流体控制设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型概括而言涉及流体控制设备，更具体而言，涉及包括自我修复的材料 的流体控制设备。
【背景技术】
[0002] 阀包括阀塞，阀塞与阀座接合以控制通过阀的流体流动。随着时间流逝，阀塞和阀 座之间的接合可能对阀座造成损伤。在一些实例中，当阀在高温下操作时阀座变得相对较 软，而当阀在低温下操作时阀座变得相对较硬。 【实用新型内容】
[0003] 因此，本实用新型针对的技术问题是在阀塞与阀座接合时，阀塞的尖锐的接合边 缘可能损伤阀座，从而造成维护增多和/或关断性能降低。
[0004] 根据本实用新型的一个方面，提供了一种流体控制设备，包括用于与包括自我修 复的材料的流体控制设备一起使用的座环。该自我修复的材料用于在没有外部刺激的情况 下进行自我修复。在一些实例中，自我修复的材料包括自我修复的热固性弹性体。在一些实 例中，自我修复的材料包括座环上的涂层。在一些实例中，该流体控制设备还包括用于将自 我修复的材料耦接到座环的粘合剂。在一些实例中，该流体控制设备还包括用于将自我修 复的材料耦接到座环的夹持部。在一些实例中，自我修复的材料包括永久交联的聚酯（尿 素-尿烷）弹性网络。在一些实例中，自我修复的材料在室温时自我修复。在一些实例中， 自我修复的材料包括自我修复的聚脲材料。
[0005] 根据本实用新型的另一个方面，提供了一种流体控制设备，包括用于与包括自我 修复的材料的流体控制设备一起使用的阀塞。自我修复的材料用于在没有外部刺激的情况 下进行自我修复。在一些实例中，该流体控制设备还包括用于将自我修复的材料耦接到阀 塞的粘合剂。在一些实例中，该流体控制设备还包括用于将自我修复的材料耦接到阀塞的 夹持部。在一些实例中，自我修复的材料包括永久交联的聚酯（尿素-尿烷）弹性网络。在 一些实例中，自我修复的材料包括自我修复的聚脲材料。在一些实例中，自我修复的材料包 括自我修复的热固性弹性体。
[0006] 根据本实用新型的一个方面，提供了一种流体控制设备，包括阀体、座环、可相对 于座环移动以控制通过阀体的流体流动的阀塞以及在阀塞或座环之一上的自我修复的材 料。自我修复的材料用于在没有外部刺激的情况下进行自我修复。在一些实例中，该流体 控制设备还包括用于将自我修复的材料耦接到座环或阀塞的粘合剂。在一些实例中，该流 体控制设备还包括用于将自我修复的材料耦接到座环或阀塞的夹持部。在一些实例中，自 我修复的材料包括永久交联的聚酯（尿素-尿烷）弹性网络。在一些实例中，自我修复的 材料包括自我修复的聚脲材料。在一些实例中，自我修复的材料包括自我修复的热固性弹 性体。
[0007] 利用本实用新型所提供的流体控制设备，能够在没有外部刺激的情况下对流体控 制设备进行自我修复。
【附图说明】
[0008] 图1示出了可以在其中实现本文所公开的实例的示例性流体调节器。
[0009] 图2示出了可以用来实现图1的示例性流体调节器的示例性阀塞和示例性座环的 一部分。
[0010] 图3示出了可以用来实现图1的示例性流体调节器的另一示例性阀塞和座环的一 部分。
[0011] 图4示出了可以用来实现图1的示例性流体调节器的另一示例性阀塞和座环的一 部分。
[0012] 图5示出了可以用来实现图1的示例性流体调节器的另一示例性阀塞和座环的一 部分。
[0013] 图6示出了可以用来实现图1的示例性流体调节器的另一示例性阀塞和示例性座 环的一部分。
[0014] 图7示出了可以用来实现图1的示例性流体调节器的另一示例性阀塞和示例性座 环的一部分。
[0015] 附图不是按比例的。只要可能，在整个附图和所附的书面描述中，相同的参考标记 都用来指示相同或类似的部分。
【具体实施方式】
[0016] 本文公开的实例涉及流体控制设备，其在宽的温度范围内（例如-50°F_200°F) 提供高的关断（shut-off)性能。一些流体控制设备例如包括阀（例如球阀、碟阀、闸门阀等 等）、流体调节器、致动器、控制器，等等。在较为温暖的操作温度下，这些流体控制设备的阀 座可能变得相对较软，在较冷的操作温度下，这些流体控制设备的阀座可能变得相对较硬。 如果阀塞和/或环具有尖锐的接合边缘来接合阀座，则能够在较低温度下获得改进的关断 性能。然而，在较温暖的操作温度下，阀座变得相对较软，这种尖锐的接合边缘可能切割或 以其他方式损伤阀座，从而造成维护增多和/或关断性能降低。
[0017] 根据本实用新型的教导，阀座可以包括自我修复的热固性材料和/或自我修复的 聚脲材料或由这种材料构成，使得能够在室温下在没有外部刺激（例如压力、加热、催化剂 等等）的情况下修复损伤（如切口）。因此，具有相对尖锐的接合边缘的流动控制元件，如 阀塞，可以用来在较低的操作温度下提供改进的关断性能，并且作为阀座的材料特性的结 果，在例如较高操作温度下由于尖锐的接合边缘而带给阀座的任何损伤（例如切口）可以 自我修复。
[0018] 在一些实例中，取决于流体控制设备的流动方向（例如流动-关闭，流动-打开）， 自我修复的热固性材料可以位于座环上或者阀塞上。在一些实例中，自我修复的热固性材 料可以作为涂层施加和/或可以构成阀座的一部分（例如一个层）或者整个阀座。虽然上 述实例将自我修复的热固性材料描述为包括在阀座上（例如在阀塞上，在座环上），但是自 我修复的热固性材料可以用于不同的流体控制设备应用。例如，通过在流体控制设备和环 境之间提供涂层和/或障碍物，自我修复的热固性材料可以用来改进流体控制设备的外观 以防腐蚀和/或防侵蚀。此外或可替换的，自我修复的热固性材料可以用作自我修复的粘 合剂，等等。
[0019] 图1示出了包括耦接到阀106的致动器104的示例性流体调节器100。为了控制 通过阀106的通路108的流体流动，致动器104相对于座环116移动阀塞114。
[0020] 为了在流动-打开配置中提供较冷温度下的紧密关断，座环116可以具有相对尖 锐的接合边缘118。然而，例如如果流体调节器100操作在较温暖的温度下时，由于阀塞114 的材料随着温度升高而变软，这种相对尖锐的接合边缘118可能切割阀塞114。在一些实例 中，阀塞114包括自我修复的热固性材料120,其使得能够在室温下修复由于阀塞114和座 环116之间的接合造成的任何切口而不需要外部刺激（例如压力、加热、催化剂等等）。自 我修复的热固性材料120可以是永久交联的聚酯（尿素-尿烧（Erea-Urethane))弹性材 料或者任何其他自我修复的弹性体。下面的公式1示出了可以用来实现自我修复的热固性 材料120的一种Φ要官能闭的卖例，其中R和R'是名个CfU亚甲基）并且是有机基。
[0021] 公式 1
[0022] 为了基本上保证自我修复的热固性材料120保持耦接到阀塞114,可以在阀塞114 上形成障碍物以防止阀106内的吸力将自我修复的热固性材料120与阀塞114脱离。在一 些实例中，阀塞114限定了自我修复的热固性材料120所位于（例如部分位于、完全位于） 的通道，以基本上防止自我修复的热固性材料120例如被流过阀106的流体影响。此外或 者可替换的，为了基本上保证自我修复的热固性材料120保持与阀塞114耦接，自我修复的 热固性材料120可以黏结到、夹持到或以其他方式耦接到阀塞114。
[0023] 在一些实例中，自我修复的热固性材料120是阀塞114和/或座环116上的涂层 (例如聚脲涂层）。在其他实例中，自我修复的热固性材料120构成了座环116的一部分和 /或整个座环116。虽然上述实例描述了自我修复的热固性材料120是在阀塞114上和/或 是阀塞114的一部分，但是在其他配置中，自我修复的热固性材料120可以包括在座环116 上。在一些这种实例中，阀塞114可以包括相对尖锐的接合边缘122,其与座环116和/或 其上的自我修复的热固性材料120接合。在流动-打开配置中在座环116上提供自我修复 的热固性材料120,在流动-关闭配置中在阀塞114上提供自我修复的热固性材料120,以 使得自我修复的热固性材料120能够与流过流体调节器100的流体流动直接接触。如上所 述，自我修复的热固性材料120自我修复其中形成的任何切口。
[0024] 当自我修复的热固性材料120耦接到阀塞114时，可以在阀塞114上形成障碍物， 以防止阀106内的吸力将自我修复的热固性材料120与阀塞114脱离。例如，阀塞114可以 限定自我修复的热固性材料120所位于（例如部分位于、完全位于）的通道。在一些实例 中，自我修复的热固性材料120可以凹陷到该通道内并且与通道开口隔开以进一步从流经 阀106的流体来保护自我修复的热固性材料120。然而，在其他实例中，自我修复的热固性 材料120可以基本上与通道的开口齐平。此外或者可替换的，为了基本上保证自我修复的 热固性材料120保持与阀塞114耦接和/或耦接到通道内，自我修复的热固性材料120可 以被黏结到、夹持到或以其他方式耦接到阀塞114。例如，可以在通道内提供表面结构（例 如脊线、尖刺、肋、槽，等等）以基本上防止自我修复的热固性材料120从通道内移除。
[0025] 虽然上述实例描述了自我修复的热固性材料120被施加于阀塞114和/或座环 116,但是自我修复的热固性材料120可以被施加于流体调节器100上的不同位置。例如， 通路108可以包括自我修复的热固性材料120的涂层以帮助防侵蚀和/或防腐蚀。
[0026] 图2示出了可以用来实现图1的流体调节器100的示例性座环200和示例性阀塞 202。在该实例中，自我修复的热固性材料120位于阀塞202和/或座环200上以使得由于