CN204942549U - 流体控制设备 - Google Patents

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CN204942549U CN201520244597.4U CN201520244597U CN204942549U CN 204942549 U CN204942549 U CN 204942549U CN 201520244597 U CN201520244597 U CN 201520244597U CN 204942549 U CN204942549 U CN 204942549U
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Abstract

公开了包括自我修复的材料的流体控制设备。一种示例性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。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。

Description

流体控制设备
技术领域
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
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
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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-尿烷(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的一种主要官能团的实例，其中R和R’是多个CH2(亚甲基)并且是有机基。
公式1：
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。
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。
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。
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。
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上以使得由于座环200和阀塞202之间的接合产生的任何切口能够自我修复而不需要外部刺激。
图3示出了可以用来实现图1的流体调节器100的座环300和阀塞302。在该实例中，阀塞302包括第一部分304和第二部分306，第一部分304和第二部分306限定了自我修复的热固性材料120所位于的通道308。在一些实例中，第一部分304和第二部分306作为夹持部来将自我修复的热固性材料保持在通道308内。在一些实例中，表面结构(例如脊线、槽、尖刺等等)310可以位于限定了通道308的表面上以基本上保证自我修复的热固性材料120保持保留在通道308内。在该实例中，自我修复的热固性材料120与通道308的开口312隔开，以基本上保证自我修复的热固性材料120例如不受流过流体调节器100的流体影响。在操作时，阀塞302接合座环300以将座环300的脊线314放置通过开口312，以接合自我修复的热固性材料120。在该实例中，脊线314和自我修复的热固性材料120之间的接合控制通过流体调节器100的流体流动。
图4示出了可以用来实现图1的流体调节器100的示例性座环300和示例性阀塞302。与图3中所示的实例不同，自我修复的热固性材料120邻近通道308的开口312延伸和/或与通道308的开口312基本上齐平地延伸。
图5示出了可以用来实现图1的流体调节器100的示例性座环500和示例性阀塞502。在该实例中，座环500限定了自我修复的热固性材料120所位于的通道504。在一些实例中，自我修复的热固性材料120通过干涉配合和/或胶粘和/或限定了通道504的表面结构(例如肋、槽等等)耦接在通道504内。在操作时，阀塞502接合座环500以迫使阀塞502的脊线506与自我修复的热固性材料120接合以控制通过流体调节器100的流体流动。
图6示出了可以用来实现图1的流体调节器100的示例性座环600和示例性阀塞602。在该实例中，座环600限定了自我修复的热固性材料120所位于的第一通道604。此外，在该实例中，阀塞602限定了自我修复的热固性材料120所位于的第二通道606。虽然座环600的第一通道604被显示为位于阀塞602的第二通道606和延伸通过座环600和阀塞602的轴608之间，但是在其他实例中，阀塞602的第二通道606可以位于座环600的第一通道604和轴608之间。在操作时，阀塞602与座环600接合以迫使阀塞602的第一脊线610与自我修复的热固性材料120在第一通道604内接合，并且迫使阀座600的第二脊线612与自我修复的热固性材料120在第二通道606内接合。例如，脊线610、612与自我修复的热固性材料120之间的接合控制通过流体调节器100的流体流动。
图7示出了可以用来实现图1的流体调节器100的座环700和阀塞702。在该实例中，座环700包括第一部分704和第二部分706，第一部分704和第二部分706限定了自我修复的热固性材料120所位于的通道708。在一些实例中，第一部分704和第二部分706作为夹持部来将自我修复的热固性材料保持在通道708内。具体而言，紧固件710连接第一和第二部分704、706以将自我修复的热固性材料120保持在通道708内。然而，第一和第二部分704、706可以以任何其他适当的方式耦接(例如胶粘、螺丝、螺栓等等)。在一些实例中，表面结构(例如脊线、槽、尖刺等等)712可以位于限定了通道708的表面上以基本上保证自我修复的热固性材料120保持保留在通道708内。在操作时，阀塞702接合座环700以接合座环700的脊线714和自我修复的热固性材料120。在该实例中，脊线714和自我修复的热固性材料120之间的接合控制通过流体调节器100的流体流动。
如本文中所述，一种示例性装置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，该装置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，该装置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。
另一个示例性装置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，该装置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，该装置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。
另一个示例性装置包括阀体、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，该装置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，该装置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。
一种示例性方法包括移动流体控制设备的阀塞以接合流体控制设备的座环，基于阀塞和座环之间的接合在阀塞或座环之一上的自我修复的材料上形成切口，以及在没有外部刺激的情况下自我修复该切口。
虽然这里已经描述了一些示例性方法、装置和制造产品，但是本专利的覆盖范围不限于此。而是，本专利覆盖落入本专利的权利要求的范围内的所有方法、装置和制造产品。

Claims (20)

1.一种流体控制设备，其特征在于，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。
2.如权利要求1所述的流体控制设备，其特征在于，所述自我修复的材料包括自我修复的热固性弹性体。
3.如权利要求1所述的流体控制设备，其特征在于，所述自我修复的材料包括所述座环上的涂层。
4.如权利要求1所述的流体控制设备，其特征在于，还包括用于将所述自我修复的材料耦接到所述座环的粘合剂。
5.如权利要求1所述的流体控制设备，其特征在于，还包括用于将所述自我修复的材料耦接到所述座环的夹持部。
6.如权利要求1所述的流体控制设备，其特征在于，所述自我修复的材料包括永久交联的聚酯(尿素-尿烷)弹性网络。
7.如权利要求1所述的流体控制设备，其特征在于，所述自我修复的材料在室温下进行自我修复。
8.如权利要求1所述的流体控制设备，其特征在于，所述自我修复的材料包括自我修复的聚脲材料。
9.一种流体控制设备，其特征在于，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，所述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。
10.如权利要求9所述的流体控制设备，其特征在于，还包括用于将所述自我修复的材料耦接到所述阀塞的粘合剂。
11.如权利要求9所述的流体控制设备，其特征在于，还包括用于将所述自我修复的材料耦接到所述阀塞的夹持部。
12.如权利要求9所述的流体控制设备，其特征在于，所述自我修复的材料包括永久交联的聚酯(尿素-尿烷)弹性网络。
13.如权利要求9所述的流体控制设备，其特征在于，所述自我修复的材料包括自我修复的聚脲材料。
14.如权利要求9所述的流体控制设备，其特征在于，所述自我修复的材料包括自我修复的热固性弹性体。
15.一种流体控制设备，其特征在于，包括：
阀体；
座环；
可相对于所述座环移动以控制通过所述阀体的流体流动的阀塞；以及
在所述阀塞或所述座环之一上的自我修复的材料，所述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。
16.如权利要求15所述的流体控制设备，其特征在于，还包括用于将所述自我修复的材料耦接到所述座环或所述阀塞的粘合剂。
17.如权利要求15所述的流体控制设备，其特征在于，还包括用于将所述自我修复的材料耦接到所述座环或所述阀塞的夹持部。
18.如权利要求15所述的流体控制设备，其特征在于，所述自我修复的材料包括永久交联的聚酯(尿素-尿烷)弹性网络。
19.如权利要求15所述的流体控制设备，其特征在于，所述自我修复的材料包括自我修复的聚脲材料。
20.如权利要求15所述的流体控制设备，其特征在于，所述自我修复的材料包括自我修复的热固性弹性体。
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