专利名称：分离凸缘的设备和方法
技术领域：
本发明涉及分离管道的凸缘的设备和方法。
背景技术：
大直径管道通常用首尾相连放置在一起的一系列较短的管道部分形成。通 过栓接从要接合的管道的端部径向延伸的相邻的凸缘来将管道的这些部分接 合。穿过凸缘中的孔将螺栓插入，通常在将这些螺栓用于将两个凸缘相互朝向 拉动之前将垫片插在相邻的凸缘之间，且这些螺栓产生一种充分地液密接合 处。垫片偶尔需要检查或更换，因此，偶尔需要进入相邻的凸缘之间的区域。发明内容根据本发明的第一方面，提供分离管道的凸缘的设备，这种设备包括一个或多个螺栓孔接合器件以及力传输系统，这种力传输系统布置用于与 这个螺栓孔接合器件或每个螺栓孔接合器件选择性耦合并能够在这些螺栓孔 接合器件上施加力，以选择性地使这些凸缘相对于彼此移动，其中，螺栓孔接合器件包括可张开构件和张开装置，这种可张开构件_没置 成在张开之前至少部分地容纳在螺栓孔内，张开装置设置成将可张开构件张 开，以将可张开构件的外表面的至少 一部分张开以与螺栓孔接触。可在可张开构件在螺栓孔内张开之后，通过螺栓孔的内表面与可张开构件 的外表面之间的摩擦力将可张开构件保持在螺栓孔内。可张开构件也可设有一 个或多个摩擦力增强构造，如径向向外延伸的脊，或者其它径向突出物。可将 这些构造、脊或其它径向突出物沿着可张开构件的外表面轴向隔开，以使它们 张开并且在沿着螺栓孔的轴线将它们隔开的位置与螺栓孔的内表面接触。
可张开构件通常具有内钻孔以容纳该张开装置。部分，以将该外表面径向张开。相对于彼此移动的锥形部分和其它部分通常通 过设置在它们之间的支撑面相互接合。这些支撑面可基本上呈平面形或弓形， 且在大多数情形中，外表面可呈弓形，以匹配该外表面所接合的螺栓孔的内表面。可张开构件可包括总体上呈圓柱形的构件，这种构件具有延伸穿过该构件 的侧壁的一个或多个狭缝。这些狭缝通常相互平^Sf平^t于该构件的轴线。这 些狭缝通常在可张开构件周围周向隔开，且周向相邻的狭缝通常分别从该构件的交替端部(alternate ends)延伸，这样就可将该构件张开到一种"锯齿形" 构造，且这些狭缝之间的伸长的轴向部分在该构件的交替端部相互连接。优选地， 一个螺栓孔接合器件可与几个尺寸的可张开构件一起使用，以接径。因此，螺栓孔接合器件能够适用而并不需要调整整个器件以适用于每个特 定的螺栓孔直径。可张开构件的外表面通常可比螺栓孔的内表面硬。通常可用已将表面硬化 的低碳钢制成可张开构件。可将张开装置设置成在可张开构件上施加力，以径向向外移动可张开构件。张开装置可包括一个或多个截头圓锥体构件和将截头圓锥体构件相对于 可张开构件移动的致动装置。可将截头圆锥体构件设置成使截头圓锥体构件与 可张开构件之间的相对移动致使可张开构件张开。截头圆锥体构件的锥形面的 相对于截头圆锥体构件的中心轴的倾斜角可以变化，以调节相对于可张开构件 的径向张开的张开装置或可张开构件的轴向行进量。截头圆锥体构件还可具有 基本上呈多边形的截面。设有致动装置以启动截头圓锥体构件与可张开构件的相对移动。致动装置
可包括螺紋器件。在一些实施例中，致动装置可作用于可张开构件上，以朝向 截头圓锥体构件的直径较大的端部推动可张开构件。在其它实施例中，致动装置作用于截头圓锥体构件，以相对于可张开构件移动截头圆锥体构件，以使截 头圆锥体构件进一步地进入可张开构件的钻孔，并径向张开可张开构件。因此，可将在这种器件的一个部分上的螺紋和具有对应的螺紋的螺母作为致动装置 相对于彼此进行驱动，以使可张开构件相对于截头圆锥体构件轴向移动，并径 向张开。这种螺母可具有轴环，可将这种轴环设置成接合可张开构件的端面。可将力传输系统直接耦合到螺栓孔接合器件。可在每个相邻的凸缘上设置 一个螺栓孔接合器件并位于对准的螺栓孔中。力传输系统可包括两个力臂，每 个力臂分别可在一个端部连接到螺栓孔接合器件，并在另 一个端部连接到驱动 机构。这种驱动机构可以是螺紋器件，这种螺紋器件能够施加轴向力，以将附 到凸缘的两个螺栓孔接合器件分开，并因此而将这些凸缘本身分开。根据本发 明的另一个实施例，这种驱动机构可包括液压活塞。力传输系统可设有间隔条，这种间隔条可连接在力臂上的枢轴销之间。这 种间隔条的长度可以调节以适应于凸缘之间的距离，且在一旦确定理想的长度 时，可将这种间隔条锁定在多个位置。或者，可变换这些力臂上的支点的位置以改变这些力臂的杠杆比，并因此 而调整加到螺栓孔接合器件上的力的量。力传输系统可调节。间隔条的长度和驱动^U构的长度可以调节以能够在凸 缘宽度的范围内使用这种力传输系统。在某些实施例中，可液压操作这种力传输系统。螺栓孔接合器件可具有轴 向钻孔以容纳活塞并形成液压活塞室，液压活塞室用于流体相对于该器件驱动 活塞。可将活塞耦合到带动销，该带动销与螺栓孔接合器件的钻孔同轴并可在 螺栓孔接合器件的钻孔内伸缩。带动销可由液压流体的力驱出活塞室，离开凸 缘的端面，且可将带动销推动倚在位于相邻的凸缘的对准的螺栓孔中的器件 上，或倚在另一个反应面上。带动销可在端面上设有突出物或凹槽，这种突出 这就确保了这些带动销相对于彼此正确地对准，且所施加的力垂直于凸缘的径向方向。突出物和 凹槽可以是球窝的形式。突出物和凹槽可接合以避免相邻的带动销的错位和剪 切。根据本发明的第二方面，提供一种用于分离管道的凸缘的方法，这种方法包括步骤设置螺栓孔接合器件，这种螺栓孔接合器件包括可张开构件；至少部分地将这种可张开构件设置在凸缘上的螺栓孔内；致动张开装置，以将该可张开构件的外表面张开并与螺栓孔接触；设置力传输系统以作用于螺栓孔接合器件上；以及致动力传输系统以在螺栓孔接合器件上施加力，以相对于彼此移动这些凸可将这种方法的步骤重复，以将另一个螺栓孔接合器件置于相邻的凸缘的 对准的螺栓孔中。还可将这种方法的步骤重复，以将另外的两个器件置于在凸 缘周围以180。分离的对准的螺栓孔中。若有需要，可将几个器件设置于凸缘 周围的相应的螺栓孔中。这种方法还可包括设置截头圆锥体张开装置和相对于彼此之间驱动截头 圆锥体张开装置和可张开构件以将可张开构件张开的步骤。这可通过在螺紋上 转动螺母来实现，该螺母可作用于该截头圓锥体张开装置上，以将该截头圆锥 体张开装置推入该可张开构件。或者，该螺母可作用于该可张开构件上，以相 对于该张开装置移动该可张开构件。这种方法可包括计算或测量将螺栓孔接合 器件拉出螺栓孔所需要的力。这可通过记录螺母沿着螺紋转动的圏数来实现， 或者可通过用于将预先确定的转矩加到螺母上的转矩测量工具来实现。狭缝。这种方法可包括通过增加与螺栓孔接触的可张开构件的表面积的量来增 加可张开构件与螺栓孔之间的摩擦力的步骤。
'将参考示出的附图对本发明的几个实施例进行描述，在这些图中图1是根据本发明的一个实施例的螺栓孔接合器件的截面侧视分解图；图2a至图2c是示出了图1的处于组装的进展阶革爻中的器件的截面侧视图；图3是图1中组装后的器件的截面侧视图；图4a是图3中两个相邻器件的侧视图；图4b是图4a中的带有张开的套圈的器件的侧视图；图5a至图5e是示出了图3中的器件插入空的对准的螺栓孔中以实现凸缘的分离的进展阶段的截面图；图6a至图6e是根据本发明的另一个实施例组装螺栓孔接合器件的进展阶_度的侧碎见图；图7a是示于图6e中的器件的侧视图；图7b是带有部分张开的套圈的图7a中的器件的侧视图；图8a至图8c是示于图6e中的器件插入空的对准的螺栓孔中的进展阶段的截面图；图9a至图9d是示出了将力传输系统耦合到螺栓孔接合器件以及分离相邻的凸缘的进展阶段的截面侧视图；图10a是附到图7a中的螺栓孔接合器件的力传输系统的侧视图；图10b是已将力施加到螺栓孔接合器件之后的图10a中的力传输系统的侧视图；图11是未张开的套圏的透视图；图12是根据本发明的螺栓孔接合器件的一部分的另一个实施例的分解透 ^见图；以及图13是根据本发明的螺栓孔接合器件的替代实施例的分解透视图。
具体实施方式
根据本发明的一个实施例，螺栓孔接合器件通常用20表示，其组成部分 在图1中用分解图示出。螺栓孔接合器件20包括形成张开装置的一部分的本体部分38、起到可张开构件的作用的套圈40、螺母54和端盖64。本体部分38包括第一端部部分22和第二端部部分26，截头圆锥体部分 24在第一端部部分22与第二端部部分26之间。截头圓锥体部分24的大直径 端部邻近于第一端部部分22,且截头圆锥体部分24的小直径端部邻近于第二 端部部分26。第一端部部分22容纳一液压系统。这种液压系统包括开口端室84，活塞 86密封在开口端室84内。活塞86可在室84内移动以驱动从室84的开口端突 出的带动销36的相应移动。第二端部部分26在其外表面上设有螺紋28。截头 圓锥体部分24和第二端部部分26具有穿过它们延伸的连续的钻孔32，以允许 将液压流体从外部源传输到室84。第二端部部分26中的钻孔32具有扩大的部 分33，扩大的部分33的内表面设有螺紋34。套圈40具有基本上呈圆柱形的外形并由四个分离的节段42組成。每个节 段42具有多个相互平行的周向脊44和唇缘46,这些脊44从该节段的外表面 径向突出，且该唇缘46从一个端部径向向外延伸。套圏40的内表面48的形 状基本上呈截头圓锥体，且该内表面的轮廓与截头圓锥体部分24的小直径端 部的外表面的一部分相匹配。螺母54设有附到螺母54的轴环58并具有内螺紋56,内螺紋56与第二端 部部分26上的螺紋28相匹配。端盖64具有液压连接器，并且还设有与螺紋 34相匹配的螺紋66。图2a至图2c示出了处于组装的各种阶段的螺栓孔接合器件20。如图2b 所示，套圈40安装在第二端部部分26上。套圈40的锥形内表面48的锥度匹 配截头圆锥体部分24的外表面24f的锥度，这样，两个表面48和24f可相互 推挤，以使套圏40完全由部分24所支撑。然后可将螺母54组装在第二端部
部分26的上方，且螺紋56和28接合。当螺母54位于图2c所示的位置时， 轴环58在接近于螺紋28的开口端的位置被轻压在套圏40的唇缘46上，面24f 和48被轻压相互倚靠，且套圏40不张开。在组装的最后阶段，通过在钻孔32 的端部的扩大的部分33处，将螺紋66和34接合，来将端盖64固定到本体部 分38。图3示出了组装后的螺栓孔接合器件20。图4a示出了在一种位置中相互朝向的两个相邻的螺栓孔接合器件20,在 将这两个相邻的螺栓孔接合器件20组装(但是不张开)在相邻的凸缘中的对 准的螺栓孔内时确定这两个相邻的螺栓孔接合器件20相互朝向的位置。当这 两个器件在适当的位置中时，将套圈40的唇缘46压在凸缘的外表面上，且未 张开的套圈40通常位于螺栓孔内。在将套圈40张开时，相对于套圏40沿着 螺纹28驱动螺母54。套圈40自然由用力压在凸缘的外表面上的唇缘46保持 相对于凸缘静止。当螺母54沿着螺紋28移动时，轴环58反作用于静止的套 圈40的唇缘46上，并通过套圈40的钻孔拉动截头圓锥体部分24。锥形表面 24f和48相对于彼此滑动，且相对轴向移动转变成套圈节段42的径向分离。 以这种方式驱动螺母45,直到套圈张开到将器件20锁定在螺栓孔内的理想程 度。图5a至图5e示出了在接合螺栓孔以分离两个相邻的凸缘70时所涉及的 步骤。管线76的部分设有在每个端部从这些部分径向延伸的凸缘70。相邻的 凸缘70由螺栓(未示出)连接，这些螺栓位于每个凸缘上的螺栓孔72中。在 相邻的凸缘70之间有小的初始间隙74。垫片(未示出)通常位于相邻的凸缘 70之间的间隙74内，且通常径向位于螺栓孔72内。分离凸缘70的方法中的第一个步骤是将螺栓孔接合器件20定位于每个螺 栓孔72内。 一旦这些螺栓孔接合器件20位于螺栓孔72内，就可通过沿着螺 紋28驱动螺母56来将这些套圈40如图5c和图5d所示的那样张开。这就将 节段42的外表面径向向外驱动而倚在螺栓孔72的内表面上，而由套圈40的 张开的表面区域和套圈40的外表面上的构造44所导致的夹持螺栓孔72的内
表面的摩擦力，来保持螺栓孔72和套圈40之间的相对运动，采用示于图5d中的构形。为了将凸缘70分离，将有压力的液压流体源(未示出)附到端盖64上， 且顺着钻孔32抽运液压流体并进入室84内。室84内的液压流体作用于活塞 86的密封上，以将活塞86移出该室，并将带动销36的配合面37推动而相互 接触。相反的力将带动销36的配合面37推动分开，并将这些凸缘70之间的 间隙74力口宽，3口图5e所示。在沿着螺紋28转动螺母56时，可对螺母56的精确转数进行测量。由于 套圈通常以可预知的方式运行并以 一致的方式张开，所以测得的转数可用于计 算螺栓孔接合器件20的拉力。可对计算出的螺栓孔接合器件20的拉力进行调 节以超过由液压压力加到每个带动销36的力，以佳爽到分离凸缘70的作用的 液压压力并不将这些器件20从螺栓孔72中拉出。或者，可用常规的转矩扳手 测量螺母54上的转矩，并可根据这种表示计算理想的拉力。唇缘46提供一种表面，设在螺母54上的轴环58可反作用于该表面上。 此外，唇缘46通常径向宽于螺栓孔72。因此，唇缘46可为螺栓孔接合器件 20的用户起到指示器的作用，以限制套圏插入螺栓孔中的深度并保持进入螺栓 孔72中的理想距离。不过，唇缘46是一种可选部件，所以可将唇缘46略去， 使套圈能够完全透入螺栓孔中，并能够在螺栓孔中的任何理想的轴向位置将套 圈张开。根据示于图6至图11的本发明的另一个实施例，示出了通常用90表示的 替代螺栓孔接合器件。器件90包括本体部分92、螺母IIO、垫圏112、第一截 头圆锥体构件114、套圈IOO和第二截头圆锥体构件116。本体部分92包括在一个端部具有头部96的销94和i殳在销94与头部96 之间的外螺紋124。螺紋126设在销94的另一个端部。头部96具有从头部96 的相对侧面4黄向延伸的两个圆柱形突出物98 。螺母110具有内螺紋108，内螺紋108与本体部分92上的外螺紋124配合。
第一截头圆锥体构件114设有通孔115，通孔115的直径足以容纳销94。 第二截头圆锥体部分116与第一截头圓锥体构件114类似，并具有通孔117。 通孔117的内表面i殳有螺紋118。终点挡板120设在第二截头圆锥体部分116 的较大直径端部，以避免销94突出超过第二截头圓锥体部分116。图11示出了套圈100的详细透-见图。套圈100具有通孔106并设有轴向 狭缝102,这些狭缝102从套圈100的一个端部向另一个端部延伸。每个狹缝 102的端部封闭，并且从套圏100的一个端部延伸到恰好达不到另一个端部的 位置。这些狭缝102以45。的间隔布置在套圈IOO的圓周周围，而且相邻的狭 缝从套圈IOO的交替端部延伸。套圈100的端部部分在外表面上设有径向突出 物104。图6a至图6e示出了螺栓孔接合器件90的组装。在销94上将螺母110插 入且螺紋108与对应的螺紋124接合。 一旦螺母IIO处于适当的位置，就将垫 圈112在销94上插入。将第一截头圆锥体部分114组装，并使销94位于通孔 115内，且首先将第一截头圆锥体部分114的宽的端部提供给销94,以使窄的 端部朝外。套圈100也提供给销94,以使该销与套圈100的通孔106共轴。套 圈100的一个端部部分接触并部分覆盖第一截头圆锥体构件114的小直径端部 的一部分。通过配合螺紋126和118将第二截头圆锥体构件116拧到销94的 端部上，但相对于第一截头圓锥体部分114是反向的，以使两个截头圆锥体部 分114和116的小直径端部彼此面对，并分别容纳在套圈100的通孔106的端 部中。终点挡板120避免销94突出超过第二截头圆锥体部分116。处于未张开 构形中的组装后的螺^r孔接合器件90如图7a所示。为了将套圈100张开，沿着螺紋124驱动螺母110，以朝向第二截头圓锥 体构件116驱动垫圈112和第一截头圓锥体构件114。这个动作促^:截头圆锥 体构件114和116分别进入套圈100的端部，以使套圈IOO接合截头圆锥体构 件114和116的锥形内表面。在将截头圓锥体构件114和116驱动进入套圈100 的端部时，与套圈IOO接触的构件114和116的内径的部分逐渐变大。套圈100 上的合成张开力致使狭缝102在套圏100的端部分离，从而将套圈100张开。或者，可用类似于第一实施例所描述的并在节段的每个端部具有内锥形表 面的分段套圏来替代套圏100，该锥形表面基本上与截头圓锥体部分的锥度角 互补。实际上，在本说明书中所描述的任何实施例的可张开构件(如套圈40、 100、 196和240)可互换与任何张开器件使用。特别地，可张开套圏100尤其 适合与张开器件的任何实施例一起使用。正如对前面的实施例所描述的那样，示于图8和图9中的凸纟彖7(H史置用 于连接管线76的部分，具有螺栓孔72以及这些凸缘70之间的小的间隙74。 图8a至图8b示出了插入相邻的螺栓孔72中的螺栓孔接合器件90以及采用前 面所描述的方式张开的套圈100,以使套圈100的构造104，即其外周缘的实 质部分与螺栓孔72接触。图9和图10示出了一种力传输系统140。力传输系统140包括驱动机构 154、间隔条166和两个力臂144、 170。第一力臂144在其下端部具有钩状部 分146,且在其上端部，力臂144由枢轴销150枢冲妄到驱动机构154。第二力 臂170具有下钩状部分172和钩176,钩176位于力臂170的上端部。间隔条 166分别在枢轴销148和174枢接在臂144与170之间，枢轴销148和174位 于每个臂144、 170的两个端部之间。驱动机构154具有管158，管158具有内螺紋以容纳带螺紋的螺栓156。 螺栓156可通过螺紋(未示出)相对于管158轴向移动。螺栓156的一个端部 设有头部160以将螺栓156的该端部保持在力臂170的钩176中。螺栓156在 螺母161中终结，螺母161用于向螺栓156施加转矩。止推轴承162设置于头 部160与螺母161之间。止推轴承162在每个侧面上具有垫圏163。如图9b所示，通过将钩146、 172定位于突出物98周围来将力传输系统 140附到螺栓孔接合器件90。然后，围绕枢轴销150旋转驱动机构154进入与 间隔条166平行的位置，且头部160位于在钩176的外侧上的座中。然后转动 螺栓156的螺母161以驱动螺栓156进入管158并将力臂144、 170的端部更 近地拖动在一起。在转动螺母161时，止推轴承162减少驱动螺母161所需要的转矩的量并将凸缘分离。由于在整个操作过程中将间隔条166保持在适当的 位置，所以力臂144、 170绕着枢轴销148、 174旋转并向外推动下钩状端部146、 172。这就将这些凸缘70分离，如图9d所示。可对间隔条166的定位进行变化，以改变螺栓孔接合器件90的移动方向 或改变施加给这些螺栓孔接合器件90的力。力臂144、 170的钩状端部146、 172与枢轴销148、 174之间的较短长度以及枢轴销148、 174与附到驱动机构 154的端部150、 176之间的相对较长的长度，导致为这些螺栓孔接合器件90 施加更大的力。不过，由于枢轴销148、 174与端部146、 172之间的更小的距 离，力臂144、 170的端部146、 172沿着的路径趋于更呈弓形。因此，可改变 每个力臂144、 170的端部与枢轴销148、 174之间的距离比，以控制施加的力 以及这些器件90的移动半径。或者，可设有固定长度的间隔条166。根据此简化的实施例，为了满足凸 缘70的不同宽度，可设置多个具有不同长度轴环的螺母110，以可才艮据相邻的 凸缘70之间的距离选择正确长度的轴环。这就确保了这种工具适合用于不同 的凸缘宽度上而并不改变间隔条的长度，并且使套圈能够正确地位于螺栓孔72 内。还可提供几个不同长度的接合器件90,这些接合器件90可带有张开器件， 这些张开器件无备选唇缘46,以可将这些器件插入这些螺栓孔72内并在任何 需要的深度张开，以适应这些凸缘的宽度。因此，对于宽凸缘，可在接近于螺 栓孔的内端部将套圏张开之前，将套圈深深地插入螺栓孔中，而不必调节间隔 条166。同样，对于窄凸缘，可在更接近于较小的凸缘的外部将套圈张开之前 将套圈仅插入螺栓孔的外端部中，同样也不必调节间隔条166的位置。力传输系统140可使用液压系统，而不是利用具有容纳螺栓156的内螺紋 管158的驱动机构154来驱动张开的螺栓孔接合器件卯使其分开。这种液压 系统可包括可伸缩地容纳在一种室内
起到分离力臂144、 170的作用。这种系统允许精确地监测加到这些螺栓孔接合器件90的力，且可加上更大的力。图12示出了替代实施例，该图是螺栓孔接合器件190的一部分的透视图。 螺栓孔接合器件190包括截头圓锥体部分192。截头圓锥体部分192具有四个 外表面194。套圈196"i殳置成四个节^爻198。这些节^爻198的内表面的轮廓匹 配于截头圆锥体部分192的外面194的轮廓。示于图12中的实施例是所描述的第一个液压实施例和所描述的第二个机 械实施例的部分混和。通过使螺母(未示出)沿着螺紋197前行来机械驱动图 12中的特定实施例。不过，套圈196是分节段的。而且，套圈198与截头圆锥 体部分之间的锥形支撑表面是平的，而不是圓锥形的。类似地，图13是结合前面所描述的实施例的不同方面的替代实施例。图 13示出了螺栓孔接合器件220的分解透视图。器件220包括本体部分222、螺 母236和套圈240。本体部分222包括头部224,在头部224的相对侧面上有两个圓柱形突出 物228。本体部分222还具有销230,在销230的一个端部具有整体形成的截 头圆锥体端部部分232。螺紋部分226设在销230与头部224之间。螺母236具有螺紋238，螺紋238与本体部分222的螺紋226配合。套圏 240设置成四个节段242，且每个节段242在一个端部244呈锥形，以与截头 圆锥体部分232的形状相匹配。在操作时，螺栓孔接合器件通过使螺母236沿着螺紋226相对于节段242 轴向前行至销230来接合螺栓孔72，并将截头圓锥体部分232的锥形部分拉到 配合锥形端部部分244,以将套圈240张开。 一旦将螺栓孔接合器件220推靠 在螺栓孔72上，就可将第二实施例所描述的力传输系统140耦合在突出物228 周围。操作力传输系统140以按照与前面第二实施例所描述的相同的方式将相 邻的凸缘70分离。可在不脱离本发明的范围内，对本发明进行》务改和改进。例如，可改变锥 形部分的倾斜角，以调节相对于可张开构件或套圏的轴向行进的量的径向张开 的量，并因此而改变必须加上以张开这种器件的力。可将这些工具略微进行改 装以适合于不同的套圏，这些不同的套圏可互换与不同的张开工具结合使用。 例如，本体部分38可设有小直径端部纟皮此面对的两个截头圓锥体部分，以佳—张开成锯齿形的第二实施例中的套圈100可与第一实施例中的张开工具一起使用。
权利要求
1、一种用于分离管道的凸缘的设备，其特征在于，包括至少一个螺栓孔接合器件；力传输系统，所述力传输系统设置用于与所述至少一个螺栓孔接合器件选择性耦合并能够在所述至少一个螺栓孔接合器件上施加力，以选择性地使所述凸缘相对于彼此移动，其中，所述螺栓孔接合器件包括可张开构件，所述可张开构件设置成在使用时在张开之前至少部分地容纳在螺栓孔内，以及张开装置，所述张开装置设置用于将所述可张开构件张开，以将所述可张开构件的外表面的至少一部分张开以与所述螺栓孔接触。
2、 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述张开装置包括至少一个 如截头圓锥体构件的楔形构件，以及致动装置，所述致动装置用于引起所述楔 形构件与所述可张开构件之间的相对移动，且所述楔形构件设置成使所述楔形构件与所述可张开构件之间的相对移动导致所述可张开构件被张开。
3、 如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述致动装置包括螺紋器件， 作用于所述可张开构件上，并且在相对于所述楔形构件轴向上，朝向所述楔形 构件的较大直径的端部推动所述可张开构件，以径向张开所述可张开构件。
4、 如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述螺紋器件包括螺母和设 在所述张开装置的一部分上的螺紋部分，其中，所述螺母具有轴环，所述轴环 设置成接合所述可张开构件的端面。
5、 如前面的权利要求中的任何一项所述的设备，其特征在于，设有第二 螺栓孔接合器件，用于插入与所述第一个螺栓孔轴向对准的螺栓孔内。
6、 如前面的权利要求中的任何一项所述的设备，其特征在于，所述可张 开构件设置成在张开之后在至少三个径向隔开的点接触所述螺栓孔。
7、 如前面的权利要求中的任何一项所述的设备，其特征在于，所述可张 开构件的整个圆周基本上设置成在所述可张开构件张开之后接触所述螺栓孔。
8、 如前面的权利要求中的任何一项所述的设备，其特征在于，所述可张 开构件具有内钻孔，以容纳所述张开装置的至少一部分。
9、 如前面的权利要求中的任何一项所述的设备，其特征在于，所述可张 开构件包括多个部分，所述多个部分可相对于彼此移动，以径向张开并接合所 述螺栓孔。
10、 如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述部分具有锥形内支撑表 面，所述锥形内支撑表面的形状确定为与所述张开装置的外部轮廓相匹配。
11、 如权利要求1至8中的任何一项所述的设备，其特征在于，所述可张 开构件具有一个或多个狭缝，所述狭缝延伸穿过所述可张开构件的侧壁，以允 许所述可张开构件的张开。
12、 如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述狭缝从所述可张开构 件的端部延伸，并在所述可张开构件周围周向隔开，且周向相邻的狭缝从所述 可张开构件的交替端部延伸。
13、 如前面的权利要求中的任何一项所述的设备，其特征在于，可用单个 的张开装置操作多种尺寸的可张开构件，以接合不同宽度的螺栓孔。
14、 如前面的权利要求中的任何一项所述的设备，其特征在于，所述力传 输系统包括两个力臂，每个力臂可在一个端部连接到各自的螺栓孔接合器件， 并且在另 一个端部连接到驱动机构。
15、 如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述驱动机构是能够施加 轴向力以将所述两个螺栓孔接合器件分离的螺紋器件。
16、 如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，所述力传输系统设有 间隔条，所述间隔条可连接在所述力臂上的枢轴点之间，且所述间隔条的长度 可以调节以适应所述凸缘之间的距离，且可在一旦确定理想的长度后将所述间 隔条锁定在多个位置。
17、 如权利要求16所述的设备，其特征在于，所述间隔条的长度可以调 节以改变由所述力传输系统施加的杠杆作用力。
18、 如权利要求16或17所述的设备，其特征在于，所述驱动机构的长度 可以调节以能够在凸缘宽度的范围内使用所述力传输系统。
19、 如权利要求1至13中的任何一项所述的设备，其特征在于，所述力传输系统包括能够施加轴向力以将附到所述凸缘的两个螺栓孔接合器件分离 的活塞，如液压操作活塞。
20、 如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述螺栓孔接合器件或每 个螺栓孔接合器件具有液压活塞室和活塞。
21、 如权利要求20所述的设备，其特征在于，每个活塞具有端面，所述 端面设有连接装置，以与相对的活塞连接。
22、 一种分离管道的凸缘的方法，其特征在于，包括步骤 设置螺栓孔接合器件，所述螺栓孔接合器件包括可张开构件； 至少部分地将所述可张开构件设置在凸缘上的螺栓孔内； 致动张开装置，以将所述可张开构件的外表面张开并与所述螺栓孔接触； 设置力传输系统，以作用于所述螺栓孔接合器件上；以及 致动所述力传输系统，以在所述螺栓孔接合器件上施加力，以相对于彼此移动所述凸缘。
23、 如权利要求22所述的方法，其特征在于，包括设置楔形张开装置、 相对于^f皮此驱动所述截头圆锥体张开装置和所述可张开构件并因此而张开所 述可张开构件的步骤。
24、 如权利要求23所述的方法，其特征在于，包括设置螺紋致动装置， 所述螺紋致动装置包括在螺紋上的螺母，且所述方法包括在螺紋上转动螺母以 使所述螺母作用于所述截头圓锥体张开装置上以相对于所述可张开构件移动 所述截头圓锥体张开装置的步骤。
全文摘要
本发明提供分离或展开管道的凸缘(70)的方法和设备，所述设备通常包括两个螺栓孔接合器件(20)和力传输系统。这种力传输系统设置用于与这个螺栓孔接合器件(20)或每个螺栓孔接合器件(20)选择性耦合并能够在这些螺栓孔接合器件上施加力，以选择性地使这些凸缘(70)相对于彼此移动，以将管道分离。螺栓孔接合器件(20)包括可张开构件(40)，这种可张开构件(40)设置成在张开之前至少部分地容纳在螺栓孔内。螺栓孔接合器件(20)还包括张开装置(38、54)，张开装置(38、54)设置成将可张开构件(40)张开，以将可张开构件(40)的外表面的至少一部分张开以与螺栓孔接触。张开装置(38、54)可包括至少一个楔形构件和致动装置，该致动装置用于引起该楔形构件与可张开构件(40)之间的相对移动，以使可张开构件(40)张开。可张开构件(40)在螺栓孔内的张开保持与螺栓孔接触的螺栓孔接合器件(20)的大的表面积，并因此增加了这些器件(20)与要展开的这些凸缘(70)之间的摩擦力，这样就产生了一种更加可靠的设备。
文档编号F16L23/00GK101213396SQ200680024272
公开日2008年7月2日 申请日期2006年7月3日 优先权日2005年7月2日
发明者斯蒂芬·罗伯特 申请人:均衡器国际有限公司