CN108349013B - 用于大直径行进管件切削器的切削工具 - Google Patents

Abstract

一种切削工具，其用于切削中空容器，且包括锥形构件、多个凹槽以及多个切削构件。多个凹槽以半螺旋形设置在锥形构件的外锥形表面周围。多个切削构件中的每个切削构件相对于垂直轴线以非零角度设置在多个凹槽中的一个凹槽内的固定位置中。

Description

用于大直径行进管件切削器的切削工具

相关申请案的交叉引用

本申请要求在2015年8月10日提交的美国临时申请系列号62/203,382的国内优先权，该申请的内容整体纳入本文。

技术领域

本公开总地涉及用于管件机加工装置的切削工具，并且更具体地涉及用于机加工大直径管件的管件机加工装置的切削工具。

背景技术

本领域已知诸如行进管件切削器的管件机加工装置，其携带围绕圆柱形中空容器或管件周围的开槽锯。行进管件切削器可适合于切穿具有各种厚度的圆柱形容器的壁。

当切削诸如具有大于两米的直径的容器的大直径圆柱形容器时，会难以切穿该容器的外壁，尤其是如果该外壁的厚度大于两厘米的话。使用链条来围绕圆柱形容器行进的典型行进管件切削器可能无法产生充足大小的向下力，以将切削工具压入并且穿过大直径圆柱形容器的壁。此外，传统的行进管件切削器使用的切削构件在切削大直径圆柱形容器时是低效的，和/或在以下方面遇到问题：切削之后有效地移除切削物料而不堵塞行进管件切削器。

发明内容

会期望拥有一种行进管件切削器，相比具有较小金属移除速率能力的传统行进管件切削器，该行进管件切削器能够更容易地切穿以及斜切大直径圆柱形容器的壁。

在一个方面，公开一种切削中空容器的切削工具。切削工具包括锥形构件、多个凹槽以及多个切削构件。多个凹槽以半螺旋形设置在锥形构件的外锥形表面周围。多个切削构件的每个切削构件相对于垂直轴线以非零角度设置在多个凹槽的一个凹槽内的固定位置中。

在另一个方面，公开一种行进管件切削器。该行进管件切削器适合于在围绕中空容器行进的同时执行对中空容器的切穿或斜切。行进管件切削器包括支架和附连于支架的切削工具。该切削工具适合于在围绕中空容器行进的同时对中空容器执行切穿或斜切。切削工具包括锥形构件、多个凹槽以及多个切削构件。多个凹槽以半螺旋形设置在锥形构件的外锥形表面周围。多个切削构件的每个切削构件相对于垂直轴线以非零角度设置在多个凹槽的一个凹槽内的固定位置中。

在又一方面，公开一种切削中空容器的方法。在一个步骤中，使用管件机加工装置的切削工具切削中空容器。切削工具包括锥形构件、多个凹槽以及多个切削构件。多个凹槽以半螺旋形设置在锥形构件的外锥形表面周围。每个切削构件相对于垂直轴线以非零角度设置在多个凹槽的一个凹槽内的固定位置中。在另一步骤中，中空容器的切削物料从切削构件移入和移出多个凹槽。

本发明的范围仅仅由所附权利要求所限定而并不受本发明内容内的陈述所影响。

附图说明

参照下述附图和描述能更好地理解本发明。附图中的部件不一定是按比例绘制的，而是将重点放在说明本发明的原理上。

图1示出安装在引导轨道组件上的行进管件切削器的立体图；

图2示出安装在引导轨道组件上的行进管件切削器的立体图，且行进管件切削器的罩盖被移除；

图3示出行进管件切削器的立体图，且罩盖和引导轨道组件被移除；

图4示出行进管件切削器的框架的立体图；

图5示出行进管件切削器的框架的另一立体图；

图6示出框架的基板的立体图；

图7示出图6的基板的正视图；

图8示出框架的壁的正视图；

图9示出用于行进管件切削器的张紧接口线缆组件的立体图；

图10示出形成行进管件切削器的一部分的引导轮调节器的侧视图；

图11示出图10所示引导轮调节器的剖视图；

图12示出形成行进管件切削器的一部分的引导轮弹性件的侧视图；

图13示出图12所示引导轮弹性件的剖视图；

图14示出根据第一实施例的绞盘组件的立体图，该绞盘组件形成行进管件切削器的一部分并且包括绞盘；

图15示出具有图14的绞盘的绞盘组件的分解立体图；

图16示出具有图14的绞盘的绞盘组件的剖视图；

图17示出根据第二实施例的用在绞盘组件中的绞盘的立体图；

图18示出图17所示绞盘的剖视图；

图19示出图14的绞盘和驱动机构的一部分的剖视图；

图20示出图19所示驱动机构的一部分的分解立体图；

图21和22示出图14所示绞盘和驱动机构的一部分的端视图；

图23示出形成行进管件切削器的一部分的齿轮箱组件的立体图；

图24示出图23的齿轮箱组件的剖视图；

图25示出图23的齿轮箱组件的部分剖视图；

图26示出图23的齿轮箱组件的另一剖视图；

图27示出形成行进管件切削器的一部分的防护组件的正视图；

图28示出图27所示防护组件的分解立体图；

图29-31示出处于打开位置中的图27所示防护组件的侧视图；

图32示出切削工具的一个实施例的立体图，该切削工具可替代图1所示实施例的切削工具；

图33示出图32所示实施例的切削工具的侧视图；

图34示出图32所示实施例的切削工具的俯视图；以及

图35示出说明用于切削中空容器的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

参照图1，示出了例如行进管件切削器100的示例性管件机加工装置。行进管件切削器100包括切削工具270，在行进管件切削器100围绕中空容器120的周缘行进时，该切削工具可用于切穿诸如大直径管件的圆柱形中空容器120且/或在其上形成斜面。图1示出具有顶部罩盖102的行进管件切削器100。图2示出顶部罩盖102被移除的行进管件切削器100。

为了易于描述，本文有时使用的术语“内”和“外”以相对于中空容器120的方向的方式而得到限定，行进管件切削器100围绕该中空容器延伸。

行进管件切削器100总体包括框架105、切削工具270、绞盘组件130、齿轮箱组件132以及防护组件134，该切削工具270安装在框架105上的主轴284上，该绞盘组件130安装在框架105上用于围绕中空容器120驱动行进管件切削器100，该齿轮箱组件132安装在框架105上用于驱动切削工具270的主轴284，且该防护组件安装在框架105上并且用于在切削期间遮蔽切削工具270。

如能在图4和图5中最清楚地观察到的，框架105由内支架136和外支架138形成，该内支架136和外支架138由力调节组件140连结在一起。

如图4和图5所示，内支架136由基板142形成，该基板142具有从中向上延伸的壳体143。壳体143由前向壁147、后向壁148和在它们之间延伸的成对侧壁145、146形成，其中所述前向和所述后向是以行进管件切削器100的行进方向限定的。壁145、146、147、148附连于基板142并且从中向外延伸，且外板149覆盖壁145、146、147、148的外端部。可旋转地安装在心轴122上的引导辊子121附连于内支架136，以允许行进管件切削器100围绕中空容器120行进。心轴122能可旋转地附连于侧壁145、146或者附连于基板142。

如图6和图7所示，基板142具有内表面142a、相对的外表面142b以及侧边缘142c、142c’、142c”、142c”’。如图所示，基板142大体是矩形的，但应理解的是，基板142可采用其它形状。基板142具有从该基部的一个侧边缘142c延伸到基板142中的孔口137、延伸通过基板142的孔口139以及靠近于孔口139的凹部135。孔口137的边缘和孔口139的边缘由基板142的桥接部分141彼此分开。桥接部分141具有外表面141a，该外表面从基板142的外表面142b向内凹入。

如图3和图8所示，齿轮箱组件132延伸通过侧壁146中的扩大孔口153，且齿轮箱组件132由本文描述的调节机构320附连于外板149。如图4和图5所示，内支架136的壳体143的侧壁145具有切口151，该切口151从内边缘145a向外延伸，参见图4，切削工具270的主轴284通过该切口151从齿轮箱组件132伸出。齿轮箱组件132和切削工具270的垂直位置能由本文描述的调节机构320相对于内支架136垂直地调节。

参见图3-5，外支架138由成对隔开的板156、157形成，该成对隔开的板由绞盘组件130并且由力调节组件140刚性地附连于彼此。还可提供间隔件158，这些间隔件可以是块件和/或撑杆或管件，以将板156、157刚性地附接在一起。在板156、157的每个端部处，成对的带凹槽的辊子240、242、260、262安装在延伸通过板156、157的轴杆263上。带凹槽的辊子240、242、260、262能相对于板156、157自由地旋转。参见图1和图2，如本文讨论的是，带凹槽的辊子240、260形成用于接纳张紧线缆250的凹槽。参见图1和2，如本文讨论的是，带凹槽的辊子242、262形成用于接纳馈给线缆252的凹槽。多个引导件243从板156向外延伸并且用于保持张紧线缆250。多个引导件245从板157向外延伸并且用于保持馈给线缆252。

参照图9，每个线缆250和252围绕中空容器120延伸，并且在两个端部处连接于相应的张紧接口线缆组件1300和1310。每个张紧接口线缆组件1300、1310在一个端部处包括与相应线缆250、252连接的张紧线缆接口1303、1313且在相对端部处包括具有链轮的相应链条1302、1312。至少一些链轮包括突部1305、1315，这些突部1305、1315插入到被形成在杆件张紧接口1307、1317上的一系列轴1306、1316的一个轴中。替代地，也可使用其它类型的结构，例如具有链节的链节链条，这些链节由形成在杆件张紧接口1307、1317上的构件捕获。链条1302、1312和链轮形成可调节链节耦接件，其中，链条1302、1312上多个链轮中的任何一个链轮可插入到多个突部1305、1315的任何一个突部中，以调节每个线缆250、252的最终长度，使得线缆250的长度大致等于线缆252的长度。使得每个线缆250、252的长度相等有助于在张紧每个线缆250、252之前减小线缆250、252之间的任何不平衡。

能通过每个杆件张紧接口1307、1317来调节每个线缆250、252上的张力。每个杆件张紧接口1307、1317包括张紧杆件1301、1311，该张紧杆件1301、1311在以棘轮运动方式移动时增大或减小对应构件1308、1318的总长度，且在效果上减小或增大每个线缆250、252上的张力大小。每个杆件张紧接口1307、1317的总长度能使用张紧杆件1301、1311来调节。在每个线缆250、252上的张力增大时，施加于行进管件切削器100的向下力F₁和/或F₂的大小增大。具体地说，施加于外支架138的向下力的大小增大，以致使外支架138相对于内支架136枢转。

参见图9，转矩扳手1320用于齿合住杆件张紧接口1307、1317的张紧杆件1301、1311。转矩扳手1320包括显示器1322，以告知操作者施加于线缆250、252的张力。

力调节组件140用于改变外支架138相对于内支架136的垂直位置，以在行进管件切削器100围绕中空容器120的外部行进时补偿行进管件切削器100向内和向外的位移，从而维持由杆件张紧接口1307、1317引起的恒定压力。如图4所示，力调节组件140包括引导轮调节器160和引导轮弹性件162，该引导轮调节器附连于内支架136的壳体143的前向壁147，且如图5中所示，该引导轮弹性件162附连于内支架136的壳体143的后向壁148。

引导轮调节器160由诸如紧固件163(参见图11)的合适装置刚性地附连于内支架136的壳体143的前向壁147，并且从前向壁147向上延伸。引导轮调节器160在外支架138的板156、157之间延伸并且可枢转地附连于这些板。

如能在图10中最清楚地观察到的，引导轮调节器160包括壳体164，该壳体具有第一部分164a和第二部分164b，该第一部分164a具有从中通过的通道165，且该第二部分164b部分地闭合通道165的内端部。套筒166安装在壳体164的通道165内。套筒166具有第一部分166a和第二部分166b，该第一部分166a具有从中通过的通道167，且该第二部分166b从壳体164的外端部向外延伸。第二部分166b包括从中伸出的成对枢转销172。轴承168围绕套筒166并且允许套筒166相对于壳体164滑动。

位置调节组件169延伸通过套筒166中的通道167。位置调节组件169包括连接在一起的柄部174、销177、支承件179和螺母182。柄部174延伸通过套筒166的通道167，并且具有内端部部分174a和外端部部分174b，该内端部部分174a从套筒166向内延伸，且该外端部部分174b从套筒166向外延伸。柄部174在螺纹173处螺纹地连接于套筒166。工具接合凹部175形成在柄部174的外端部部分174b中。柄部174具有从中通过的通道176，销177安装在该通道176中，以使得销177垂直于柄部174的轴线。销177接合套筒166的内端部。支承件179附连于柄部174的内端部，其具有供销177位于其中的凹部。轴承183设置在壳体164的第二部分164b和支承件179之间，以允许位置调节组件169相对于壳体164且相对于套筒166旋转。螺母182螺纹地附连于柄部174的内端部部分174a并且邻抵于轴承183，以防止位置调节组件169相对于壳体164和相对于套筒166的线性平移。

壳体164由紧固件163固定地附连于内支架136的壳体143。从套筒166伸出的枢转销172位于外支架138的板156、157中的孔口或凹部内，以允许外支架138相对于引导轮调节器160枢转。

力指示器207设置在引导轮调节器160上，以当通过杆件张紧接口1307、1317将张力施加在行进管件切削器100上时允许操作者调节外支架138相对于内支架136的垂直位置。力指示器207由窗口207a形成，该窗口在其上具有标记207b。标记207b设置在套筒166上并且在窗口207a中可见。当调节引导轮调节器160时，工具(未示出)与工具接合凹部175接合且位置调节组件169旋转。由于柄部174无法相对于壳体164线性地平移，因而位置调节组件169的旋转经由螺纹173处的螺纹连接致使套筒166线性平移。由于套筒166由枢转销172附连于外支架138的板156、157，这致使外支架138相对于内支架136向内或向外移动。

从套筒166延伸的枢转销172位于外支架138的板156、157中的孔口或凹部内，以允许外支架138相对于引导轮调节器160枢转。

如图3所示，引导轮弹性件162可枢转地附连于内支架136的基板142并且可枢转地附连于外支架138的板156、157。如图12和图13中最清楚地示出的是，引导轮弹性件162包括内壳体和外壳体184、185以及闭合组件189，该内壳体和外壳体形成从中通过的通道186，其中，诸如贝式垫圈的多个弹性件187安装在匹配的杆188上。外壳体185能相对于内壳体184滑动，以使得外壳体185进入并且相对于内壳体184伸缩。内壳体184由侧壁191和端壁192形成。内壳体184的相对端部是开放的。端壁192具有从中延伸的成对枢转销193，该成对枢转销位于形成于内支架136的基板142中的凹部内。安装件196和螺母198位于外壳体185的外端部上。螺母198螺纹地附连于外壳体185的外端部，并且将安装件196固定在外壳体185的肩部上。成对枢转销199从安装件196向外径向地延伸。安装件196由诸如销200的合适装置旋转地附接于外壳体185。闭合组件189位于外壳体185的外端部中，承靠于内壳体184内的弹性件187，并且将弹性件187保持在内壳体184内。

内壳体184上的枢转销193位于内支架136的基板142中的凹部195内，以允许内支架136相对于引导轮弹性件162枢转。安装件196上的枢转销199位于外支架138的板156、157中的孔口内，以允许外支架138相对于引导轮弹性件162枢转。

力指示器208设置在引导轮弹性件162上，以允许操作者了解杆件张紧接口1307、1317将多少张力施加在行进管件切削器100上。力指示器208由窗口208a形成，该窗口208a在其上具有标记208b。标记208b设置在外壳体185上并且在窗口208a中可见。当由杆件张紧接口1307、1317施加张力时，由于外壳体185由枢转销199可枢转地附连于外支架138，因而外壳体185相对于内壳体184移动，这致使标记208b沿着窗口208a的长度移动并且向操作者指示张力大小。

能在操作行进管件切削器100之前，将由引导轮弹性件162提供的张力调节至期望的设定力。为了这样做，操作者将杆件张紧接口1307、1317接合至例如由引导轮调节器160指示的初始“设定”位置力。这导致引导轮弹性件162的弹性件187根据杆件张紧接口1307、1317的旋转方向压缩或伸展。内壳体和外壳体184、185相对于彼此的移动，且由此外支架相对于内支架的移动则受通过弹性件187提供的弹性力的大小限制。

参照图1，行进管件切削器100支承在大体圆柱形中空容器120上，用以通过引导辊子121围绕中空容器120的周缘移动。应理解的是，行进管件切削器100可适合于耦接至任何形状和尺寸的中空容器，例如椭圆形、正方形、矩形或任何其它多边形或具有精确边界的容器。引导辊子121定位在引导轨道组件230上。将外引导辊子121定位在引导轨道组件230上允许行进管件切削器100能对中空容器120做出更精确切削。显而易见的是，引导轨道组件230能形成为单个一体成形件或形成为多个部段，这些部段可互连并且装配在中空容器120周围以形成连续轨道。不管引导轨道组件230是单个一体成形件还是多个部段，引导轨道组件230均可使用紧固件234紧固于中空容器120。

参照图1和图2，至少一个张紧线缆250卷绕在中空容器120周围以及在框架105之上。线缆250可经由通路在框架105之上被引导。在一个实施例中，使用多个带凹槽的辊子240、260和多个引导件243形成用于引导张紧线缆250的通路。张紧线缆250插入或螺接通过成对引导件243，且线缆250相对于至少一个且较佳地两个带凹槽的辊子240、260张紧，以将向下力F₁施加于行进管件切削器100，从而将行进管件切削器100挤压并且保持于中空容器120。在一些示例性实施例中，向下力F₁大于约11000N。在其它示例性实施例中，向下力F₁大于约21000N。在又一些示例性实施例中，向下力F₁大于约36000N。该力F₁将行进管件切削器100压靠于中空容器120，且有助于行进管件切削器100的切削工具270刺穿通过中空容器120的外表面和壁。

在所说明的示例性实施例中，带凹槽的辊子242、262接纳馈给线缆252。馈给线缆252可用于将附加的力F₂向下提供到框架105上，和/或馈给线缆252可用于围绕中空容器120地驱动行进管件切削器100。馈给线缆252插入或螺接通过成对引导件245和带凹槽的辊子242、262。线缆252相对于至少一个且较佳地两个带凹槽的辊子242、262张紧，以将进一步的向下力F₂施加于行进管件切削器100，从而将行进管件切削器100挤压并且保持于中空容器120。在一些示例性实施例中，向下力F₂大于约11000N。在其它示例性实施例中，向下力F₂大于约21000N。在又一些示例性实施例中，向下力F₂大于约36000N。该向下力F₂将行进管件切削器100压靠于中空容器120，且有助于行进管件切削器100的切削工具270刺穿中空容器120的外表面和壁。带凹槽的辊子240、242绕第一轴线旋转且带凹槽的辊子260、262绕第二轴线旋转，且第一和第二轴线两者沿大体与中空容器120的外表面和中心纵向轴线平行的方向对准。

在行进管件切削器100围绕中空容器120行进期间，如果行进管件切削器100遇到隆起部或凹陷部，力调节组件140就用于确保切削是精确的。当遇到隆起部时，在线缆250、252向下挤压到外支架138上时，引导轮弹性件162的外壳体185相对于内壳体184向内伸缩，且外支架138相对于内支架136向内移动。当遇到凹陷部时，引导轮弹性件162的外壳体185相对于内壳体184向外伸缩，且外支架138相对于内支架136向外移动。当操作者观察到隆起部或凹陷部时，操作者会观察到引导轮弹性件162上力指示器208中的对应改变；也就是说，当外支架138相对于内支架136移动时，在外壳体185相对于内壳体184伸缩时，标记209会从“设定”位置朝向“最小”或“最大”位置中的一个位置移动。为了确保合适的切削，操作者然后调节引导轮调节器160，以校正这种改变以使其返回至力指示器207上的“设定”位置。为了调节引导轮调节器160，工具与工具接合凹部175接合且位置调节组件169旋转。由于柄部174无法相对于壳体164线性地平移，因而位置调节组件169的旋转经由螺纹173处的螺纹连接致使套筒166线性平移。由于套筒166由枢转销172附连于外支架138的板156、157，这致使外支架138相对于内支架136向内或向外移动。在通过隆起部或凹陷部之后，当外支架138相对于内支架136移动时，在外壳体185相对于内壳体184伸缩时，标记209会再次从“设定”位置朝向“最小”或“最大”位置中的一个位置移动。操作者通过再次将工具与引导轮调节器160的工具接合凹部175接合并且旋转位置调节组件169来再次将引导轮调节器160重新调节返回至力指示器207上的“设定”位置。同样，由于柄部174无法相对于壳体164线性地平移，因而位置调节组件169的旋转经由螺纹173处的螺纹连接致使套筒166线性平移。由于套筒166由枢转销172附连于外支架138的板156、157，这致使外支架138相对于内支架136向内或向外移动。

参照图2，在一实施例中，馈给线缆252与绞盘组件130接合，这在图14-18中更清楚地示出。绞盘组件130包括壳体700、轴702、蜗轮704、轴承707、绞盘706、1706、紧固件708以及轴承710，该壳体700刚性地附连于外支架138的板157，该轴702从壳体700向外伸出，该蜗轮704位于壳体700内并且附接于轴702用于与轴702一起旋转，该轴承707安装在轴702和壳体700之间，该绞盘706、1706位于蜗轮704的外端部上，该紧固件708将绞盘706、1706螺纹地附连于蜗轮704，且该轴承710安装在蜗轮704和壳体700之间。

壳体700具有外壁750、内壁752以及将外壁和内壁750、752连接在一起的多个侧壁754a、754b、754c、754d。凹部756设置在壳体700内，蜗轮704坐落到该凹部756中。轴环701附连于壳体700的外壁750并且凹部756延伸通过该轴环701。通道758设置成通过其中一个侧壁754b并且与凹部756连通。

蜗轮704具有下部圆形主体712，该下部圆形主体712在其周界上具有多个齿714。主体712的内表面716凹入以形成凹入凹部721。中心通道715延伸通过主体712。轴718从主体712向外延伸。轴718具有从中通过的带螺纹中心通道719，该带螺纹中心通道与通道715连通。主体712位于壳体700中的凹部756内，且轴702位于通道715内。凹部756的内部部分的形状适应于主体712的形状。轴718延伸通过凹部756的外部部分，该凹部756的外部部分穿过轴环701。

轴承710具有内座圈720和外座圈722，且它们之间具有多个球轴承724。如图16所示，轴承710是双联角接触轴承。轴承710位于蜗轮704的轴718周围并且位于凹部756穿过轴环701的外部部分内。内座圈720与蜗轮704的轴718接合，以使得轴承710位于蜗轮704的主体712上并且与蜗轮704一起旋转。外座圈722附连于轴环701。轴承710从轴环701向外延伸。轴承710使得蜗轮704能相对于壳体700旋转。

在图14-16和图19中示出绞盘706的第一实施例。在图17和图18中示出绞盘1706的第二实施例。

绞盘706的第一实施例具有圆形基壁726，裙部728从圆形基壁垂下。裙部728从基壁726垂下并且在绞盘706的下侧中限定大体凹入凹部730。通道736延伸通过基壁726并且与凹部730连通。裙部728的外表面形成圆柱形壁738。成对隔开的圆形凸缘732、734在裙部728的内边缘和外边缘处从裙部728径向地向外延伸。

绞盘1706的第二实施例具有圆形基壁1726，裙部1728从圆形基壁1726垂下。裙部1728从基壁1726垂下并且在绞盘1706的下侧中限定大体凹入凹部1730。通道1736延伸通过基壁1726并且与凹部1730连通。裙部1728的外表面由成对成角度壁1738a、1738b形成，该成对成角度壁形成V形。如图所示，V形形成170度的夹角；也就是说，每个壁1738a、1738b相对于绞盘1706的中心线成5度的角度。

紧固件708螺纹地附连穿过绞盘706、1706的基壁726、1726的通道736、1736，并且与蜗轮704中的带螺纹凹部719螺纹地接合，从而将绞盘706、1706和蜗轮704旋转地固定在一起。轴承710、蜗轮704的轴718的一部分以及壳体700的轴环701位于绞盘凹部730、1730内。此种结构允许实现绞盘组件130的较低型面，且由此允许实现行进管件切削器100减小的高度尺寸。

绞盘组件130由驱动机构740驱动。驱动机构740包括马达760，该马达经由齿轮箱744连接于双导程蜗轮杆742并且驱动该双导程蜗轮杆。齿轮箱适配器762将齿轮箱744连接于壳体700。齿轮箱744由耦接件764附连于双导程蜗轮杆742。耦接件764键连接于齿轮箱744并且键连接于双导程蜗轮杆742，以将双导程蜗轮杆742旋转地固定于齿轮箱744。键766从双导程蜗轮杆742向外延伸并且位于耦接件762的键槽768内。键槽768比键766长，以允许双导程蜗轮杆742相对于耦接件762并且相对于齿轮箱744滑动，同时将双导程蜗轮杆742旋转地固定于齿轮箱744。双导程蜗轮杆742能相对于齿轮箱744滑动。

双导程蜗轮杆742由两个导程形成，这两个导程在双导程蜗轮杆742上形成螺纹形状746，该螺纹形状746会从双导程蜗轮杆742的一个端部至双导程蜗轮杆742的另一端部在厚度上增大。

双导程蜗轮杆742安装在蜗轮调节器778和蜗轮张紧器780之间，该蜗轮调节器和蜗轮张紧器螺纹地连接于形成通道758的壁750、752、754c。多个轴承770和垫圈772夹在双导程蜗轮杆742和壳体700之间，以允许双导程蜗轮杆742相对于壳体700旋转。轴承774夹在双导程蜗轮杆742和蜗轮调节器778之间，以允许双导程蜗轮杆742相对于蜗轮调节器778旋转。轴承774夹在双导程蜗轮杆742和蜗轮张紧器780之间，以允许双导程蜗轮杆742相对于蜗轮张紧器780旋转。轴承774可以是滚针轴承。密封件782设置在蜗轮调节器778和双导程蜗轮杆742之间。密封件782设置在蜗轮张紧器780和双导程蜗轮杆742之间。

蜗轮调节器778由杯形主体784形成，该杯形主体784在一个端部中具有凹部786且在相对端部中具有多个隔开的开口788，轴承774和双导程蜗轮杆742的端部位于该凹部786中。主体784螺纹地连接于壳体700。主体784也可由紧固件790附连于壳体700。

蜗轮张紧器780由杯形主体792形成，该杯形主体792具有从中通过的通道且在相对端部中具有多个隔开的开口794，轴承774和双导程蜗轮杆742的相对端部位于该通道中。主体792螺纹地连接于壳体700。主体792也可由紧固件796附连于壳体700。

双导程蜗轮杆742的轴向位置能相对于蜗轮704上的齿714改变，以将双导程蜗轮杆742和蜗轮704之间的反冲减小至近乎零。为了改变双导程蜗轮杆742相对于蜗轮704上的齿714的轴向位置，紧固件790、796被移除或回撤，以使得它们并不接合壳体700，且诸如扳钳扳手的工具(未示出)与孔口788接合来使得蜗轮调节器778相对于壳体700旋转，且诸如扳钳扳手的工具(未示出)与孔口794接合来使得蜗轮张紧器780相对于壳体700旋转。双导程蜗轮杆742相对于壳体700旋转并且导致双导程蜗轮杆742相对于壳体700轴向地平移，直到将反冲减小至期望水平为止。之后，蜗轮调节器778和蜗轮张紧器780朝向双导程蜗轮杆742移动，以将轴承和垫圈770、772、774固定地保持就位。

双导程蜗轮杆742上的螺纹形状746与蜗轮704上的齿714相互接合。这样，双导程蜗轮杆742的旋转经由蜗轮704和紧固件708致使绞盘706、1706旋转。马达760可例如是电动机、电动伺服马达、流体马达、伺服电动机、液压马达、空气驱动马达等等。在一些示例性实施例中，马达760可以是液压马达，其具有连接到液压回路中的液压马达和用于控制至马达760的油流量的合适阀装置。

在使用期间，馈给线缆252位于裙部728、1728的壁738、1738a、1738b上。在绞盘706的第一实施例中，凸缘732、734防止馈给线缆252与绞盘706脱离。在绞盘1706的第二实施例中，V形壁1738a、1738b防止馈给线缆252与绞盘1706脱离。驱动机构740使得绞盘706、1706根据期望沿顺时针方向或逆时针方向旋转。在馈给线缆252在张紧作用下卷绕在绞盘706、1706周围的情形下，通过简单地使用驱动机构740旋转绞盘706、1706，绞盘706、1706可用于沿着轨道并且围绕中空容器120驱动行进管件切削器100。

在一些示例性实施例中，张紧线缆250和馈给线缆252可各自卷绕在同一绞盘或者相应的不同绞盘周围，并且线缆250、252中的任一者或两者可用于沿着轨道并且围绕中空容器120驱动行进管件切削器100。附加地，线缆250和252中的任一者或两者可张紧，以将向下力F₁或F₂提供到框架105上。此外，虽然仅仅示出一个张紧线缆250和一个馈给线缆252，但也可使用多个张紧线缆250和多个馈给线缆252，以为行进管件切削器100提供附加的向下力或者驱动能力。

如所讨论的是，每个线缆250和252围绕中空容器120延伸，并且在两个端部处连接于相应的杆件张紧接口1307、1317。每个线缆250、252上的张力能通过每个杆件张紧接口1307、1317来调节。在每个线缆250、252上的张力增大时，施加于行进管件切削器100的向下力F₁和/或F₂的大小增大。附加地，如本文所讨论的是，向下力F₁、F₂能通过使用行进管件切削器100上的引导轮调节器160来调节。

在行进管件切削器100围绕中空容器120行进时，通过切削工具270透过中空容器120的壁形成切口。在一些示例性实施例中，切削工具270可以是金属切削开槽锯和/或斜面型成形切削器。

如图23所示，用于使切削工具270旋转的驱动力从马达294中获得，该马达294安装于变速齿轮箱152，该变速齿轮箱152连接于齿轮箱组件132。马达294可例如是任何类型的马达，例如流体马达、电动机、电动伺服马达、液压马达、空气驱动马达等等。在一些示例性实施例中，马达294可以是液压马达，其具有连接到液压回路中的液压马达和用于控制向马达294的油流量的合适阀装置。

如能在图23-26中最清楚地观察到的，齿轮箱组件132包括壳体800，且驱动轴802安装在该壳体800中。驱动轴802延伸通过内支架136的侧壁146并且延伸到壳体800中。驱动轴802连接于变速齿轮箱152和马达294并且由其驱动。右旋螺旋齿轮804和左旋螺旋齿轮806安装在壳体800内的驱动轴802上。螺旋齿轮804、806的端部彼此邻抵。多个滚针滚子轴承808围绕驱动轴802并且与壳体800接合，以允许驱动轴802相对于壳体800旋转。

切削工具主轴284延伸通过内支架136的相对侧壁145并且延伸到壳体800中。右旋螺旋齿轮810和左旋螺旋齿轮812安装在壳体800内的主轴284上。螺旋齿轮810、812的端部彼此邻抵。主轴284的旋转轴线平行于驱动轴802的旋转轴线但与之偏离一定距离。主轴284上的右旋螺旋齿轮810与驱动轴802上的右旋螺旋齿轮804相互接合；主轴284上的左旋螺旋齿轮812与驱动轴802上的左旋螺旋齿轮806相互接合。多个滚针滚子轴承814围绕主轴284并且与壳体800接合，以允许主轴284相对于壳体800旋转。多个滚子轴承816设置在主轴284和壳体800之间，以进一步使得能够旋转。滚子轴承816定位在滚针滚子轴承814之间。

圆形螺母818定位在主轴284上，以将轴承814、816和齿轮810、812保持到主轴284上。圆形螺母818邻抵于轴承814。如图25所示，螺母818在其中具有凹部820，且密封件822安装在该凹部820中。密封件822完全地坐落在凹部820内。

合适的O型圈设置在齿轮箱组件132中，以密封齿轮箱组件132，从而防止内部润滑流体泄露。

壳体800具有大体平坦的内表面824，不同点在于，其外表面中具有第一凹入部分826、第二凹入部分828和第三凹入部分830。第一凹入部分826设置在螺旋齿轮810和滚子轴承816之间。壳体800的内表面在该第一凹入部分826处邻抵于主轴284。第一凹入部分826沿着主轴284的长度足够远，以至于切削工具270的重量不会在该第一凹部826处影响壳体800的结构强度。第二凹入部分828设置成靠近于螺旋齿轮812。壳体800在该第二凹入部分828处的内表面邻抵于螺旋齿轮812。第三凹入部分830设置在螺旋齿轮812与滚针滚子轴承814的近端之间，该滚针滚子轴承的近端靠近于螺旋齿轮812。壳体800的内表面在该第三凹入部分830处邻抵于滚针滚子轴承814。第二凹入部分828和第三凹入部分830远离切削工具270，以使得切削工具270的重量并不在这些第二凹入部分828和第三凹入部分830处影响壳体800的结构强度。

在使用中，马达294接合变速齿轮箱152，该变速齿轮箱152驱动齿轮箱组件132。在齿轮箱组件132中，驱动轴802通过此种接合而旋转，这使得安装在其上的右旋和左旋螺旋齿轮804、806旋转。驱动轴802上右旋和左旋螺旋齿轮804、806的旋转导致主轴284上的右旋和左旋螺旋齿轮810、812旋转，由此使得切削工具270旋转。

参照图24，行进管件切削器100包括调节机构320，以沿远离中空容器120的外表面的垂直方向或者朝向该外表面的垂直方向、连同齿轮箱组件132一起降低或抬高主轴284和相关联的切削工具270。调节机构320能使用诸如电力工具、钻机或手持棘轮扳手的工具、顺时针或逆时针旋转，以根据调节机构320的旋转方向沿远离中空容器120的外表面的方向或者朝向该外表面的方向、连同齿轮箱组件132一起移动主轴284和相关联的切削工具270。当主轴284和相关联切削工具270连同齿轮箱组件132一起朝向中空容器120的外表面移动时，齿轮箱组件132的壳体800的内表面824能与内支架136的基板142接合。当壳体800的内表面824与基板142接合时，桥接部分141坐落抵靠于第一凹入部分826，以使得桥接部分141位于由第一凹入部分826形成的凹部内，第二凹入部分828位于孔口139内，且第三凹入部分830坐落抵靠于凹部135。也就是说，壳体800的内表面824形成为使得一些部分通过基板142，且一些部分邻抵于基板142的外表面142b。这允许主轴284和相关联切削工具270、连同齿轮箱组件132一起相对于内支架136的更进一步行进，并且允许较小尺寸高度，由此减小行进管件切削器100的总体轮廓。此外，滚针滚子轴承808、814的使用、右旋和左旋螺旋齿轮804、806、810、812的使用以及密封件822位于螺母818内的设置允许齿轮箱组件132具有较小尺寸高度，由此减小行进管件切削器100的总体轮廓。

如图1所示，用于切削工具270的防护组件134安装在内支架136的壳体143的侧壁145上。如能在图27-31中最清楚地所观察到的，防护组件134包括壳体900和成对防护件902、904，该成对防护件902、904能相对于壳体900移动。防护件902、904可移动，以在切削工具270朝向中空容器120移动时更多地露出切削工具270。

壳体900由第一部分906和第二部分908形成，该第一部分906由铰链910连接于第二部分908。第一和第二部分906、908形成具有开口端部的空腔，如图1所示，切削工具270安装在该空腔中。

第一部分906具有直立壁906a，且凸缘906b从直立壁906a向外延伸。凸缘906b围绕直立壁906a的外端部延伸，并且部分地围绕直立壁906a的侧边缘延伸。直立壁906a的内端部在其中具有孔口909，切削工具270的主轴284延伸通过该孔口909。第二部分908包括直立壁908a，且凸缘908b从直立壁908a向外延伸。凸缘906b、908b彼此邻抵。凸缘906b、908b可以是弧形的，以模拟切削工具270的周界的形状。

铰链910连接于第一和第二部分906、908的外端部，以使得第二部分908能如图29-31中所示相对于第一部分906向外旋转。铰链910可包括锁定件912，用以将铰链910锁定就位，以使得防止第二部分908相对于第一部分906旋转。

防护件902、904附连于第二部分908并且能相对于该第二部分移动，从而使得空腔更大或更小。每个防护件902、904包括大体饼形侧壁902a、904a，且凸缘902b、904b从其外边缘延伸。凸缘902b、904b与第二部分908的凸缘908b重叠。如图所示，每个饼形侧壁902a、904a均具有从中通过的弧形槽914、916，且螺钉或销919、923附连于相应的饼形侧壁902a、904a。螺钉或销919、923延伸穿过槽914、916并且防止防护件902、904从第二部分908释放。在螺钉或销919、923沿着槽914、916滑动的情形下，防护件902、904能相对于第二部分908滑动。应理解的是，螺钉或销919、923可设置成穿过防护件902、904上的槽914、916和第二部分908。如图所示，防护件904由铰链918附连于第二部分908的直立壁908a。铰链918可由板921形成，该板921由紧固件922附连于第二部分908并且由至少一个紧固件924附连于防护件904。板921邻抵于直立壁904a的外表面。紧固件924的头部会与第二部分908的内边缘908c接合，以防止防护件904相对于第二部分908的进一步旋转。如果期望的话，第二铰链(未示出)能附连在第二部分908和防护件902之间。

第二部分908及其附连的防护件902、904能围绕铰链910的轴线相对于第一部分906沿第一方向928旋转，以打开防护组件134，从而维护容纳在空腔内的切削工具270。第二部分908及其附连的防护件902、904能围绕铰链910的轴线相对于第一部分906沿与该方向928相反的第二方向旋转，以闭合防护组件134，从而执行切削操作。

在切削操作期间，在切削工具270沿朝向中空容器120的方向移动时，防护件902、904的内边缘902c、904c接合中空容器120的外表面，且参见图29，防护件902、904围绕由紧固件922形成的铰链918的轴线沿方向932、934相对于第二部分908旋转。这更多地露出切削工具270。在切削工具270沿远离中空容器120的外表面的方向移动时，防护件902、904远离中空容器120的外表面移动并且沿与方向932、934相反的方向相对于第二部分908旋转，从而覆盖切削工具270。这确保切削工具270在操作期间被覆盖，以防止在操作期间触及切削工具270。

描述轨道组件230和行进管件切削器100的示例性设置和组装。轨道组件230和行进管件切削器100能以各种不同的方式设置和组装，且所有这些方式均旨在落在本发明的精神和范围内。

图32示出切削工具270’的一个实施例的立体图，该切削工具270’可替代图1所示实施例的切削工具270。图33示出图32的实施例的切削工具270’的侧视图。图34示出图32所示实施例的切削工具270’的俯视图。如图32-34共同示出的是，切削工具270’包括锥形构件1000。锥形构件1000包括顶表面1002、外锥形表面1003以及底表面1004。外锥形表面1003相对于锥形构件1000的顶表面1002设置成50°(五十度)的角度1006。在其它实施例中，外锥形表面1003可相对于顶表面1002设置成不同的角度。

锥形构件1000包括中空轴1008，该中空轴1008从顶表面1002通过底表面1004。凹槽1010A和1010B设置在锥形构件1000的底表面1004内。中空轴1008允许驱动轴802(如图24示出并讨论的)通过中空轴1008，以使得锥形构件1000旋转来切削中空容器120(如图1示出并讨论的)。驱动轴802(如图24示出并讨论的)可使用销或其它紧固构件附连于中空轴1008，且该销或其它紧固构件附连于驱动轴802并设置在锥形构件1000的底表面1004的凹槽1010A和1010B中。

锥形构件1000进一步包括八组1010的隔开凹槽1012，这八组隔开凹槽设置在锥形构件1000的外锥形表面1003之中和周围。每组1010凹槽1012包括六个单独凹槽1012，这六个单独凹槽1012以交错行的形式设置在外锥形表面1003内，该外锥形表面1003设置在顶表面1002和底表面1004之间。在锥形构件1000的外锥形表面1003中总共设有四十八个凹槽1012。四十八个凹槽1012的每个凹槽在形状和尺寸上均是相同的。四十八个凹槽1012围绕外锥形表面1003形成半螺旋形。在其它实施例中，锥形构件1000可包括不同形状、尺寸、构造和取向的不同数量的凹槽1012。

四十八个单独的切削构件1014在固定位置附连于四十八个凹槽1012的每个凹槽并且部分地附连在凹槽内，以使得其中一个切削构件1014部分地设置在四十八个凹槽1012的每个凹槽内。切削构件1014使用紧固件1016附连于凹槽1012。在其它实施例中，切削构件1014可使用诸如粘合剂、压配合的各种紧固机构或其它紧固机构附连在凹槽1012内。每个切削构件1014是三角形的，并且包括相对的前和后表面1018和1020以及侧表面1022、1024和1026。整个侧表面1022和侧表面1024和1026的一些部分以及相对的前表面1018和后表面1020延伸出凹槽1012并且延伸到外锥形表面1003之上。在其它实施例中，切削构件1014可在形状、尺寸、构造以及取向上有所不同。

如图32所示，每个凹槽1012包括底表面1028和切削构件保持区域1030。底表面1028是曲面。在其它实施例中，底表面1028可在形状上改变。切削构件保持区域1030的形状用于将切削构件1014保持在凹槽1012的端部1032处的固定位置中。切削构件保持区域1030在形状上大体是部分三角形的，以将三角形切削构件1014在凹槽1012的端部1032处保持就位。在其它实施例中，切削构件保持区域1030可具有不同的形状，该形状构造成将不同形状的切削构件1014在凹槽1012的端部1032处保持就位。在切削构件1014切削中空容器120时(如图1所示)，凹槽1012的底表面1028提供物料排除部，以允许切削物料远离切削构件1014通过并且进入和离开凹槽1012的底表面1028，从而避免与切削构件1014干涉。每组1010的凹槽1012围绕外锥形表面1003沿径向方向1013彼此径向地交错，以在每个凹槽1012之间留下径向空间1015。每组1010的凹槽1012沿轴向方向1017交迭。切削构件1014各自以特定角度1042设置，以允许在切削工具270’同时运行的同时这些切削构件之间形成相等的间距。在切削构件1014前进到中空容器120(图1示出)时，这导致切削工具270’上的负载等同而非递增。

如图32所示，切削构件1014各自以角度1042相对于垂直轴线1044设置。角度1042包括5°(五度)。在其它实施例中，角度1042可改变。例如，在一个实施例中，角度1042可在1(一度)和45°(四十五度)之间改变。在其它实施例中，角度1042可进一步改变。

如图32-34共同示出的是，四十八个切削构件1014和它们的相应凹槽1012以向内角度围绕锥形构件1000的外锥形表面1003设置成半螺旋形，以允许在中空表面120(图1示出)中作出有效且精确的部分斜面切削或切穿，同时将切削物料远离切削构件1014虹吸出并且使其进入和离开凹槽1012的底表面1028，以避免与切削构件1014干涉。在其它实施例中，切削工具270’、包括其部件可在形状、尺寸、构造以及取向上改变。

图35示出说明用于切削中空容器的方法1050的一个实施例的流程图。方法1050可使用本公开的任何管件机加工装置或切削工具。在步骤1052中，管件机加工装置用于切削中空容器。管件机加工装置包括切削工具，该切削工具包括：锥形构件；多个凹槽，这些凹槽以半螺旋形设置在锥形构件的外锥形表面周围；以及多个切削构件，其中这些切削构件中的每个切削构件相对于垂直轴线以非零角度设置在多个凹槽中的一个凹槽内的固定位置中。在步骤1054中，中空容器的切削物料从切削构件移入和移出它们的相应凹槽。

在方法1050的可选步骤中，切削工具可在切穿中空容器或对中空容器切斜角的同时围绕中空容器行进。在方法1050的另一可选步骤中，在切削构件前进到中空容器时，可持续地在切削工具上提供相等负载。在方法1050的又一可选步骤中，由于多个凹槽将中空容器的切削物料远离切削构件移动，因此切削物料不会与切削构件干涉。在其它实施例中，方法1050的一个或多个步骤可在实质上或顺序上进行改变，且方法1050的一个或多个步骤可以不遵循这个，或者一个或多个附加步骤可被添加至方法1050。

提供摘要以允许读者快速地获得技术公开的本质。提交时应当理解的是，摘要将不用于解释或限制权利要求书的范围或意义。此外，在前述的具体实施方式中会发现，出于使得内容更为简练的目的，在各个实施例中将各种特征组合在了一起。本发明的方法不应被解释为反映下述意图，即：所保护的实施例要求超出每条权利要求所明确记载的特征。而是，如下文权利要求书所反映的，创造性主题所依赖的特征范围小于单个公开实施例的全部特征。因此，以下权利要求被并入具体实施方式中，且每条权利要求自行成立单独保护的主题。

尽管描述了本发明的各种实施例，但是对于本领域的普通技术人员而言，显而易见的是：其它实施例和实施方式在本发明范围内是可能的。因此，本发明仅仅受所附权利要求及其等同物的限制。

Claims (13)

1.一种行进管件切削器，所述行进管件切削器适于在围绕中空容器行进的同时对所述中空容器执行切穿或斜角切削，所述行进管件切削器包括：

支架；

切削工具，所述切削工具附连于所述支架，所述切削工具适于在围绕所述中空容器行进的同时对所述中空容器执行切穿或斜角切削；

所述切削工具包括：

锥形构件；

多个隔开的凹槽，所述多个隔开的凹槽以半螺旋形设置在所述锥形构件的外锥形表面周围；以及

多个切削构件，其中，所述多个切削构件的每个切削构件相对于所述切削工具的垂直轴线以非零角度设置在所述多个凹槽中的一个凹槽内的固定位置中；

其中，所述切削构件被配置为在所述切削工具朝向所述中空容器运动时对所述中空容器执行切穿或斜角切削。

2.根据权利要求1所述的行进管件切削器，其中，所述切削工具进一步包括驱动轴和中空轴，所述中空轴从所述锥形构件的顶表面通往所述锥形构件的底表面，其中，所述驱动轴附连于所述中空轴并且在所述中空轴内，且所述驱动轴适于使得所述锥形构件旋转。

3.根据权利要求1所述的行进管件切削器，其中，所述切削工具进一步包括多组所述多个凹槽，并且每组所述凹槽在所述外锥形表面中包括交错的多排所述多个凹槽。

4.根据权利要求3所述的行进管件切削器，其中，每组所述凹槽在所述外锥形表面中沿径向方向交错，并且每组所述凹槽沿轴向方向交迭。

5.根据权利要求1所述的行进管件切削器，其中，所述切削工具的所述多个切削构件中的每一个切削构件相对于所述垂直轴线以相同的非零角度设置在所述多个凹槽中的一个凹槽内的所述固定位置中。

6.根据权利要求1所述的行进管件切削器，其中，所述切削工具的所述多个凹槽中的每一个凹槽包括曲面形状的底表面。

7.根据权利要求1所述的行进管件切削器，其中，所述切削工具的所述多个切削构件中的每一个切削构件设置在其相应凹槽的端部处，且每个相应凹槽适于提供物料排除部，以使得由每个切削构件切削的物料通过并离开其相应凹槽。

8.一种切削中空容器的方法，包括：

使用管件机加工装置的切削工具切削中空容器，所述切削工具包括：锥形构件；多个隔开的凹槽，所述多个隔开的凹槽以半螺旋形设置在所述锥形构件的外锥形表面周围；以及多个切削构件，其中，所述多个切削构件中的每一个切削构件相对于所述切削工具的垂直轴线以非零角度设置在所述多个凹槽中的一个凹槽内的固定位置中，并且其中，所述切削构件被配置为在所述切削工具朝向所述中空容器运动时对所述中空容器执行切穿或斜角切削；以及

使得所述中空容器的切削物料脱离所述切削构件而移入和移出所述多个凹槽。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括使得所述切削工具在对所述中空容器执行切穿或斜角切削的同时围绕所述中空容器行进。

10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在所述切削构件前进到所述中空容器时，在所述切削工具上持续地提供相等负载。

11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：由于所述多个凹槽将所述中空容器的所述切削物料移离所述切削构件，因此使所述切削物料不与所述切削构件形成干涉。

12.根据权利要求8所述的方法，其中(1)所述切削所述中空容器包括当所述切削工具在切穿或斜角切削所述中空容器的同时，所述切削工具通过附连的支架被支撑在所述中空容器周围；或者(2)所述方法还包括在所述切削构件前进到所述中空容器时，在所述切削工具上持续地提供相等负载。

13.根据权利要求1所述的行进管件切削器，其中，所述切削工具被配置成在所述切削构件前进到所述中空容器时，在所述切削工具上持续地提供相等负载。

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