體并且可在所述滾道內相對于所述框架運動，其中所述擦拭器適于在所述滾道內接合所述框架。
[0012]在又另一個方面，提供了一種管道加工設備，并且所述管道加工設備包括:在其中限定滾道的框架；工具載體，其結合到所述框架并且可相對于所述框架運動，多個滾子軸承，其結合到所述工具載體并且定位在所述滾道內；工具支架，其結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于所述框架運動；以及潤滑構件，其結合到所述工具載體并且可在所述滾道內相對于所述框架運動，其中所述潤滑構件適于在所述滾道內接合所述框架。
【附圖說明】
[0013]參照以下附圖和描述可以更好地理解本公開。附圖中的元件未必按比例繪制，而是將重點放在說明本公開的原理上面。
[0014]圖1是根據一個實施例的示例性管道加工設備的俯視前側立體圖。
[0015]圖2是根據一個實施例的圖1所示的管道加工設備的俯視后側立體圖。
[0016]圖3是根據一個實施例的圖1所示的管道加工設備的前視圖，管道加工設備的一部分被分尚以不出管道加工設備的小齒輪與齒條的嗤合。
[0017]圖4是根據一個實施例的圖1所示的管道加工設備的示例性進給機構和示例性工具支撐構件的俯視后側立體圖，進給機構被圖示為處于操作位置。
[0018]圖5是根據一個實施例的圖4所示的進給機構的分解圖。
[0019]圖6是根據一個實施例的圖4所示的進給機構的前視圖，進給機構被圖示為處于分咼位置。
[0020]圖7是根據一個實施例的圖1所示的管道加工設備的示例性驅動機構的放大俯視后側立體圖。
[0021 ] 圖8是根據一個實施例的圖7所示的驅動機構的分解圖。
[0022]圖9是根據一個實施例的圖1所示的管道加工設備的滾道擦拭機構和滾道潤滑組件的后側立體圖。
[0023]圖10是根據一個實施例的圖9所示的滾道擦拭機構和滾道潤滑組件的另一個后側立體圖。
[0024]圖11是根據一個實施例的沿著穿過圖9所示的滾道潤滑組件中心并且與滾道潤滑組件的縱向平行的參考平面截取的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0025]參見圖1-3，圖示了適于加工各種直徑的管道的管道加工設備20的示例性實施例。在一些示例性實施例中，設備20完全切透管道。在其他示例性實施例中，設備20制備用于與另一個管道結合的管道的一端。在又一示例性實施例中，設備20完全切透管道，并且制備用于與另一個管道結合的管道。設備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]在圖示的示例性實施例中，管道加工設備20是由四個接合在一起的段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。驅動機構34結合到框架28的周緣35，并且包括與一對合適的驅動電機44A、44B (例如，具有合適的齒輪減速裝置的氣動電機)分別結合的一對小齒輪40A、40B。框架28適于結合并且相對于管道固定，并且工具載體32可相對于固定框架28和管道旋轉。電動機44A、44B適于通過齒輪系使工具載體32相對于框架28旋轉。
[0027]可旋轉的工具載體32包括一個或多個工具支架48 (在圖示的示例性實施例中圖示為兩個工具支架48)，該工具支架48支撐工具52以在工具52圍繞管道周向旋轉時對管道執行切割或加工操作。工具支架48通過多個緊固件116與工具載體32結合。由工具52執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]繼續參見圖1-3，可以看到工具載體32具有圓形齒條56，用于與結合到電動機44A、44B的小齒輪40A、40B嚙合。因此，可以看到，驅動電動機44A、44B適于通過由小齒輪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相對于框架28旋轉。
[0029]設備20進一步包括多個結合構件68，這些結合構件68可與管道的外部接合并且具有合適的可調整性以結合到管道的外部并且將設備20同心或同軸地安置于管道的外部。結合構件68也可以位于設備20上以嚙合管道的內部，并且可適當地調節以結合到管道的內部并且將設備20同心或同軸地安置于管道的內部。
[0030]工具載體32可旋轉地安裝在框架28上并且通過多個滾子軸承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可參見圖9和10。
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