CN109940173A - 具有铰链和提升构件的管道加工设备以及用于管道加工设备的支撑构件 - Google Patents

Abstract

一种管道加工设备(20)包括铰链(424；特别参照图26至29)以允许所述管道加工设备(20)的两个分段(24A，24D)相对彼此移动。具有垫(104)的可调式腿的形式的支撑构件(88；特别参照图4至8)可以在平面上支撑所述管道加工设备(20)。提升辅助物形式的支撑构件(388；特别参照图18至20)允许将管道加工设备(20)提升到水平位置亦或垂直位置(特别参照图21至25)，所述提升辅助物具有两个互相垂直的凸缘(396，404)，每个凸缘具有孔(400，408)。

Description

具有铰链和提升构件的管道加工设备以及用于管道加工设备 的支撑构件

本申请是申请日为2013年12月24日、申请号为201711144201.9、发明名称为“具有铰链和提升构件的管道加工设备以及用于管道加工设备的支撑构件”的发明专利申请的分案申请。且申请号为201711144201.9、发明名称为“具有铰链和提升构件的管道加工设备以及用于管道加工设备的支撑构件”的发明专利申请是国际申请号为PCT/US2013/077721、申请日为2013年12月24日、专利号为ZL201380074267.9、发明名称为“具有铰链和提升构件的管道加工设备以及用于管道加工设备的支撑构件”的发明专利申请的分案申请。

相关申请

本申请主张于2013年1月9日提交的共同待审的美国临时专利申请No.61/750,445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

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

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。一个这样的工艺包括切割管道。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，所述两个框架半体从各侧包围管道并且围绕管道结合在一起。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，最终完全切割管道。

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困难。此外，这种管道切割设备可能难以围绕管道定位。

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和建立管道加工设备期间相对于框架移动。在组装管道加工设备的分段或半体之前，管道加工设备的分段具有开放的端部，工具载体的分段可能从框架分段不希望地滑落。

另外，拼合架管道加工设备受限于它们能够结合到管道的方式。用于将管道加工设备与管道结合的部件具有的限制是不提供各种各样的功能。

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

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。

在一个方面，提供了一种管道加工设备，并且所述管道加工设备包括第一分段和第二分段，所述第一分段包括框架的第一部分和工具载体的第一部分，所述第二分段包括所述框架的第二部分和所述工具载体的第二部分。所述第一分段和所述第二分段被适配成围绕管道的至少一部分结合起来。所述框架被适配成相对于所述管道固定，并且所述工具载体被适配成相对于所述框架和所述管道移动。所述管道加工设备还包括结合到所述第一分段和所述第二分段的铰链。所述铰链被适配成允许所述第一分段和所述第二分段围绕所述铰链相对彼此移动。

在另一个方面，提供了一种用于管道加工设备的支撑构件。所述支撑构件包括：结合构件，被适配成将所述支撑构件与所述管道加工设备接合并结合；主体，结合到所述结合构件并且从所述结合构件延伸；以及垫，结合到所述主体并且被适配成接合支撑所述管道加工设备的表面。

在又一个方面，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，被适配成与管道结合并且相对于所述管道固定；工具载体，结合到所述框架和所述管道并且可相对于所述框架和所述管道活动；以及支撑构件，与所述框架结合。所述支撑构件包括在其中限定第一孔的第一凸缘以及在其中限定第二孔的第二凸缘。所述支撑构件被适配成结合到提升机构以提升所述管道加工设备。

附图说明

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。

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。

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。

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示出管道加工设备的小齿轮与齿条的啮合。

图4是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的正视图。

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。

图6是根据一个实施例的图5所示的其中一个支撑构件的俯视透视图。

图7是根据一个实施例的图6所示的支撑构件的分解图。

图8是根据一个实施例的图1所示的支撑构件和管道加工设备的一部分的剖视图，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。

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结合构件的后透视图，示出了管道加工设备与管道的外表面结合的第一位置。

图10是根据一个实施例的图9所示的结合构件的剖视图，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。

图11是根据一个实施例的图1所示的管道加工设备的另一个示例性结合构件的后透视图，示出了管道加工设备与管道的外表面结合的第一位置。

图12是根据一个实施例的图11所示的结合构件的后透视图，示出了管道加工设备与管道的内表面结合的第二位置。

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。

图14是根据一个实施例的图13所示的锁定构件的透视图。

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。

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。

图17是根据一个实施例的与图16类似的轴承组件的剖视图，并且示出了由方向箭头表示的示例性油路。

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。

图19是根据一个实施例的图18所示的支撑构件的分解图。

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。

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相关联的示例性索具位置的正视图，管道加工设备的该分段朝向垂直位置。

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相关联的另一个示例性索具位置的俯视透视图，管道加工设备的该分段朝向水平位置。

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相关联的又一个示例性索具位置的正视图，管道加工设备的这两个分段朝向垂直位置。

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相关联的再一个示例性索具位置的俯视透视图，管道加工设备的者两个分段朝向水平位置。

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相关联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。

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，铰链示出为处于结合位置。

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正视图，铰链示出为处于解开位置。

图28是根据一个实施例的铰链和管道加工设备的正视图，示出为处于分开的垂直位置以使管道加工设备能围绕管道定位。

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。

图30是根据一个实施例的示例性垫和结合构件的一部分的透视图。

图31是根据一个实施例的图30所示的垫的分解图。

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

参见图1-3，图示了被适配成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预备了用于与另一个管道结合的管道的一端。在另外其他的示例性实施例中，设备20既完全切透管道，又准备将该管道与另一个管道结合。设备20被适配成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。

在图示的示例性实施例中，管道加工设备20由四个接合起来的分段24A、24B、24C、24D形成并且包括框架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的外缘35结合，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)分别结合起来的一对小齿轮40A、40B。框架28被适配成与管道结合并且相对于管道固定，并且工具载体32相对于固定框架28和管道可旋转。电动机44A、44B被适配成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，用于与结合到电动机44A、44B上的小齿轮40A、40B啮合。因此，可以看到，驱动电动机44A、44B被适配成通过由小齿轮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。

可旋转的工具载体32包括一个或多个工具支架48(在图示的示例性实施例中示出两个工具支架48)，该工具支架支撑工具52用于在工具52围绕管道周向旋转时对管道执行切割或加工操作。工具支架48通过多个紧固件116与工具载体32结合。工具52执行的加工操作可以形成与管道的纵向延伸垂直的笔直边缘，横贯管道的纵向延伸并与其成除了90度的角度的管道的端部的斜面，或者具有任意角度的管道的边缘。

设备20进一步包括多个结合构件68，这些结合构件可与管道的外部接合并且具有合适的可调性以将设备20结合并同心或同轴地定位在管道的外部。结合构件68也可以定位在设备20上以接合管道的内部，并且适当地可调节以将设备20结合并同心或同轴地定位在管道的内部。以下将详细描述连接构件68。

工具载体32可旋转地安装在框架28上并且通过多个滚子轴承72由框架支撑。滚子轴承72在工具载体32内部的圆形轴承滚道76中滚动。示例性滚道76和示例性滚子轴承72可参见图10、16和17，并且以下将更详细地进行描述。

设备20还包括前进机构80，该前进机构可调整到与每个工具支架48结合的前进构件84的路径中和路径外以使工具52朝着管道前进。

继续参见图1-3并且进一步参见图4-8，管道加工设备20进一步包括多个设定腿或支撑构件88。支撑构件88在组装、设定或拆卸管道加工设备20期间或者当不使用管道加工设备20时使用。支撑构件88将设备20支撑在相对于地面的高位置处，以防止从框架28和工具载体32突出的部件接触地面并且受损。另外，支撑构件88提供的高度将设备20定位在用于组装、设定和拆卸设备20的更容易触及的人体工程学位置。

在图示的示例性实施例中，设备20包括总共12个支撑构件88，每个分段24A、24B、24C、24D包括三个支撑构件88。可替代地，设备20作为一个整体可以包括任意数量的支撑构件88，并且此外，每个分段24A、24B、24C、24D可以包括任意数量的支撑构件88，并且所有这些可能性都旨在落入本公开的精神和范围内。

特别参见图5-8，多个支撑构件88的结构和操作大致相同。因此，此处将仅详细描述其中一个支撑构件88，应当理解的是，此处包括的说明书和附图适用于管道加工设备20的所有支撑构件88。

每个支撑构件88包括主体92、结合构件96、弹性构件100、垫104和可调式构件108。主体92大体上为圆柱形形状并且在其中限定腔体112(参见图8)。结合构件96大体上也是圆柱形形状，比主体92的宽/直径小以提供唇缘或肩部，并且限定了从中穿过与腔体112流体连通的纵向孔120。结合构件96被定位在主体92的第一端处的腔体112中，并且与主体92结合，同时结合构件96的一部分突出越过主体92的第一端。结合构件96可以以各种不同的方式与主体92结合，例如，压配、过盈配合、摩擦配合、焊接、粘合或任何其他结合方式。在其他示例性实施例中，结合构件96可以单一地与主体92形成单体。延伸越过主体92的结合构件96的部分定位在限定在设备20的框架28中的相应孔124内。弹性构件100定位在限定在连接构件96中的凹槽128内，并且稍微突出越过结合构件96的圆周。在图示的示例性实施例中，弹性构件100是O型环。可替代地，弹性构件100可以是各种各样的其他构件，这些构件全部旨在在本公开的精神和范围内。框架孔124、结合构件96和弹性构件100全部具有可协作的尺寸并且被配置成在弹性构件100与框架孔124的内表面之间提供气密性密封，并且在弹性构件100与框架孔124的内表面之间提供足够的摩擦力，从而使支撑构件88固定在框架28上。用户必须在背离框架28并且从孔124出来的方向上给支撑构件88施加所需量的力从而将支撑构件88从框架孔124移除。主体92在其第二端限定内螺纹132，用于通过螺纹接收可调式构件108的外螺纹部分136。可调式构件108可以旋入或旋出主体92以调节支撑构件88的长度，从而提供调节设备20远离地面的高度的能力。这种高度可调性可以提供确保设备20在在不平整的地面上保持等高或水平的能力。也就是说，多个支撑构件88的高度可以单独调节，以适应不平整的地面并且最终确保设备20是等高或水平的。可调式构件108还包括垫构件140，该垫构件大体上呈球形或半球形形状，并且接收在垫104的容器144内。垫104可围绕三个轴相对于可调式构件108移动(类似于球窝结合)，从而允许支撑构件88适应不平整的地面并且确保支撑构件88大体上垂直延伸，而同时垫104可以不是水平的。垫104被适配成与地面接合，并且提供较宽的接合表面区域以确保坚固性。

当将连接构件96插入到框架孔124中时，需要从框架孔124排出框架孔中存在的空气以便给结合构件96腾出空间。弹性构件100与框架孔124的内表面之间建立的气密性密封不允许在连接构件96的圆周周围从框架孔124排出空气。当将结合构件96插入到框架孔124中时，如果不允许空气从框架孔124排出，孔124中的压力可能上升到可抵抗结合构件96插入的足够高的程度。限定在结合构件96中的孔120与限定在主体92中的腔体112流体连通。随着结合构件96插入到框架孔124中，空气穿过限定在结合构件96中的孔120从框架孔124排出并且进入腔体112。腔体112具有足够的尺寸以容纳从框架孔124排出的空气，从而确保压力不会上升到抵抗结合构件96插入到孔124中的足够高的水平。通过将空气容纳在框架孔124内的支撑构件88，确保了结合构件96完全插入到框架孔124中。

现在参见图.1、2、9和10，示出了示例性结合构件68。如上所述，多个结合构件68被适配成将设备20结合到管道。在图1、2、9和10所示的实施例中，结合构件68定位在将设备20连接到管道的外表面的位置。可替代地，结合构件68可以相反取向结合到框架28，从而使设备20结合到管道的内表面。

现在参见图9和10，示出了单个结合构件68。结合构件68的结构和操作大致相同。因此，此处将仅详细描述一个结合构件68，应当理解的是，本文中包括的说明书和附图适用于管道加工设备20的所有结合构件68。

结合构件68连接到框架28并且延伸穿过限定为穿过框架28的开口152。此外，结合构件68的纵向延伸径向地朝向设备20的中心轴线156。结合构件68包括第一支撑构件160、第二支撑构件164、主体构件168、套管172和引导构件176。第一支撑构件160经由紧固件180结合到框架28的周边或其圆周35，并且在其中限定腔体184，该腔体被适配成在其中接收主体构件168。主体构件168的第一端部包括俘获在第一支撑构件160的肩部192与顶盖196之间的凸起188，以将主体构件168的第一端部结合到第一支撑构件160。顶盖196通过多个紧固件200固定在位。主体构件168的第一端部还包括工具接合构件204，适于与工具接合用于使主体构件168旋转。主体构件168的第二端部包括与限定在套管172的内表面上的内螺纹212结合的外螺纹208。凹槽216限定在套管172的外表面上，并且引导构件176定位在凹槽216内以允许套管172沿着主体构件168平移，但防止套管172相对于框架28旋转。引导构件176和凹槽216具有互补形状以确保引导构件176滑动配合在凹槽216内。这种滑动配合阻止套管172相对于框架28旋转。引导构件176在限定在框架28上的孔220内刚性地固定在框架28上。在图示的示例性实施例中，凹槽216具有“V”形形状，并且引导构件176具有滑动地配合在“V”形凹槽216内的互补的楔形形状。可替代地，凹槽216和引导构件176可以具有其他互补形状，例如，方形、矩形、其他多边形或任何其他构造，只要凹槽216与引导构件176之间的相互作用允许套管172沿着主体构件168平移并且防止套管172相对于框架28旋转。套管172还包括位于套管172的第二端部的脚构件224。脚构件224被适配成接合管道的表面。脚构件224还被适配成结合到垫并支撑垫(以下参照图30-32更详细地进行描述)，该垫可接合管道的表面，而不是脚构件224接合管道的表面。根据设备20将要结合的管道的类型和大小，脚构件224和垫可以具有各种不同的形状，并且可以由多种多样的材料制成。

第二支撑构件164通过紧固件232结合到框架28的内表面244并且限定从中穿过的腔体236，套管172定位在该腔体236中。腔体236的端部240的大小和形状与套管172的外周面互补，从而给套管172提供侧面支撑。第二支撑构件164与套管172之间在第二支撑构件164的端部240处的接合发生在超过框架28的内表面244一段距离处，从而从离框架28更远的距离给套管172提供支撑。如果没有第二支撑构件164，套筒172的侧面支撑将停在框架28的内表面244处。因此，第二支撑构件164给套管172提供额外的侧面支撑，并且减少套管172由于侧向力而发生弯曲或变形的机会。

连接构件68的长度是可调的以适应不同直径的管道。为了调节结合构件68的长度，用户将工具与主体构件168的工具接合构件204接合，并且在所需的方向上旋转主体构件168从而缩短亦或伸长结合构件68的长度。主体构件168的旋转使主体构件168相对于框架28和第一支撑构件160旋转。主体构件168与套管172之间的螺纹结合导致套管172相对于主体构件168平移。引导构件176与套管172中的凹槽216的结合允许套管172平移，但是防止套管172与主体构件168一起相对于框架28旋转。在一个方向上旋转主体构件168导致套管172从管道缩回并且进入限定在框架28中的孔220中，在另一个方向上旋转主体构件168导致套管172朝着管道延伸并且从孔220出来。在以下情形中使用第二支撑构件164是可取的：设备20与小直径管道结合，并且套管172从框架28突出到孔220外更大的距离(如图9和10所示)。

现在参见图11，设备20可以结合到大直径管道，这就要求套管172从框架28延伸出孔220外较短的距离。在这种情况下，可以不需要第二支撑构件164。当套管172从框架28的内表面244延伸较短的距离时，可以不需要第二支撑构件164所提供的额外支撑。此外，在管道的直径非常类似于框架28的内表面244所限定的设备20的中心开口的一些情形中，可能需要套管172很好地缩回到框架28的孔220中。在这些情形中，第二支撑构件164会防止套管172以所需的量缩回孔220中以适应这种大直径管道，因此可以不使用第二支撑构件。

如上所述，结合构件68可以以与图1、2和9-11中所示的相反取向或位置结合到框架28，以便将设备20结合到管道的内表面。参见图12，示例性的结合构件68以相反的位置结合到框架28，以便将设备20结合到管道的内表面。在此位置，第一支撑构件160结合到框架28的内表面244，套管172延伸到孔220外并且超过框架28的圆周35，以使脚构件224位于框架28外部，用于与管道的内表面接合。图12未示出第二支撑构件164。然而，第二支撑构件164可以用于在此位置的结合构件68，并且可以结合到框架28的圆周35。在此位置，按照此前描述的方式调节了结合构件68的长度。

现在参见图1和图13-15，示出了用于防止工具载体32相对于框架28的移动的锁定构件248。可能希望在设备20的组装、设定或拆卸期间和/或当不使用设备20时防止工具载体32相对于框架28移动。当组装或拆卸设备20时，设备20处于多个具有开放端部的分段24A、24B、24C和24D的状态。每个分段中包括的工具载体部分可以相对于每个分段中包括的框架部分旋转并且滑出框架部分。在分段24A、24B、24C和24D组装期间，希望使工具载体部分和框架部分保持在一起，并且彼此不相对移动。锁定构件248防止工具载体32相对于框架28移动。在图示的示例性实施例中(参见图1)，两个分段24B、24D包括锁定构件248。可替代地，任意数量的分段可以包括锁定构件248。

锁定构件248可在锁定位置与解锁位置之间移动，在锁定位置，工具载体32被阻止相对于框架28移动，而在解锁位置，工具载体32可相对于框架28移动。设备20包括第一标记252和第二标记256，该第一标记252示出了锁定位置的方位，该第二标记256示出了解锁位置的方位。工具载体32限定第一标记252附近的工具载体孔260，并且框架28限定框架孔264。设备20进一步包括定位在框架28与工具载体32之间的插入构件268，该插入构件限定从中穿过的插入孔272。插入构件268相对于框架28固定在位，并且插入孔272总是与框架孔264对齐。工具载体32可相对于框架28旋转，因此，工具载体孔260可相对于对齐的插入孔272和框架孔264移动。框架孔264包括具有第一直径的第一部分276以及具有大于第一直径的第二直径的第二部分280。在框架孔264的第一部分276到第二部分280的过渡处提供了肩部284。

各种各样不同类型的锁定构件可以用于设备20以防止工具载体32相对于框架28移动，并且所有这些可能性都旨在落入本公开的精神和范围内。在图示的示例性实施例中，锁定构件248包括手柄288、外壳292、活塞296、偏压构件和一对活动凸起300。手柄288定位在外壳292的一端，并且手柄288和外壳292一起限定了锁定构件腔体304，活塞296位于该腔体304中。活塞296可以在腔体304内活动，并且通过偏压构件使其朝着锁定构件248的手柄端部偏置。用户可以对抗偏压构件的偏置力将活塞296压入到腔体304中，并且偏压构件将使活塞296向外返回到其预压缩位置。活塞296的第二端部定位在两个凸起300之间，所述两个凸起300俘获在外壳292的第二端部限定的开口中。凸起300可以相对于外壳292在开口内移动。活塞296的第二端部包括具有第一宽度或直径的第一部分和具有第二宽度或直径的第二部分，其中第二宽度或直径小于第一宽度或直径。当未压缩活塞296时，活塞296的第一部分与凸起300对齐，并且凸起300向开口外偏置。当压缩活塞296时，活塞296的第二部分与凸起300对齐，并且凸起300能朝着外壳292的中心移动到开口中。第二宽度或直径限制了凸起300向内可以移动的程度。

为了使锁定构件248和设备20置于锁定位置，工具载体孔260与已经对齐的框架和插入孔264和272对齐，并且锁定构件248插入到对齐的孔260、264、272中。在一些示例性实施例中，可能需要按下活塞296以允许凸起300向内移动到外壳292中从而使锁定构件248能够一直通入对齐的孔260、264、272中。在这些示例性实施例中，凸起300充分延伸超过外壳292以防止锁定构件248一直通入孔260、264、272中，并且如果没有按下活塞296，凸起300将保持在延伸位置。一旦锁定构件248完全插入到对齐的孔260、264、272中并且凸起300被定位在框架孔264的第二部分280中，凸起300就可以向外移动到它们的延伸位置。当活塞296处于其未压缩的位置时，活塞296的第一部分与凸起300对齐，并且凸起300向开口外偏置。在此位置，凸起300防止从对齐的孔260、264、272去除锁定构件248。从对齐的孔260、264、272拔出锁定构件248的任何努力将会导致凸起300与肩部284接合，这样会防止任何从对齐的孔260、264、272进一步撤出锁定构件248。现在锁定构件248和设备20处于锁定位置。

为了使锁定构件248和设备20从锁定位置移动到解锁位置，用户按下活塞296以使活塞296的第二部分与凸起300对齐，从而允许凸起300朝着外壳292的中心移动到开口中。用户然后在从对齐的孔260、264、272出来的方向上拉动锁定构件248，这将导致凸起300与肩部284接合并且肩部284将凸起300移动到限定在外壳292中的开口中。在凸起300处于它们的向内或缩回位置时，用户能从对齐的孔260、264、272完全撤出锁定构件248。由于从对齐的孔260、264、272处完全撤出锁定构件248，现在锁定构件248和设备20处于未锁定位置。

设备20还包括在不使用时锁定构件248的存储位置。存储位置在第二标记256附近，并且由限定在框架28中的存储孔308限定。存储孔308包括具有第一宽度或直径的第一部分312以及具有第二宽度或直径的第二部分316，其中第二宽度或直径大于第一宽度或直径。在存储孔308的第一部分312到第二部分316的过渡处提供了肩部320。锁定构件248可以按照其在锁定位置时插入到对齐的孔260、264、272中的相同方式插入到存储孔308中。当锁定构件248完全定位在存储孔308中并且凸起300处于存储孔308的第二部分316中时，可以释放活塞296并且凸起300朝着开口向外偏置。现在锁定构件248位于存储位置并且无法移动，除非用户压缩活塞296。

在一些示例性实施例中，插入孔272具有比工具载体孔260和框架孔264更贴近或接近锁定构件外壳292的尺寸的尺寸公差。这样，工具载体孔260和框架孔264可以比插入孔272稍微更松地围绕锁定构件外壳292，并且避免了用来提供紧公差的工具载体孔260和框架孔264的大量的时间和成本。由于插入孔272紧配合于锁定构件外壳292，插入构件268将给锁定构件248提供侧面支撑。紧配合插入孔272通常比紧密地配合工具载体孔260和框架孔264更节约时间和成本。

现在参见图.16和17，示出了设备20的示例性滚子轴承72。设备20包括多个滚子轴承72，但是此处仅图示了一个滚子轴承，因为滚子轴承72的结构和操作相同。

每个滚动轴承72包括主轴324、滚子328以及主轴324与滚子328之间的一对轴承组件332。在操作中，主轴324大体上水平取向。主轴324结合到工具载体32并且滚子328定位在滚道76内以接合框架28。在图示的示例性实施例中，滚子328是“V”形滚子328，其包括两个有角度的表面336以及所述两个有角度的表面336相交处的顶端或顶点340。腔体344限定在滚子328与主轴324之间，并且两个轴承组件332被定位在腔体344内。轴承组件332便于滚子328围绕主轴324平滑地运动。

主轴324中还限定润滑腔348。润滑腔348限定在主轴324的第一端部352中，朝着主轴324的第二端部356穿过主轴324延伸相当长的量，并且在靠近第二端部356较短的位置处停止。卸压孔或塞子358被定位在润滑腔348中，以在需要的时候密封润滑腔348并且在必要时排出过量的压力。润滑腔348平行于主轴324并且围绕中心纵轴线360位于主轴324中心。润滑腔348大体上呈圆柱形形状，并且包括：具有第一直径的第一部分364；具有第二直径的第二部分368，该第二直径小于第一直径；具有第三直径的第三部分372，该第三直径小于第一和第二直径；以及具有第四直径的第四部分376，该第四直径小于第一、第二和第三直径。第四部分376被定位在润滑腔348的第二端部356附近，并且大体上垂直于主轴324的中心纵轴线360延伸。第四部分376限定在主轴324的端面380上，并且与主轴324与滚子328之间的腔体344流体连通。

此处示出的润滑腔348的构造仅仅是示例性的构造，并且润滑腔348能够具有各种各样的不同构造，并且所有这些可能性都旨在落入本公开的精神和范围内。例如，润滑腔348可以包括具有任何大小直径的任何数量的部分(包括一个部分)。另外，例如，润滑腔348可以具有除了圆柱形(具有圆形横截面形状)的其他不同的形状，包括，但不限于，方形横截面形状、三角形横截面形状、椭圆形横截面形状或者任何其他多边形或弧形周界的横截面形状。

特别参见图17，移除卸压孔358，并且在主轴324的第一端部352将润滑剂注射到润滑腔348中，润滑剂流入到润滑腔348中，如箭头384所示。所需量的润滑剂被引入到润滑腔348中以便给滚子轴承72提供充分润滑。润滑腔348的第四部分376便于润滑剂流入到限定在主轴324与滚子328之间的腔体344，这样允许润滑轴承组件332。溢流孔386限定在主轴324中以允许过量的润滑剂流过溢流孔，从而流出腔体348，如箭头387所示。溢流孔386与腔体348流体连通。在一些示例性实施例中，可能希望仅部分填充润滑腔348。例如，可能希望大约填充润滑腔348的一半。在充分填充润滑腔348之后，将卸压孔358插入到润滑腔348中。

现在参见图18-20，示出了设备20的示例性支撑构件388。设备20包括与框架28的周界或圆周35结合的多个支撑构件388。在图示的示例性实施例中，设备20包括总共八个支撑构件388，每个分段24A、24B、24C、24D与两个支撑构件388结合。在其他示例性实施例中，作为一个整体，设备20可以包括任意数量的支撑构件388，并且可以在每个分段24A、24B、24C、24D上包括任意数量的支撑构件。支撑构件388的结构和操作大致相同。因此，此处将仅详细描述一个支撑构件388，应当理解的是，本文中包括的说明书和附图适用于管道加工设备20的所有支撑构件388。

每个支撑构件388用一对紧固件392刚性地结合到框架28。支撑构件388包括第一凸缘396和第二凸缘404，该第一凸缘396限定从中穿过的第一孔400，该第二凸缘404限定从中穿过的第二孔408。第一凸缘396和第二凸缘404大体上互相垂直。第一凸缘396大体上平行于工具载体32的前表面412，并且大体上垂直于设备20的中心轴线156。第二凸缘404大体上垂直于工具载体32的前表面412，并且平行于设备20的中心轴156线延伸。

如上所述，在图示的示例性实施例中，每个分段24A、24B、24C、24D包括两个支撑构件388。每个分段上的支撑构件388大体上是关于沿着中心轴线156延伸的垂直平面彼此的镜像。在设备20的组装、设定、拆卸和操纵期间使用支撑构件388。支撑构件388提供很多柔性并且使组装、设定、拆卸和操纵设备20更容易。设备20及其部件可以用各种不同类型的电动提升机构来提升和操纵。此外，在设备20与提升机构之间可以使用各种不同类型的硬件使得设备20结合到提升机构。此处描述且图示的示例性提升机构和硬件并非旨在限制本公开。

现在参见图21-25，将描述并图示在组装、设定、拆卸和操纵设备20期间的支撑构件388的示例性使用。

特别参见图21，示出了设备20的单个分段24A，并且图示为提升到垂直位置。示出了用于将分段24A结合到提升机构的示例性的硬件，并且并非旨在限制。示例性的硬件包括与支撑构件388的第一凸缘396结合的一对结合构件416。支撑构件388被适当地定位在分段24A上，以使分段24A的重心等距地置于支撑构件388之间，从而确保以如图21所示的水平方式提升分段24A。

现在参见图22，支撑构件388还提供了将设备20及其部件提升到水平位置和垂直位置的能力。图22示出了提升到水平位置的设备20的单个分段24A。示出了用于将分段24A结合到提升机构的示例性的硬件，并且并非旨在限制。示例性的硬件包括与支撑构件388的第二凸缘404结合的两个连接构件416以及与结合构件68结合的结合构件416之一。支撑构件388和结合构件68被定位在分段24A上，以适当地定位分段24A的重心，以确保分段24A按照图22所示的水平方式提升。

特别参见图23，示出了设备20的两个结合在一起的分段24A、24B，并且图示为提升到垂直位置。示出了用于将两个分段24A、24B结合到提升机构的示例性的硬件，并且并非旨在限制。示例性的硬件包括一对结合构件416，一个结合构件416与第一分段24A上的其中一个支撑构件388的第一凸缘396结合，并且另一个结合构件416与第二分段24A上的其中一个支撑构件388的第一凸缘396结合。支撑构件388被适当地定位在分段24A、24B上，以使结合在一起的分段24A、24B的重心等距地置于支撑构件388之间，从而确保以如图23所示的水平方式提升分段24A、24B。

现在参见图24，示出了设备20的两个结合在一起的分段24A、24B，并且图示为提升到水平位置。示出了用于将两个分段24A、24B结合到提升机构的示例性的硬件，并且并非旨在限制。示例性的硬件包括三个结合构件416，两个结合构件416与第一分段24A上的支撑构件388的第二凸缘404结合，并且第三个结合构件416与第二分段24B上的其中一个支撑构件388的第二凸缘404结合。图24还示出了绞盘或紧绳夹420。支撑构件388被适当地定位在两个分段24A、24B上，以适当地定位结合在一起的分段24A、24B的重心，从而确保以如图24所示的水平方式提升分段24A、24B。

现在参见图25，示出了完全组装好的设备20，其包括四个结合在一起的分段24A、24B、24C、24D。设备20被图示为提升到水平位置。示出了用于将设备20结合到提升机构的示例性的硬件，并且并非旨在限制。示例性的硬件包括四个结合构件416，结合构件416与设备20上的其中四个支撑构件388的第二凸缘404结合。结合构件416与每个分段24A、24B、24C、24D上的其中一个支撑构件388结合。支撑构件388被适当地定位在四个分段24A、24B、24C、24D上，以适当地定位结合在一起的的分段24A、24B、24C、24D的重心，从而确保以如图25所示的水平方式提升设备20。

应当理解的是，通过使用支撑构件388可以以各种方式和取向将提升设备20的一个或多个分段或者整个组装好的设备20提升，并且以上描述和图示的这些方式和取向仅仅是示例性的并且并非旨在限制。使用支撑构件388来提升一个或多个分段或整个组装好的设备20的任何和所有可能都旨在落入本公开的精神和范围内。

现在参见图1、2和26-29，设备20包括铰链424，该铰链424被适配成协助将设备20围绕管道定位。铰链424包括杠杆428、臂构件432(两者一起用作双向棘轮构件)、一对直立凸缘构件436和一对横向凸缘构件440。杠杆428结合到臂构件432，并且臂构件432包括外壳444和一对伸缩结合臂448，该对伸缩连接臂448被定位在外壳444所限定的腔体452内并且可在其中移动。结合臂448的远端包括从中穿过的孔456，该孔与限定在直立凸缘构件436中的孔460对齐，并且每组对齐的孔456、460被适配成接收从中穿过的紧固件或结合销464，从而将该臂构件432结合到该直立凸缘构件436的上端。结合销464允许直立构件436和臂构件432之间围绕其旋转。杠杆428可以在第一方向上通过棘轮传动向内拉动臂448，从而使臂448缩短，或者可以在第二方向上通过棘轮传动向外推动臂448，从而使臂448伸长。

直立凸缘构件436还包括从中穿过的孔468，该孔468与限定在横向凸缘构件440的对应端部中的孔472对齐。结合销476被定位在每组对齐的孔468、472中以使直立凸缘构件436结合到横向凸缘构件440。另外的结合销480被定位在两个横向凸缘构件440的重叠端的对齐孔中。两个横向凸缘构件440围绕结合销480可相对彼此旋转。两个横向凸缘构件440各自用一对紧固件484、488分别结合到框架28。紧固件484穿过限定在各自横向凸缘构件440中的圆孔，该圆孔的形状与紧固件484的直径类似。紧固件488穿过限定在各自横向凸缘构件440中的长槽489。紧固件488可以被拧松从而将各自的横向凸缘构件440从框架28上拆下(以下更详细地进行描述)。

如上所述，铰链424有助于将设备20围绕管道结合。铰链424允许组装好的设备20分成两半，并且围绕铰链424打开(参见图28)。特别参照图26，铰链424处于第一位置，其中设备20处于闭合位置，两个横向凸缘构件440通过框架28与紧固件484、488结合，伸缩结合臂448向外延伸，直立凸缘构件436大体上垂直，并且横向凸缘构件440大体上水平。

参照图27，为了开始打开设备20，通过松开相关联的两个紧固件488，将与该紧固件488相关联的横向凸缘构件440从框架28上拆下。

现在参见图28和29，如图28所示，提升机构或一些其他合适的驱动机构与两个支撑构件388结合，以提供额外的竖向支撑。在横向凸缘构件440从框架28解开之后，结合机构490(例如，2013年1月9日提交的美国临时专利申请61/750,447以及主张此临时专利申请优先权的任何非临时美国专利申请中公开的结合机构，所有这些专利申请的全部内容通过引用的方式并入本文中)用于启动两个半体的分离和铰接。随着两个半体由于结合机构490而分开，紧固件488在狭槽489内移动。然后，两个紧固件488紧固起来以使横向凸缘构件440与框架28重新结合。然后杠杆428在第一方向上通过棘轮传动向内拉动臂448，并且使两个半体分开。两个横向凸缘臂440围绕结合销480相对彼此旋转。杠杆428通过棘轮连续传动直到两个半体分开所需的量。铰链424允许正确地分离设备20的两个半体，并且维持两个半体的上端紧靠在一起并且处于使该两端重新结合在一起的正确位置。

特别参见图28，设备20充分分开以允许设备20围绕管道定位。为了将设备20的两个半体重新结合起来，棘轮开关切换到杠杆上，以允许杠杆428在相反方向上通过棘轮传动。杠杆428在相反方向上通过棘轮传动，从而向外推动臂448，并且使横向凸缘构件440朝着它们的水平位置往回转动。随着端部彼此靠近，再次拧松紧固件488，从框架28解开各自的横向凸缘构件440。结合机构490用于使两个半体的端部往回合起来，从而使紧固件488在狭槽489内移动。当两个半体的端部重新接合时，紧固件488再次紧固。可以根据需要重复此过程，以选择性地连接或解开围绕管道的设备20。

现在参见图30-32，示出了结合到结合构件68的套管172的示例性的垫493。垫493被适配成接合管道的表面，并且协助将管道加工设备20结合到管道。管道加工设备20包括多个结合构件68，所有的结合构件被适配成包括垫493。因此，此处将仅图示并描述一个连接构件68和垫493。

垫493包括外壳494、调节构件495、一对垫圈496、顶盖497、一对顶盖紧固件498和接合构件499。外壳494与套管172的端部结合，并且限定第一孔500和腔体501，调节构件495被定位在该第一孔中，并且该腔体501被适配成接收接合构件499。调节构件495包括接收在接合构件腔体503中的外螺纹502，该接合构件腔体503包括与调节构件495上的外螺纹502互补的内螺纹504。一个垫圈496定位在调节构件495的头部上方，一个垫圈496定位在调节构件495的头部下方。外壳494还限定第二和第三孔505、506，该第二孔505和第三孔506被适配成接收用于使顶盖497结合到外壳494上的顶盖紧固件498。顶盖497包括一对结合孔507，这对结合孔与用于接收顶盖紧固件498的外壳494中的第二和第三孔505、506对齐。顶盖497还限定工具接合部508，该工具接合部508与调节构件495的头部对齐以在顶盖497结合到外壳494时允许工具触及并转动调节构件495。调节构件495的转动使接合构件499沿着调节构件495平移。调节构件495在第一方向上的旋转使接合构件499在第一方向上移动，并且调节构件495在第二方向上的旋转使接合构件499在第二方向上移动。调节接合构件499有助于相对于管道轴向地定位机器。

本文中包括的管道加工设备的部件和所实现的功能被适配成包括在任何尺寸的管道加工设备中以加工任何尺寸的管道并且以相同方式操作，从而为本公开提供模块化性能。也就是说，例如，不论管道加工设备被适配成切割60英寸还是120英寸的管道，支撑构件或设定腿、用于结合到管道的内表面或外表面的结合构件、锁定构件、滚子轴承润滑特征、用于提升管道加工设备的支撑构件、提升方式、组装和操纵设备的分段、铰链等全部被适配成包括在任何可行大小的管道加工设备中并且以相同的方式操作。

应当理解的是，本文中使用任何取向或方向术语，例如，“顶部”、“底部”、“前面”、“后面”、“背面”、“左边”、“右边”、“侧面”等，并非旨在暗示与该术语相关联的物品的只一个取向或者以任何方式限制本公开。使用这些取向或方向术语旨在帮助理解本文公开的原理，并且对应于附图中示出的示例性取向。例如，管道加工设备可以在任何取向上利用，并且使用这种术语是旨在与附图中示出的管道加工设备的示例性取向对应。使用与管道加工设备相关的这些术语不是旨在将管道加工设备限制于单个取向或者以任何方式限制管道加工设备。

提供本公开的摘要以允许读者快速确定技术公开的本质。要理解的是，说明书摘要不会用于解释或限制权利要求书的范围或含义。此外，在上述具体实施方式中，可以看出的是，为了达到使本公开合理化的目的，多个实施例中集合了多个特征。本公开的方法不应当被理解为反映这样的意图：受权利要求书保护的的实施例需要具备比每个权利要求中专门阐述的特征更多的特征。相反，如以下权利要求书所体现的，具有创造性的主题在于少于单个公开的实施例的所有特征中。因此，以下权利要求书以此方式并入具体实施方式中，使每个权利要求就其本身而言作为单独要求保护的主题。

虽然已经描述了本公开的各种实施例，但是对于本领域的技术人员将显而易见的是，在本公开的范围内可以具有其他实施例和实施方式。因此，本公开并不是限制性的，只受到所附权利要求书及其等效形式的限制。

Claims (8)

1.一种管道加工设备，包括：

框架，所述框架被配置成结合到管道并相对所述管道固定；

工具载体，所述工具载体结合到所述框架和所述管道并且可相对于所述框架和所述管道移动；以及

支撑构件，所述支撑构件结合到所述框架，所述支撑构件包括第一凸缘和第二凸缘，所述第一凸缘中限定第一孔，所述第二凸缘中限定第二孔，其中所述支撑构件适于结合到提升机构以提升所述管道加工设备。

2.根据权利要求1所述的管道加工设备，其中所述第一凸缘与所述工具载体的前表面基本上平行，并且其中所述第二凸缘与所述第一凸缘基本上垂直。

3.根据权利要求1所述的管道加工设备，其中所述支撑构件是第一支撑构件，所述管道加工设备进一步包括结合到所述框架的第二支撑构件，所述第二支撑构件包括第一凸缘和第二凸缘，所述第一凸缘中限定第一孔，所述第二凸缘中限定第二孔，其中所述第一支撑构件和所述第二支撑构件适于同时结合到提升机构以提升所述管道加工设备。

4.根据权利要求3所述的管道加工设备，其中所述第一支撑构件和所述第二支撑构件便于使所述管道加工设备以大体上竖直的姿态和大体上水平的姿态提升。

5.根据权利要求3所述的管道加工设备，进一步包括：

第一分段，所述第一分段包括所述框架的第一部分和所述工具载体的第一部分；以及

第二分段，所述第二分段包括所述框架的第二部分和所述工具载体的第二部分，其中所述第一分段和所述第二分段适于围绕管道的至少一部分结合在一起。

6.根据权利要求5所述的管道加工设备，其中所述第一支撑构件和所述第二支撑构件结合到所述第一分段。

7.根据权利要求5所述的管道加工设备，其中所述第一支撑构件结合到所述第一分段并且所述第二支撑构件结合到所述第二分段。

8.一种管道加工设备，包括权利要求1-7中的任一技术特征或技术特征的任意组合。