[发明专利]用于形成管道压配合连接的多步骤加压设备

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种用于挤压装配件以便连接管道区段的设备，并且更特别是本发明涉及用于挤压这种装配件的设备。

背景技术

压缩装配件通常是含有钢的管状套筒。装配件在径向上压缩以便接合管道端部。压缩装配件在管道端部之间形成防泄漏的接头。接头具有显著的机械强度，并且自己支承。为了压缩装配件，使用挤压工具。

挤压工具通常包括含有带有活塞的液压缸的加压工具，以及用于将活塞的运动转换成施加在加压装配件上以便将装配件压在将被连接的管道部段上的设备。对于某些管道直径来说，加压爪连接到加压工具上，并且加压爪放置在将被挤压的装配件附近。对于这种配置来说，加压工具内的液压活塞将通常包括在活塞致动以便接触加压爪臂时沿着线性路径滚动的辊子。在工具受到驱动时，活塞将沿着线性路径运动固定的距离，以便以其辊子贴靠臂的方式挤压活塞。辊子以线接合的方式接合爪的端部，并且使其枢转并挤压布置在爪之间的压缩装配件。在图1和2中提供包括加压爪的加压工具的实例。

对于某些管道尺寸来说(通常是较大的尺寸)，加压工具的使用受到限制，这是由于它通常难以和不便地构成容易运动并足够大以便围绕加压装配件安装的爪。在这种应用中，加压环或加压吊环通常用来有助于挤压操作。在这种情况下，加压环放置在将被挤压的装配件附近，并且加压环致动器连接在加压工具上。加压环致动器类似于加压爪，其中它包括枢转臂，但是加压环致动器与加压环接口，从而造成加压环致动器的爪枢转的工具驱动将施加力到加压环上，以便加压装配件。

通常，挤压工具设计成使得工具的每次驱动造成液压活塞沿着固定距离路径运动。对于给定工具来说活塞运动的线性距离通常指的是工具的“行程”。活塞在沿着行程运动时的力输出将取决于液压缸和活塞的尺寸、几何形状和其它性能。通常，挤压工具可在活塞的单个行程中提供的“功”输出的最大量将与工具的力输出和工具驱动时的活塞行驶距离的乘积相对应。例如，来自于能够提供32kN的力以及活塞行程为40mm的工具的典型最大功输出将是1.280kN-m。实际上，由于固有系统的限制，例如多个部件之间的间隙和组合误差以及使得爪打开并且辊子缩回所需的操作条件，这可以是1.5mm级别的浪费行程，不能利用100％的最大理论功输出。

如果同一工具打算用于挤压小管道(其中使用挤压爪和小加压环)并且还打算用于较大管道尺寸(其中可以使用大的挤压环)，给定挤压工具的最大功输出的限制可形成挑战。对于某些应用来说，工具的最大功输出不足以提供完全挤压所有压装配件(使用工具所希望的效果)所需功的数量。因此，使用大或小加压配件的人们将必须携带并保持小加压工具(用于小装配件)和大加压工具，大加压工具用于需要大加压装配件的不经常使用的场合(需要比小工具所得大的功输出)。这种多种加压工具的需要造成成本、维护、设备需求的增加以及其它不希望的结果。虽然某些系统使用单个吊环和多个致动器(爪)来提供两步骤挤压操作，多个致动器的需求涉及显著添加重量的使用或运输，并且需要从工具中去除初始致动器，并且在挤压过程中替换第二致动器，造成操作复杂、烦琐、相对缓慢并且容易出错。

本发明针对一种设备，在加压装配件所需的功大于加压工具单次致动所产生的功时，该设备使得加压工具有效和方便地挤压装配件。

发明内容

本发明针对一种设备，在加压装配件所需的功大于加压工具单次致动所产生的功时或者在需要多步骤挤压时，该设备使得加压工具组件容易和方便地挤压装配件。

附图说明

在结合附图进行阅读时，参考本发明的特定实施例的详细描述将更好地理解以上概括、优选实施例的描述以及本发明的其它方面，附图中：

图1和2总体说明包括按照本发明的某些教导的挤压工具12和爪组件14的示例性挤压工具组件10；

图3总体说明加压环组件的使用以便实现加压；

图4说明可有助于挤压的第一示例性加压致动器组件，其中需要挤压工具的多次致动；

图5说明按照本发明的某些教导构成的示例性加压环组件50和致动器爪52的剖视图，以便容易进行多步骤加压操作；

图6、7、8A、8B、9、10和11总体说明可用来有助于多步骤挤压的可选择的加压环组件；

图12说明使用具有偏心以便进行多步骤挤压操作的示例性挤压致动器组件；

图13说明可以相对于图6-11所示的加压环组件有利使用的一组致动器爪以及包括设计成控制爪产生的力的斜面的其它加压环组件；