CN102821915A - 管道提起及搬动工具 - Google Patents

Abstract

一种用于提起和搬动管道的搬动设备，该搬动设备包括一组用于夹持管道的表面的钳口。上钳口沿着外部管道表面延伸，下钳口沿着内部管道表面延伸。管道的侧壁位于上钳口与下钳口之间的缺口内。连接至这组钳口的把手是用于使钳口相对于管道的侧面形成角度，从而使得上钳口接触外部管道表面，下钳口接触内部管道表面。所产生的机械利益在于：选择性地使钳口固定至管道，并且允许搬动设备，同时保持对管道的控制。上钳口和下钳口可以位于相对于彼此的固定方位上，并且搬动设备可具有很少的移动零件或不具有移动零件。

Description

管道提起及搬动工具

技术领域

本申请大体上涉及用于搬动管道、开端杆(open-ended rod)或其它部件的设备、系统、组件以及方法。更具体来说，本申请涉及使用辅助搬动工具来搬运管道的搬动工具，该辅助搬动工具允许使用者保持对管道的夹持，同时保持操作工手部在管道外部。

背景技术

钻孔工序经常涉及搬动、提起、操纵以及另外使用许多管或杆，所述管或杆可连接在一起以形成钻柱、钻杆、流体管道、钻孔套管或其它通道。为将管道或其它部件移动到位，通常是手动地、通过机器、或前述两者相结合来将管道或其它部件搬动和提起。当手动提起时，操作工通常将其手部放入所述管道中的一个管道内部以便获得对管道的抓握。管道各末端处的人员可随后提起并操纵所述管道，以便将其移动至所需位置。

操作工将手部放入管道末端处的开口内部时，可能发生各种不同类型的损伤。举例来说，在一些情况下，管道可包含外螺纹和/或内螺纹，所述螺纹可连接在一起形成以钻柱、钻杆或其它部件。在具有内部内螺纹的管道开口处，操作工可能将其手部放在管道内部并且正对螺纹。当操作工随后提起管道时，所述管道的重量可能使螺纹挤压手的表面。所述螺纹可能对手部施加不舒服的不均匀压力，并且所述螺纹常常可能是足够锋利的以致会割破手部皮肤。使用者也可能用其手部的一部分来抓握管道的外部表面。如果管道的外部表面上存在外螺纹，那么所述螺纹可能使对管道的抓持不舒服。因此，使用者可能试图仅仅将其手部放入管道内部，而不抓持所述外部表面。因此，抓持可能不牢靠，并且操作工可能较容易失去抓持力。如果操作工失去其夹持力，那么管道可能开始掉落，当管道掉落且砸到某人或某物时，或当操作工试图在管道砸到某物之前恢复夹持且抓紧管道时，可能造成损伤。

除螺纹之外，不管管道末端附近是否存在螺纹，管道的外部边缘、管道末端表面和/或内部都可以在其表面上具有刃口、杂质或细小毛刺。这些构件可能足够锋利以致会割入操作工手部或另外损伤操作工手部，或使对管道的抓握不舒服。因此，当操作工将其手部放在管道上并且试图提起和/或搬动所述管道时，所述管道可能进一步伤到手部或抓持可能不稳定。在其它情况下，可能由两位操作工来搬动管道—每个相对末端一位操作工。如果管道一端的操作工失去其对管道的抓持力，那么另一端的操作工可能由于掉落的管道、或试图抓紧管道而受伤。此外，一位操作工可以移动管道的一端，且能够朝向另一位操作工推动管道。如果另一位操作工的手部放在管道内部，那么尤其是在不期望管道移动的情况下，该操作工的手部易于在所述管道末端与另一根管道、齿条上的垂直管或一些其它结构之间受到撞击。

另外，在一些情况下，管道或其它部件可能已经过精密制造来满足非常紧密的公差。因此，将非常细小的杂质引入管道或管道螺纹中可能对管道螺纹连接、管道内夹带的内含物等产生有害影响。手部放入管道内部或管道上的操作工可能引入来自操作工手部或手套的杂质，并且这类杂质对于某些应用来说可能是不需要的。

为了降低损伤操作工和/或引入杂质的风险，操作工可能试图仅仅抓握管道的外部表面。然而，这样一来，大型管道可能需要操作工使用双手来抓握并操纵管道。用双手环抱管道的外部表面时，携带管道行走可能变得笨拙或不舒服。实际上，为增加操作工的舒适度，一端的操作工可能会最终倒退行走，从而可能使其更倾向于受伤，因为操作工可能较少注意到可使其失去平衡或改变平衡的危险。

如果是单个操作工移动管道，那么操作工可能抓握管道一端的内部，或使用一只手或双手来抓握管道的外部，并随后将管道拖到所需位置。在这种情况下，所述单独操作工也冒着其手部受伤的风险，诸如螺纹或其它特征构件可割入操作工的肉。此外，通过抓握外部表面—该外部表面通常是平滑或光亮表面—几乎没有摩擦，因此可能更难于保持可靠的管道抓握。另外，通过抓握管道外部表面来拖拽该管道也可能使得操作工倒退行走，从而使得操作工倾向于绊倒在未看见的物体或危害物上。

因此，需要一种管道提起和/或搬动工具，以及其使用方法。具体来说，所述管道提起和/或搬动工具适用于使管道被轻易且有效地提起和搬动，同时降低对操作工的手部损伤风险，并且允许操作工以舒适、安全且稳定的方式单手移动并操纵所述管道。

发明内容

本公开描述用于提起、搬动以及另外操纵管状构件（诸如，管道）的设备。术语“管道”在本公开中整篇使用。鉴于本文的公开内容，本领域技术人员应了解，此术语意图广泛地包括任何数目的结构。举例来说，术语“管道”意图包括中空结构，诸如在钻孔工业中使用的管、套管以及杆，尽管本申请的设备不限于在任何特定领域或工业中使用。另外，使用本文中的设备搬动的管道可由任何数目的不同材料制成，并且可以具有许多不同的大小、长度、横截面形状或其它特征或前述的任何组合。

根据至少一方面，用于搬动和/或提起物体的设备包括第一钳口和第二钳口。把手连接至第一钳口和第二钳口中的一个或两个，且所述把手可以受到控制来产生相对于放置在第一钳口与第二钳口之间的物体的机械利益（mechanical advantage）。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口和第二钳口位于设备主体上，该设备主体包括近端和远端。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口从主体的近端向远侧延伸，并且第二钳口从所述主体的所述近端向远侧延伸。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口和第二钳口被构造来啮合物体的相对表面。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口与第二钳口之间限定缺口，所述缺口从主体远端处的开口延伸至所述主体的近端处的终止端。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，钳口之间的缺口在近端具有的尺寸大于在远端具有的尺寸。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口和第二钳口位于相对于彼此的固定位置处。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，把手位于相对于一组钳口的至少一个钳口的固定位置或方位上。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第二钳口具有的长度超过第一钳口的所述长度，和/或第二钳口比第一钳口向远侧延伸得更远。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口与第二钳口接合于中间构件处，所述中间构件位于或靠近所述第一钳口和所述第二钳口的近端。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口与第二钳口之间的缺口在中间构件处终止。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口和第二钳口在远端敞开，并且在近端闭合。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，夹持机构位于第一钳口或第二钳口中一个钳口的大约远端处。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，夹持机构包括硬质合金（carbide）的夹持元件。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口和第二钳口大约平行。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口和第二钳口相对于彼此倾斜。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口和第二钳口相对于彼此倾斜大约3度与10度之间。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口是上钳口，且第二钳口是下钳口。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口和第二钳口的一个或多个是细长的。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，把手具有环状构造。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，把手连接至第一钳口、第二钳口中任何一个或多个，或连接至第一钳口与第二钳口之间的中间构件。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口、第二钳口、中间构件或把手中的任何一个或多个形成为独立部件并且其后连接在一起。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口、第二钳口、中间构件或把手中的任何一个或多个形成为单个整体部件。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口与第二钳口之间的缺口在朝向敞开远端处比闭合近端处小。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，接触点在第一钳口和第二钳口上，所述接触点在所述钳口的相应的内部表面上，并且所述接触点紧邻所述钳口的远端。所述接触点被构造来接触位于两个钳口之间的结构。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，第一钳口上的接触点比在第二钳口上的接触点离近端更远。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，一种用于提起和/或搬动管状构件的方法包括将搬动设备连接至管状构件。第一钳口可插入所述管状构件的管腔内，并且可在管腔内纵向滑动。第二钳口可相对于所述管状构件的外部表面纵向滑动。可提起所述搬动设备的近端，从而可使第二钳口在第一接触点处啮合所述管状构件的外部表面。使所述第一钳口在第二接触点处接触所述管状构件的内部表面。所述第一接触点相对于所述第二接触点向远端偏移。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，使用连接至第一钳口或第二钳口的把手来操作搬动设备，这样使得接触点大致上保持与管状构件的恒定啮合，且保持位于所述管状构件的大致固定位置处。

根据可与本文公开的任何一个或多个其它方面组合的一方面，提起搬动设备的近端以在所述搬动设备的第一钳口及第二钳口与这两个钳口间的管状构件之间产生机械利益。

本概述是提供来以简化形式介绍一系列概念，这些概念将在以下详细描述中进一步描述。本概述并不意图认定要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意图用作决定要求保护的主题的范围的辅助。此外，涵盖的是：本概述中认定的每个特征都可能独立于本文认定的任何其它一个或多个特征而得到包括，除非此特征被明确地描述为需要与一个或多个特定的其它特征一起使用，或此特征由于其本质而不能与本文的其它特征组合使用。

附加的特征和优点将在随后的描述中阐述，且部分特征和优点将从描述中显而易见，或可通过实践本文的教导来领会。本公开的特征和优点可借助于在附加的权利要求书中特别指出的器械和组合来实现并获得。本公开的特征将从以下描述和附加的权利要求书中变得更完全地显而易见，或可通过如后文阐述来实践所公开的实施方案而领会。

附图说明

为了进一步阐明本发明实施方案的方面，本发明的一个更特定的描述将通过参考本发明的具体实施方案而给出，所述具体实施方案将在附图中示出。可了解，这些附图仅仅描绘本发明的典型实施方案，因此不应视为本发明范围的限制。本发明将通过附图的使用来描述和解释额外的具体特征和细节，附图中：

图1示出与管道结合使用的搬动和提起设备的一个实施例；

图2示出图1的搬动和提起设备的截面图；

图3A-图3C示出管道与搬动和提起设备的局部剖面透视图，且示出使用所述搬动和提起设备的示例性方法；

图4A示出与管道结合使用的搬动和提起设备的另一实施方案的立体图；

图4B-图4G示出图4A中搬动和提起设备的侧面图；

图4H示出图4A中的搬动和提起设备的、沿着图4B中所示的剖面线的横截面图；以及

图5示出正被两位操作工提起的管道，每位操作工都在被提起的管道的相应端口处使用图4A-图4H中的搬动和提起设备。

附图与以下描述一起说明了设备、组件、系统以及使用、搬动和提起管道及其他管状或中空构件的相关方法。对于示例性实施方案来说，所提供的附图是按比例绘制；然而，所提供的比例不应作为限制，因为搬动工具可与多个不同尺寸的管道或其它管状构件一起使用，且能够以允许实践本文描述的发明的任何适合的方式来修改。因此，关于长度、直径、相关尺寸等，所描述的尺寸并不意图限制所述设备的范围。

具体实施方式

以下描述供应具体细节来提供彻底的理解。然而，本技术领域人员应了解，能够在未使用论文的具体细节的情况下，实施并且使用本文所描述的装置、组件、系统以及方法。实际上，所述装置、组件以及系统能够通过修改所述装置和相关方法来付诸实践，并且可以与常规上用于工业中的任何装置、系统、部件，和/或技术结合使用。例如，虽然本文的描述集中将所述提起和搬动工具与钻杆和其它管道一起使用，但是这样的工具能够被适配成与大致上任何类型的管状构件、带有至少部分敞开的末端的结构一起使用，或甚至用于其它结构上。因此，本文所使用的“管道”或“管状构件”的描述只是示例性的且并不意图限制本发明的范围，除非另外明确要求。

如本文所公开的用于提起和/或搬动管道以及其它构件的设备可以包括一组钳口，其可以安置成与管道或其它管状构件的内部表面以及外部表面接触，并且产生如下机械利益：允许操作工操纵所述提起设备，并且提起和/或移动管状构件而操作工手部保留在所述管状构件外部。在一些实施方案中，一组钳口可以包括具有不同长度的上钳口和下钳口。然而，在其它实施方案中，可以设想附加或其它的配置方案。例如，两个钳口可以具有近似相同的长度。

此外，在至少一些实施方案中，钳口可位于相对彼此固定不动的位置处；然而，在其它实施方案中，钳口可能能够发生一些相对运动。例如，一个钳口可以与第二钳口或与连接独立钳口的间隔构件进行枢轴连接。然后，第一钳口就可以相对于第二钳口旋转，并且任选被锁定到位。当然，本领域技术人员应了解，其它类型的永久或临时连接可用于一组两个或更多个钳口。

图1和图2示出提起和/或搬动设备100的一个实施例。在所示出的实施方案中，示例性提起设备100包括一组钳口102和104。在这个实施例中，钳口102和104彼此间隔开。例如，钳口102和104可以从中间构件103延伸。具体来说并且如图2最佳所示，中间构件103可定位在设备100的近端101处。钳口102和104在设备100的近端101处的末端可以连接至中间构件103，这样使得钳口102和104以大体上悬臂方式从中间构件103延伸。在图1和图2所示出的实施例中，钳口102和104从中间构件103朝向提起和/或搬动设备100的远端105延伸，并且可以彼此平行，尽管图1和图2中的特定构造仅仅是示例性的。

在一些实施方案中，中间构件103可以具有促进第一钳口102与第二钳口104之间的偏移的长度、宽度、高度或其它尺寸。举例来说，在图1和图2中，钳口102和104可以在其相对的末端处固定至中间构件103。中间构件103的长度也可以大于第一钳口102和第二钳口104的组合宽度。因此，可以在钳口102与104之间形成开口。钳口102与104之间的开口可以是中间构件103间隔开钳口102和104以在设备100的远端105处产生介于钳口102与104之间的缺口107的结果。如图1和图2所示，在这样的实施方案中，管道120或其它结构可以至少部分地插入穿过缺口107的开口端，并且位于设备100的远端105处。管道120可以在纵向上延伸穿过所述缺口到达位于或靠近中间构件103处的缺口107的终止端。管道120也可能啮合或以其它方式接触钳口102和104。如本文所述，搬动和/或提起设备100可随后用于搬动、提起或以其它方式操纵管道120。在一些实施方案中，中间构件103也可以被称为间隔构件，因为其可有助于在钳口102与104之间提供间隙或缺口107。

在图1和图2所示出的实施方案的情况下，也可以使用相关术语对钳口102和104进行描述。举例来说，第一钳口102可以被称为下钳口或内部钳口，而第二钳口104可以被称为上钳口或外部钳口。应了解，这类术语只是为了区别的目的，并且这些相关术语不意图限制本公开。举例来说，在一些实施方案中，上钳口104可被定位在相对下钳口102的位置的较小仰角位置处或相等仰角位置处。此外，取决于使用设备100进行搬动的部件的结构，也可能将第二钳口104至少部分地放置在结构的内部，而第一钳口102可以至少部分地处于所携带结构的外部。另外，与钳口有关的术语“第一”和“第二”仅仅用于指出可能会存在多个不同的钳口，但是这类术语不需要具体地指代上钳口、下钳口或其它钳口。举例来说，上钳口104也可以被称为第一钳口而下钳口102可以被称为第二钳口。

继续参照图1和图2，搬动和/或提起设备100能够以允许操作工、操作者或其他使用者操纵管道120的方式至少暂时地与管道120连接。举例来说，操作工可以使用把手106和/或把手108来抓握设备100。在这个示例实施方案中，搬动和/或提起设备100允许对管道120进行操纵，因为所述设备连接管道120的外部表面128和内部表面129两者。更具体来说，上钳口104可以在第一接触点112处接触管道120的外部表面128，而下钳口102可以在第二接触点114处接触管道120的内部表面129。因此，根据一个实施方案，管道提起和/或搬动设备100通过利用了管道120上的至少两个接触点112和114的连接来促进对管道120的搬动、提起或其它操纵。如上所述，接触点112和114可以在管道120的相对表面上。此外，尽管这样的接触被描述为在特定点上的接触，但是所述接触可能实际上是沿着线或表面存在。因此，“接触点”应广泛地解释为接触位置，并且不限于离散的接触点或特定的接触区域。

更具体来说，搬动和/或提起设备100可以任何适合的方式选择地和/或可移除地与管道120连接。在所示出的实施方案中，可以看出搬动和/或提起设备100的远端105处的下钳口102的至少一部分是定位于管道120的管腔124内；然而，钳口102的全部或大致上全部可以位于管道120的内部。相反，在图1和图2中，上钳口104和中间构件103一般可以在管道120的外部。在这个示例性实施方案中，搬动和/或提起设备100可移除地固定至管道120并且可用以提起并且以其它方式搬动管道120。

本领域技术人员可在阅读本文的描述之后，对搬动和/或提起设备100可以选择地连接或抓握管道120以便提起和/或搬动的特定原理进行改变。然而，在这个示例实施方案中，搬动和/或提起设备100的至少部分通过产生机械利益来操作。更具体来说，可以通过如下方式连接搬动和/或提起设备100与管道120来产生机械利益：提供充分的摩擦力来消除或减少搬动和/或提起设备100与管道120之间的滑动。因此，操作者可以操纵搬动和/或提起设备100，所述搬动和/或提起设备又操纵管道120，而操作者不需要实际地抓握管道120。例如，在这个实施方案中，钳口102和104可以促进所述机械利益的产生，所述钳口能够在大体上平行方向上从中间构件103延伸，但是相对管道120的纵轴线L形成角度。

通过相对管道120倾斜钳口102和104中的一个或两个，可以使上钳口104在管道120的外部表面128上的接触点112处接触管道120，而下钳口102也在管道120的内部表面129上的接触点114处接触管道120。这样的接触可以在离散的点处、沿着线或沿着表面，并且在一些情况下，所述接触可以位于相应的外部表面128和内部表面129上的大致上单个位置处。

如图2中最佳所示，在一些实施方案中，接触点112和114可以相对彼此沿纵向偏移。举例来说，在所示出的实施方案中，接触点112与接触点114相比处于离管道120的面122更远端的位置处。通过接触点112和114的这种轴向分开，可以获得所需的机械利益，该机械利益允许钳口102和104共同地并且牢固地抓握管道120以允许提起和/或搬动管道120，而不会滑动或减少相对于仅插入管道120中的设备的滑动。

为了促进在搬动、提起或以其它方式操纵管道120中机械利益的杠杆作用，钳口102和104可以具有许多适合的形状、尺寸以及构造中的任何形状、尺寸以及构造。举例来说，在所示出的实施方案中，上钳口104具有的长度大于下钳口102的长度。尽管不必要，但是钳口102和104的长度可以促进接触点112定位在上钳口104与管道120之间的与下钳口102的远端相比较远的位置或大约相同远的位置。使用这样的尺寸和/或构造，搬动和/或提起设备100以相对于管道120倾斜设备100的方式进行的旋转允许产生两个接触点112和114，并且发挥杠杆作用来使设备100夹持管道120。鉴于本文的公开内容，还应了解接触点112和114的相对位置可以基于许多因素而改变。举例来说，取决于管道120的厚度，接触点112和114的位置可以相对彼此改变。

尽管不必要，但是搬动和/或提起设备100可以包括用于夹持管道120的一个或多个附加的机构或装置。举例来说，在所示出的实施方案中，夹持垫片110可以被插入下钳口102内、与所述下钳口形成整体、与所述下部钳口连接，或以其它方式布置在所述下钳口上。在这样的实施例中，第二接触点114可以存在于管道120的内部表面120与夹持垫片110之间。夹持垫片110可以被构造成与管道120进行摩擦接触，这样的摩擦接触任选地对相对移动的抵抗力强于单独对钳口102的摩擦夹持力。例如，夹持垫片110可以由硬质合金材料形成，该夹持垫片压靠内部表面129并且抵抗管道120与下钳口102之间的相对移动。当然，也可以使用其它材料，和/或夹持垫片110可以定位于其它或附加的位置处。举例来说，夹持垫片110可以定位于上钳口104内或上，或在钳口102和104两者上。夹持垫片110也可以由下钳口102和/或上钳口104的至少部分上的涂层替换。在其它实施方案中，夹持垫片110由不同于硬质合金的材料形成。举例来说，夹持垫片110可以由能够加强产生与管道120的摩擦夹持力的任何适合的金属、合金、聚合物、复合材料，有机物或其它材料，或前述的任何组合形成。因此，夹持垫片110可以具有粗糙表面来增加摩擦，可以具有相对于管道120的附着力或磁性性质，或可以其它方式进行构造。

如上所述，可以使用搬动和/或提起设备100的一种方式是相对于管道120旋转搬动和/或提起设备100，以便促进设备100与管道120之间在两个或更多个接触点112和114处的接触。同样如上所述，接触点112和114沿着管道120的纵轴线彼此沿纵向偏移，所述偏移可以促进机械利益的杠杆作用产生，从而允许管道120的牢固提起和搬动。基于管道120的壁厚、下钳口102与上钳口104的接触表面之间的缺口107，以及其它考虑，鉴于本文的公开内容，本领域技术人员将了解管道搬动设备100与管道120之间的倾斜度可以被改变。因此，所示出的实施方案不必作为所有实施方案的标尺。在一些情况下，管道120的纵轴与钳口102和104的纵轴之间的角度可以介于大约5度与大约100度之间。然而，在其它实施方案中，所述角度可以更大或更小。举例来说，在其它实施方案中，所述角度可以介于大约2度与大约110度之间。在一些实施方案中，钳口102和104中的一个或两个相对于管道120的倾斜度介于大约十度与大约三十度之间。

随着设备100相对管道120的倾斜度的变化，管道120的不同部分的位置也可不同幅度地变化。更具体来说，如图2所示，下钳口102与上钳口104之间的缺口107的尺寸可以沿着设备100的长度变化。在一些实施方案中，缺口107的尺寸在靠近搬动和/或提起设备100的近端101处较大。缺口107尺寸的这种增加可以允许，例如管道120相对于设备100的倾斜较大。更具体来说，随着设备110相对于管道120的角度或倾斜增加，管道120的面122处的内部表面129可以至少紧邻设备100的近端101来渐进接触钳口102。如果缺口107很小，那么靠近面122的内部表面129可以啮合下钳口102并且防止设备100的额外倾斜。然而，通过扩大缺口107尺寸，可以增加倾斜的量，从而允许搬动和/或提起设备100可用于更多种类尺寸或构造的管道。钳口102和104中的一个或两个也可以包括位于或靠近搬动和/或提起设备100的远端105的成角度的、成斜角的、成倒角的或以其它方式造型的表面。举例来说，从缺口107延伸出的成角度边缘可以促进接触点的产生，设备100相对于管道120的角度或倾斜增加，或可以提供促进管道120插入缺口107中的引导表面。

同样如图1和图2所示，管道120可以具有位于或靠近管道120的末端处的螺纹126。在所示出的实施方案中，螺纹126形成于管道120的内部表面129上，因此允许管道120的所示末端充当内螺纹接头，该内螺纹接头可以与外螺纹接头配合，该外螺纹接头的外部表面上具有对应螺纹。然而，鉴于本文的公开内容，应了解螺纹126可以替代地或另外位于管道120的外部表面128上。此外，虽然所示出的螺纹126示为锥形，这样使得螺纹126的宽度越靠近管道120的面122越大，但是这样的螺纹126仅仅示例性的。螺纹126一般可以是直的。此外，在间距、螺纹型形状、螺纹端点的数量、螺旋角、导程角等方面，螺纹126可以具有任何各种不同的构造。

搬动和/或提起设备100的另一个方面是其可以连接至管道100，并且促进管道的搬动，而不会使对管道120上的螺纹126的损坏的可能性减小。举例来说，在所示出的实施方案中，钳口102和104具有大体上细长的构造，并且各钳口向远端延伸进入管道120。在一些实施方案中，钳口102和104的远端与螺纹126的终止端相比相对于管道120的面122更远。因此，接触点112和114任选地可以位于与螺纹126不对齐的位置处。换句话说，接触点112和114中的一个或两个可位于远端位置，其中接触点112和114啮合管道120而啮合不螺纹126。所以，钳口102和104可以避免与螺纹126接触，并且因此降低损坏螺纹126的风险。可能因此而发生损坏或污染的风险，并且可以通过使用螺纹126将管道120连接至另一管道、管接头(coupling)或其它结构，同时降低以下风险：螺纹126将会不适当地与毗邻结构配合，或密封件将会以不合需要的方式泄漏。

为了进一步促进对管道120的提起、搬动以及其它操纵，搬动和/或提起设备100可以包括一个或多个把手106和108。把手106和108能够特定地提供操作者可以轻松抓握的一个或多个部分。举例来说，在所示出的实施方案中，环状把手108连接至上钳口102以及中间间隔构件103。这样的连接可以提供环状构造，并且允许操作者抓握设备100同时将搬动和/或提起设备100插入和/或连接至管道120，并在管道120插入设备100中之后，或在任何其它时间，相对于管道120来倾斜设备100。通过抓握环状把手108，操作者能够任选地维持其手部完全在管道120的外部，从而也减小损伤使用者手部的风险。

任选地，第二把手106也可以形成于搬动和/或提起设备100上。举例来说，第二把手106可以具有如图1最佳所示的T形构造。与环状把手108一样，T形把手106也可以允许使用者搬动并且以其它方式操纵管道120。更具体来说，通过抓握T形的106，操作者能够在管道120与钳口102和104之间产生或维持机械利益，并且从而促进管道120的提起和/或搬动。如图2所示，环状把手108大体上可以朝向搬动和/或提起设备100的近端101定位，并且把手106和108中的一个或两个能够进一步相对所述接触点112和114进行近端定位。这样的定位允许操作者将把手106和108中的一个或两个向上提起，并且从而相对于管道120旋转或倾斜钳口102和104，并且这样使得在钳口102和104与管道120之间产生、增大和/或维持角度，从而也维持用于牢固地夹持管道120的机械利益。

如图1和图2所示，把手106和108可以连接在一起。举例来说，所示出的实施方案的环状把手108在相反末端处连接至上钳口104连接以及中间构件103，尽管在其它实施方案中，环状把手108可以其它方式来构造。另外，T形把手106可以连接至环状把手108，或从环状把手延伸。举例来说，在所示出的实施方案中，T形把手106在环状把手108的一部分上呈悬臂式。然而，在其它实施方案中，可以其它方式定位T形把手106，或甚至可以消除T形把手。举例来说，搬动和/或提起设备100可以只具有把手106和108中的单独的一个，或可以具有任何其它类型的把手。

图3A至图3C提供将搬动和/或提起设备100连接至管道120的示例方法的更具体描述。举例来说，在图3A中，搬动和/或提起设备100处于被插入到管道120的管腔124内的过程中。更具体来说，下钳口102可以被插入穿过管道120的开口，所述开口可以在管道120的面122处开始。在将设备100插入管道120中之后，下钳口102可以沿着箭头A的方向朝向远端移动。可由抓握在把手108和/或把手106上的操作者来促进或执行这样的插入和/或移动。随后通过移动操作者的手臂，操作者就能够使钳口102和104在箭头A的方向上共同地移动。鉴于本文的公开内容，同样也应了解的是，在下钳口102被插入到管道120的管腔124内时，钳口102和104中的一个或两个可以大体上与管道120平行。因此，钳口102能够任选地在不与螺纹126啮合或接触的情况下插入。在一些情况下，上钳口104可以相对于和/或沿着管道126的外部表面进行滑动，尽管本不必如此。举例来说，在其它实施方案中，螺纹可以位于管道120的外部表面，管道120可具有可被损坏的表面处理部分，可能不存在内部螺纹126，或内部螺纹126可能不倾向于损坏。因此，在这类实施方案中，下钳口102可以沿着管道120的内部表面和/或螺纹126啮合和/或滑动。

如图3B最佳所示，搬动和/或提起设备100可以至少部分地滑入管道120内，直到钳口102和104定位于相对于螺纹126的远端位置，或以其它方式定位于所需位置。举例来说，深度指示物可以任选地被放置在钳口102和104中的一个或两个上来提供用于对齐管道120的末端122与搬动和/或提起设备100的图形标记，尽管本不必如此。钳口102和104的长度可以使得当管道120啮合抵靠在或几乎啮合中间构件103时，所述钳口容易地延伸越过螺纹126。

当钳口102和104完全在管道120内和/或管道上，或以其它方式定位在相对于管道120的所需位置处时，操作者可以所需方式抓握或操纵把手106和108中的一个或两个。举例来说，通过诸如由箭头B所示大体向上地拉起把手106和108，操作者可以产生诸如本文所述的机械利益。更具体来说，可以如下方式在管道120与搬动和/或提起设备100之间产生接触：在管道120的壁的相反侧上的两个接触点112与114（图3C）之间对管道120起杠杆作用。这样杠杆作用可以用于选择地并且可移除地将钳口102和104固定至管道120。举例来说，如图3B所示，把手106和108可位于搬动和/或提起设备100的近端位置处。因此，通过提起把手106和108，设备100的近端能够相对管道120旋转并且向上移动。这样的旋转也可以引起上钳口104的远端大体上向下移动并且下钳口102的近端大体上向上移动。图3C示出这种移动的结果，其中使上钳口104在第一接触点112处接触管道120的外表面128，而下钳口102在第二接触点114处接触管道120的内表面129。

当管道搬动设备100以所述方式或另一适合的方式与管道120连接时，操作者就能够使用把手106和108中的一个或多个来操纵管道120。举例来说，通过在把手106和108上维持向上的力，操作者可以提起管道120。此外，管道120的重量可以帮助维持牢固的连接，因为管道120可下压抵靠在设备100上，这样使得接触点112和114保持在适当位置。这种固定可以允许操作者使用把手106和108并且移动、旋转或甚至摇动管道120，同时维持对管道120的夹持。当管道120处于所需位置中时——诸如经定位毗邻连接管道时——使用者可以在相反方向上简单地旋转把手106和108，从而发挥机械利益。可以通过将管道120放置在地面或其它表面上来获得相同的效果，并且然后松开把手106和108。然后，可以从管道120移除搬动和/或提起设备102。

前面所述的搬动和/或提起设备120可以任何适合的方式形成，并且可以由任何数量的不同材料制成。举例来说，钳口102和104和/或中间构件103任选地形成设备100的单独主体，并且由单个整块材料形成。这种材料可以是金属、合金、聚合物、复合材料、有机物或其它材料，或前述的任何组合。举例来说，可以通过成型、机械加工、铸造或其它适合的工艺，使金属或合金形成大体上与示出的钳口102和104以及中间构件103的C形对应的形状；然而，可以类似或其它方式形成钳口102和104和/或中间构件103的任何其它适合形状。夹持垫片110也可以任何适合的方式形成。举例来说，夹持垫片110可在使钳口102和104和/或中间构件103成形或以其它方式形成的相同工艺中模制或以其它方式形成。在另一个实施方案中，夹持垫片110可独立形成并且使用焊接、铜焊、热粘合或其它技术，或使用粘合剂、机械紧固件或其它紧固方法附着至上钳口104或下钳口102。

所示出的把手106和108也可以连接至钳口102和104和/或中间构件103。举例来说，在一些实施方案中，环状把手108可以由与钳口102和104相比不同的材料或材料块形成。举例来说，钳口102和104可以具有工字形或T形的横截面形状，而环状把手108具有圆形、椭圆形或其它横截面形状。可以使用但并非必需使用独立的材料来形成环状把手108。然而，环状把手108可以被模制、弯曲、机械加工、铸造或以其它方式形成或成形并且被附接至钳口102和104和/或中间构件103。举例来说，环状把手108可以被焊接、铜焊、热粘合或以其它方式固定至包括钳口102和104以及中间构件103的主体。T形的把手106也可以与环状把手108和/或钳口102和104一起形成或彼此独立地形成。举例来说，把手106可由管或杆形成并且然后被焊接或以其它方式结合至环状把手108和/或上钳口104。

因此，可以任何数目的不同方式来制造或制成图1至图3C的搬动和/或提起设备100，包括通过将独立的部件附接成单个设备来制造或制成。在其它实施方案中，设备100可以整体地形成，这样使得不必进行或限制各种部件的附接。举例来说，根据本公开的另一个示例实施方案，图4A至图4H示出搬动和/或提起设备200的另一个示例实施方案的各种视图。

搬动和/或提起设备200可以与以上关于搬动和/或提起设备100（图1）所述的方式类似的方式使用。因此，下文将不提供搬动和/或提起设备200的所有这些方面的额外具体的描述，并且这些特征的描述可以通过参照上文的描述获得。因此，也可以如下方式使用搬动和/或提起设备200：在管道或其它构件上产生机械利益，并且允许搬动和/或提起设备200被用于容易地且安全地搬动或提起管道。

参照图4A至图4H所示的搬动和/或提起设备200，搬动和/或提起设备200可以包括一组钳口202和204，所述钳口彼此偏移，这样使得在所述钳口之间形成缺口207。缺口207可以在设备200的远端205处敞开。钳口202和204可以各自连接至中间构件203，所述中间构件可定位于或靠近设备200的近端201处，并且所述中间构件任选地界定缺口207的末端。钳口202和204以及中间构件203可以共同地界定具有大体上C形构造的主体。另外，如图4B、图4C以及图4H最佳所示，中间构件203可以使钳口202和204相对于彼此分开的方式与钳口202和204连接。

在图4A至图4H所示出的实施方案中，缺口207的尺寸可以沿着钳口202和204的长度改变。举例来说，夹持元件210可以连接至下钳口202，朝向搬动和/或提起设备200的远端205。夹持元件210可下钳口202的上表面延伸并且朝向上钳口204，并且在设备200的远端205处毗邻缺口207的开口。在一些实施方案中，在上钳口204与夹持元件210之间的缺口207在夹持元件210处变窄。此外，钳口202和204可以大体上彼此平行；然而，在一些实施方案中，下钳口202相对于上钳口204可能有轻微的倾斜，或反之亦然。举例来说，在图4B和图4C中，可以看出，钳口202可为细长的并且从中间构件203向远端延伸并且大体上与所述中间构件垂直。然而，上钳口204可以从中间构件203向远端延伸，但是可以不与中间构件203垂直。举例来说，上钳口204可以在相对于中间构件203垂直的大约十五度之内，或相对于下钳口202平行的大约十五度之内。然而，角的度数可以改变并且可以小于或大于十五度。在一个实施方案中，上钳口204和下钳口202处平行的大约三度到大约八度之内。

如图4B和图4C最佳所见，上钳口204相对于下钳口202的微小角可进一步引起缺口207的尺寸沿着下钳口202的长度发生变化。上钳口204的倾斜角度可以使得上钳口204向远端延伸并且朝向下钳口202倾斜。因此，在下钳口202与上钳口204之间的分开距离可以从中间构件203朝向搬动和/或提起设备200的远端205减小。因此，缺口207可以在靠近中间构件203处较大，并且可如前面所述的适应增大成角度范围的管道。在一些实施方案中，缺口207的尺寸变化可以是逐步的，而在其它实施方案中，可能发生尺寸的突然变化。另外，缺口207的尺寸的逐步和突然变化可以发生在同一设备中。举例来说，在图4B和图4C中，缺口207的尺寸可以沿着下钳口202的长度逐步地变化；然而，缺口207的尺寸在夹持元件210处可能发生更突然的变化。

同样如图4B和图4C以及图4H所示，钳口202和204可以具有不同的长度，或具有其它不同的特征。举例来说，上钳口204可以长于下钳口203，或相对于所述下钳口以其它方式延伸至更远端的位置，尽管这仅仅是一个示例实施方案。结合不同长度的下钳口202和上钳口204，可通过相对于管道或其它结构倾斜搬动和/或提起设备200来产生与连接至搬动和/或提起设备200的管道或其它结构的接触点。这类接触点可以如上所述相对于彼此沿纵向偏移，或可以其它方式用于产生如下机械利益：可将搬动和/或提起设备200固定至管道或其它结构并且促进对所述结构的搬动、提起或其它操纵。如图4H所示，上钳口204的横截面特征可以相对下钳口202改变。举例来说，在这个实施方案中，钳口202和204两者都具有大体上工字形横截面形状；然而，上钳口204的高度可以大于下钳口202的高度。在其它实施方案中，钳口202和204的宽度、所述工字形横截面部分的厚度，或其它特征都可以改变。举例来说，在其它实施方案中，钳口202和204中的一个或多个可以是不同于工字形构造的横截面。举例来说，钳口202和204中的一个或多个可以具有圆形、方形、梯形或其它成形的横截面。

如图4A至图4H进一步所示，把手208可以附接至钳口202和204。在这个实施方案中，把手208界定具有环状构造的单个把手；然而，把手可以具有任何其它适合的构造，包括C形构造、T形构造、连接带、多个把手元件，或任何其它适合的构造。在所示出的实施方案中，把手208可以与下钳口202、上钳口204，和/或中间构件203整体形成。更具体来说，在至少一些方面，上钳口204可以与环状把手208的一部分形成整体。举例来说，在图4B和图4C中，上钳口204示为与把手208形成整体，并且可以逐步过渡到环状把手208。举例来说，如图4H进一步所示，上钳口204和把手208通常可以具有类似的横截面形状，尽管这并不是必要的。举例来说，上钳口204和/或把手208可以沿着各自的长度变化形状，或以其它方式具有不同的形状。在其它实施方案中，上钳口204的横截面形状的高度可以大于把手208的全部或部分横截面的高度；然而，所述横截面形状可以具有大致上类似的高度、宽度、厚度等，或可以相对于彼此进行改变。环状把手208也可以任选地连接至中间构件203或下钳口202、与所述中间构件或所述下钳口整体形成，或过渡到所述中间构件或所述下钳口。

图4A至图4H所示的实施方案的一个方面在于可以简化搬动和/或提起设备200的制造，因为设备200任选地被形成为单个整体单元。举例来说，整个搬动和/或提起设备200可以由钢、铝或另一种金属或合金形成。所述金属或合金可以被熔融并且放置在模具中，所述模具能够形成具有整体构造的搬动和/或提起设备200。用于形成搬动和/或提起设备200的示例机构包括沙模铸造、壳模成型、熔模铸造、冲模铸造，或其它成型或铸造工艺。任选地，夹持元件210可以与下钳口202或上钳口204整体形成；然而，在其它实施方案中，夹持元件210可以独立形成并且其后进行附接。

现在转到图5，额外详细地示出图4A和图4B中的搬动和/或提起设备200可用于搬动管道220或其它结构的示例性方式。具体来说，在图5中可以用两位操作工或操作者来提起和/或移动管道220。举例来说，管道220可以是钻杆，并且操作工可能希望将所述钻杆移动至所述钻杆能够附接至配合管接头或钻杆的位置。管道220可以具有使单独的人员难以移动所述管道的长度、尺寸、重量或其它特征。

为移动管道220，每位操作工可以使用独立的搬动设备200。每个搬动设备200可以在两个相反末端的每个末端处连接至管道220。所述操作工可以抓握搬动设备200并且以类似于以上所述的方式将搬动设备插入管道220的开口端中。在将搬动设备200或其一部分插入管道220之后，搬动设备200可相对管道220至少部分地旋转或成角度。因此，可以在管道220的每个末端处产生机械利益，并且各个操作工可抓握搬动和/或提起设备200的把手。搬动和/或提起设备200能够大致上牢固连接至管道220，以便允许操作工以所需且安全的方式来移动管道220。在一些实施方案中，当存在机械利益时，搬动和/或提起设备200的把手可被构造成大约与管道220平行；然而，在其它实施方案中，所述把手可以其它方式来构建。举例来说，如图4B中所示，把手208的上表面可固定在大约与下钳口202平行的位置，尽管把手208可以另外地或可替代地大约与上钳口204平行。

前述讨论主要涉及管道的搬动和提起，然而应了解本文所公开的原理可适用于其它材料以及部件的提起和搬动。例如，所示出和所述的搬动设备可以用于任何管状构件。此外，所示出和所述的搬动设备甚至可以用于板件和条棒。举例来说，可以将具有足以配合于示例性搬动和/或提起设备的钳口之间的缺口的宽度的条棒或板件放置在所述缺口内，并且可以旋转所述钳口来产生机械利益。所述钳口可随后夹持所述板件或条棒并且允许搬动所述板件或条棒。在一些实施方案中，单独的操作工可以使用两个搬动和/或提起设备—一手一个—来提起和/或搬动板件、条棒、杆、管道或其它部件的单个末端。因此，本文所述的机械利益也可以适用于这类其它部件来促进对所述部件的搬动。

本文所述的设备因此提供许多理想的特征。例如，所述设备可用于允许提起和搬动管道或其它物体，而无需操作工将其手部放入所述管道内部或乃至物体的底侧。操作工可处于所述物体外部和/或上方手部来提起并且控制所述物体，从而降低受伤的风险。另外，可能产生的机械利益可以非常稳定。因此，可能存在牢固的连接并且可以减小所述管道或其它物体不小心脱离与所述搬动设备的连接而掉落的可能性。此外，在包括物体的螺纹或其它特性的情况下，连接可能被设置对所述螺纹或其它特性的损坏被最小化（如果不能完全消除的话）的位置。

前述讨论意图提供适合的提起设备的实施例以及操作及使用的示例性原理。以上描述既不意图限制权利要求书的范围（除非另有明确规定），也不意图将特定的特征认定是关键的或必要的。相反，本发明的范围应该基于随附的权利要求书进行解释。

Claims (20)

1.一种用于搬动和/或提起物体的设备，包括：

主体，具有近端和远端，所述主体包括：

第一钳口，所述第一钳口从所述主体的所述近端向远侧延伸；以及

第二钳口，所述第二钳口从所述主体的所述近端向远侧延伸，其中

所述第一钳口和所述第二钳口被布置成啮合物体的相对表面；以及

把手，所述把手被连接至所述第一钳口或所述第二钳口中的至少一个，其中当所述物体被定位在所述第一钳口与所述第二钳口之间时，所述把手被构造成受到控制以便与所述物体产生机械利益。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述主体限定介于所述第一钳口与所述第二钳口之间的缺口，所述缺口从所述主体的所述远端处的开口延伸至所述主体的所述近端处的终止端。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述缺口在所述主体的所述近端具有的尺寸大于在所述主体的所述远端处具有的尺寸。

4.如权利要求1所述的设备，其中所述第一钳口处于相对于所述第二钳口的固定位置处。

5.如权利要求1所述的设备，其中所述把手处于相对于所述第一钳口和所述第二钳口的一个或多个的固定位置处。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述第二钳口的长度大于所述第一钳口的长度。

7.如权利要求1所述的设备，其中所述第一钳口和所述第二钳口各自连接至中间构件，所述中间构件位于所述主体的所述近端。

8.如权利要求1所述的设备，其中所述第一钳口和所述第二钳口在所述主体的所述远端敞开，并且在所述主体的所述近端闭合。

9.如权利要求1所述的设备，其进一步包括位于所述第二钳口的远端周围的夹持机构。

10.如权利要求9所述的设备，其中所述夹持机构包括硬质合金的夹持元件。

11.如权利要求1所述的设备，其中所述第一钳口和所述第二钳口大体上平行。

12.如权利要求1所述的设备，其中所述第一钳口和所述第二钳口相对于彼此倾斜。

13.一种管道提起和搬动设备，包括：

上啮合钳口；

细长下啮合钳口，所述细长下啮合钳口位于相对于所述上啮合钳口的固定位置处；

中间构件，将所述上啮合钳口连接至所述细长下啮合钳口，所述中间构件位于所述上啮合钳口和所述细长下啮合钳口的第一末端；以及

环状把手，连接至所述上啮合钳口并连接至所述细长下啮合钳口或细长构件中的至少一个。

14.如权利要求13所述的管道提起和搬动设备，其中所述上啮合钳口、所述细长下啮合钳口、所述中间构件以及所述环状把手形成为单个整体部件。

15.如权利要求13所述的管道提起和搬动设备，其中所述上啮合钳口和所述细长下啮合钳口限定位于所述上啮合钳口与所述细长下啮合钳口之间的缺口，所述缺口在所述第一末端处敞开。

16.如权利要求15所述的管道提起和搬动设备，其中所述上啮合钳口和所述细长下啮合钳口具有与所述第一末端相对的第二末端，且其中所述缺口在所述第一末端处具有的宽度小于在所述第二末端处具有的宽度。

17.如权利要求13所述的管道提起和搬动设备，其中所述上啮合钳口和所述下啮合钳口具有与所述第一末端相对的第二末端，并且其中所述上啮合钳口和所述细长下啮合钳口限定紧邻所述第二末端的相应的接触点，所述接触点被构造成接触位于所述上啮合钳口与所述细长下啮合钳口之间的结构。

18.如权利要求17所述的管道提起和搬动设备，其中所述上啮合钳口上的接触点与所述第一末端的距离大于所述细长下啮合钳口上的接触点与所述第一末端的距离。

19.一种用于提起和/或搬动管状构件的方法，所述方法包括：

将搬动设备连接至管状构件，其中连接所述搬动设备包括：

将所述搬动设备的第一钳口插入至所述管状构件的管腔内；

在所述管状构件的所述管腔内纵向滑动所述第一钳口，其中纵向滑动所述第一钳口包括相对于所述管道纵向滑动第二钳口，所述第二钳口处在所述管状构件的外部；以及

提起所述搬动设备的近端，其中提起所述搬动设备的近端使所述第二钳口在第一接触点处接触所述管状构件的外部表面，且使所述第一钳口在第二接触点处接触所述管状构件的内部表面，所述第一接触点相对于所述第二接触点向远侧偏移；以及

使用把手操纵所述搬动设备，所述把手连接至所述第一钳口或所述第二钳口中的至少一个，其中操纵所述搬动设备包括使所述第一接触点和所述第二接触点与所述管状构件保持大致上恒定的啮合，并且在所述搬动设备的操纵期间保持位于所述管状构件的大致固定位置上。

20.如权利要求19所述的方法，其中提起所述搬动设备的近端包括在所述搬动设备的所述第一钳口及所述第二钳口与所述管状构件之间产生机械利益。

Images