阅读说明：本技术 密封件、组件及其使用方法 (Seal, assembly and method of use ) 是由 J·库斯特曼 H·M·杜布斯 R·梅斯 G·L·史蒂芬海登 K·范·吉尔斯 G·蒂托内尔 于 2018-05-07 设计创作，主要内容包括：本公开提供一种密封件,所述密封件包括金属环形体,所述金属环形体具有内径和外径,所述环形体包括主体部分,所述主体部分包括：第一唇缘,所述第一唇缘从所述主体部分轴向延伸,所述第一唇缘适配成提供径向密封；以及第二唇缘,所述第二唇缘从所述主体部分朝向所述外径径向延伸,所述第二唇缘适配成提供轴向密封。(The present disclosure provides a seal comprising a metal annular body having an inner diameter and an outer diameter, the annular body comprising a body portion comprising: a first lip extending axially from the body portion, the first lip adapted to provide a radial seal; and a second lip extending radially from the body portion toward the outer diameter, the second lip adapted to provide an axial seal.)

具体实施方式

提供结合附图的以下描述以帮助理解本文所公开的教导内容。以下论述将集中于本教导内容的具体实施方式和实施例。提供该重点是为了帮助描述教导内容，并且不应该理解为是对本教导内容的范围或适用性的限制。然而，其他实施例可基于本专利申请中所公开的教导内容而使用。

术语“由…构成”“包括”“包含”“具有”“有”或它们的任何其他变型旨在涵盖非排他性的包含之意。例如，包括特征列表的方法、制品或装置不一定仅限于那些特征，而是可以包括未明确列出的或这种方法、制品或装置固有的其他特征。另外，除非另有明确说明，否则“或”是指包括性的“或”而非排他性的“或”。例如，以下任何一项均满足条件A或B：A为真(或存在的)而B为假(或不存在的)、A为假(或不存在的)而B为真(或存在的)，以及A和B两者都为真(或存在的)。

而且，使用“一个”或“一种”来描述本文所述的要素和组分。这么做只是为了方便起见和提供对本发明范围的一般认识。除非很明显地另指他意，否则这种描述应被理解为包括一个、至少一个，或单数也包括复数，或反之亦然。例如，当在本文描述单个项时，可使用多于一个项来代替单个项。类似地，在本文描述了多于一个项的情况下，单个项可以取代多于一个项。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科技术语都与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。材料、方法和实例仅是示例性的而非限制性的。关于本文未述的方面，有关特定材料和加工方法的许多细节是常规的，并能在密封件和/或阀领域内的教科书和其他来源中找到。

首先参考图1至图2，示出了根据多个实施例的密封件1。密封件1一般可包括围绕中心轴线100设置的环形体2。在多个实施例中，环形体2可以是大体圆柱形的，并且可进一步包括孔600。在一个特定方面，孔600可与中心轴线100同轴或基本上同轴。环形体2可限定密封件1的外表面35。环形体2可进一步包括主体部分4。主体部分4可包括内径ID_MB和外径OD_MB。密封件还可包括标称轴向厚度T_MB。环形体2可进一步包括第一唇缘6。第一唇缘6可从主体部分4轴向延伸。在多个实施例中，第一唇缘6可径向延伸超过主体部分4的内径ID_S。第一唇缘6可适配成通过提供径向力或轴向力来提供径向密封。

在多个实施例中，环形体部分可进一步包括第二唇缘8。第二唇缘8可从主体部分4径向延伸。在一个实施例中，主体部分4和第二唇缘8可形成凹部22。凹部22可与中心轴线100同轴。凹部22可轴向邻近第二唇缘8定位。凹部22可容纳在主体部分4的轴向内边缘37与第二唇缘8之间形成的空间内。当在垂直于从中心轴线100径向延伸的平面的方向上观察时，凹部22可限定大体直线的横截面。此外，环形腔体可包括一个或多个圆角、圆形边缘、角部件或其任何组合。在多个实施例中，如图1至图2所示，第二唇缘8可具有带有主体部分4的圆形肩部23。第二唇缘8可适配成通过提供径向力或轴向力来提供轴向密封。在多个实施例中，第二唇缘8可轴向延伸超过主体部分4的标称轴向厚度T_MB。在多个实施例中，第一唇缘6可独立于第二唇缘8来密封，反之亦然。在多个实施例中，第一唇缘6可依赖于第二唇缘8来密封。在多个实施例中，第二唇缘8可依赖于第一唇缘6来密封。

在多个实施例中，如图2所示，密封件1可进一步包括内部径向件10。内部径向件10可朝向密封件1的内径ID_S延伸并沿该内径暴露。以这种方式，内部径向件10可针对主体部分4的至少一部分施加径向力或轴向力。

参考图3，在多个实施例中，密封件1可用在围绕中心轴线100设置的组件200中或者可以是该组件200的部件。在一个实施例中，组件200可以是阀组件。在更特定的实施例中，阀组件200可以是球阀组件。在多个更特定的实施例中，密封组件200可以是海底阀或海底阀组件。在多个实施例中，组件200可包括壳体201。组件200可包括至少一个杆或阀杆202。组件200或壳体201可包括至少一个阀盖204。阀盖204一般可包括围绕中心轴线100设置的环形体。在多个实施例中，组件200或壳体201可包括第一阀盖204a和第二阀盖204b。阀杆202可轴向延伸穿过第一阀盖204a或第二阀盖204b中的至少一个。环形体2的外表面35可接触组件200的部件中的至少一个(包括但不限于壳体201、阀盖204a、阀盖204b或阀杆202)，以对组件200的至少一个部件提供径向力或轴向力。如图3所示，第一唇缘6可适配成与阀杆202或阀盖204中的至少一个接触并提供径向密封。第一唇缘6可适配成与阀杆202、第一阀盖204a或第二阀盖204b中的至少一个接触并提供径向密封。

进一步如图3所示，第二唇缘8可适配成与阀盖204接触并提供轴向密封。在多个实施例中，第二唇缘8可适配成与第一阀盖204a接触并提供轴向密封。在多个实施例中，第二唇缘8可适配成与第二阀盖204b接触并提供轴向密封。在多个实施例中，密封件1可适配成与阀盖204a和阀盖204b中的至少一个接触并提供密封，并且与阀杆202接触并提供密封，以相对于密封件1在轴向方向和径向方向上提供密封。在多个实施例中，密封件1可通过第一唇缘6或第二唇缘8中的至少一个的偏转来提供与阀盖204a和阀盖204b中至少一个的密封。在多个实施例中，密封件1可通过第一唇缘6或第二唇缘8中的至少一个的偏转来提供与阀杆202的密封。在多个实施例中，第一唇缘6和第二唇缘8两者都可偏转以相对于密封件1在轴向方向和径向方向上提供密封。环形体2的外表面35可由第一唇缘6或第二唇缘8中的至少一个在轴向方向和径向方向上偏置，从而使环形体2的外表面35对组件200的部件中的至少一个(包括但不限于壳体201、阀盖204a、阀盖204b或阀杆202)施加的径向力或轴向力增加。在多个实施例中，组件200可包括次级密封件1'，所述次级密封件可具有相似的子部件(包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)。在多个实施例中，阀组件可包括附加部件(未示出)，包括但不限于球构件、通向阀的第一通道、通向阀的第二通道，也可以是另一元件。

在多个实施例中，密封件1的主体部分4的内径ID_MB可为至少1mm、至少5mm、至少10mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少150mm、至少250mm、至少500mm。密封件1的主体部分4的内径ID_MB可为不大于5000mm、不大于4000mm、不大于3000mm、不大于2000mm、不大于1500mm、不大于1000mm。

在多个实施例中，密封件1的主体部分4的外径OD_MB可为至少1mm、至少5mm、至少10mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少150mm、至少250mm、至少500mm。密封件1的主体部分4的外径OD_MB可为不大于5000mm、不大于4000mm、不大于3000mm、不大于2000mm、不大于1500mm、不大于1000mm。

在多个实施例中，密封件1的主体部分4的标称轴向厚度T_MB可为至少1mm、至少5mm、至少10mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少150mm、至少250mm、至少500mm。密封件1的主体部分4的标称轴向厚度T_MB可为不大于5000mm、不大于4000mm、不大于3000mm、不大于2000mm、不大于1500mm、不大于1000mm。

在一个实施例中，第一唇缘6可径向延伸超过主体部分4的内径ID_MB，以便与平行于中心轴线100的线形成角度α。角度α可为至少3°，诸如至少5°、诸如至少7°、诸如至少9°、诸如至少13°、诸如至少15°、诸如至少20°、诸如至少25°、诸如至少30°。角度α可为不大于45°，诸如不大于42°、诸如不大于37°、诸如不大于35°、诸如不大于33°、诸如不大于30°、诸如不大于27°。第一唇缘6可具有使唇缘6偏转所需的在约15N/mm至约150N/mm之间的轴向力，诸如在约20N/mm至约140N/mm之间、诸如在约25N/mm至约130N/mm之间、或诸如在约30N/mm至约130N/mm之间。在多个实施例中，第一唇缘6的外部轴向尖端16可以是倒圆的。

在一个实施例中，第一唇缘6可具有至少1mm、至少5mm、至少10mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少150mm、至少250mm、至少500mm的长度L_FL。第一唇缘6可具有可不大于5000mm、不大于4000mm、不大于3000mm、不大于2000mm、不大于1500mm、不大于1000mm的长度L_FL。在一个实施例中，第一唇缘6可具有至少1mm、至少5mm、至少10mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少150mm、至少250mm、至少500mm的宽度W_FL。第一唇缘6可具有可不大于5000mm、不大于4000mm、不大于3000mm、不大于2000mm、不大于1500mm、不大于1000mm的宽度W_FL。在多个实施例中，第一唇缘6的宽度W_FL可沿着其长度L_FL变化。

在多个实施例中，第一唇缘6可限定由其长度L_FL与其宽度W_FL相比测得的第一唇缘纵横比。在一个实施例中，至少一个第一唇缘6可具有至少1.1:1的第一唇缘纵横比，诸如至少1.5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、或甚至至少10:1。在一个实施例中，第一唇缘纵横比可不大于100:1，诸如不大于50:1、或甚至不大于25:1。

在一个实施例中，第二唇缘8可轴向延伸超过主体部分4的标称轴向厚度T_MB，以便与平行于中心轴线100的线形成角度β。角度β可为至少3°，诸如至少5°、诸如至少7°、诸如至少9°、诸如至少13°、诸如至少15°、诸如至少20°、诸如至少25°、诸如至少30°。角度β可为不大于45°，诸如不大于42°、诸如不大于37°、诸如不大于35°、诸如不大于33°、诸如不大于30°、诸如不大于27°。第二唇缘8可具有使唇缘8偏转所需的在约15N/mm至约150N/mm之间的轴向力，诸如在约20N/mm至约140N/mm之间、诸如在约25N/mm至约130N/mm之间、或诸如在约30N/mm至约130N/mm之间。在多个实施例中，第二唇缘8的外部径向尖端18可以是倒圆的。

在一个实施例中，第二唇缘8可具有至少1mm、至少5mm、至少10mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少150mm、至少250mm、至少500mm的长度L_SL。第二唇缘8可具有可不大于5000mm、不大于4000mm、不大于3000mm、不大于2000mm、不大于1500mm、不大于1000mm的长度L_SL。在一个实施例中，第二唇缘8可具有至少1mm、至少5mm、至少10mm、至少25mm、至少50mm、至少75mm、至少100mm、至少150mm、至少250mm、至少500mm的宽度W_SL。第二唇缘8可具有可不大于5000mm、不大于4000mm、不大于3000mm、不大于2000mm、不大于1500mm、不大于1000mm的宽度W_SL。在多个实施例中，第二唇缘8的宽度W_SL可沿着其长度L_SL变化。

每个第二唇缘8可限定由其长度L_SL与其宽度W_SL相比测得的第二唇缘纵横比。在一个实施例中，至少一个第二唇缘8可具有至少1.1:1的第二唇缘纵横比，诸如至少1.5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、或甚至至少10:1。在一个实施例中，第二唇缘纵横比可不大于100:1，诸如不大于50:1、或甚至不大于25:1。

在多个实施例中，第一唇缘6的长度L_FL可比第二唇缘8的长度L_SL更长。在多个实施例中，第一唇缘6的宽度W_FL可比第二唇缘8的宽度W_SL更宽。在多个实施例中，第二唇缘8的长度L_SL可比第一唇缘6的长度L_FL更长。在多个实施例中，第二唇缘8的宽度W_SL可比第一唇缘6的宽度W_FL更宽。在多个实施例中，第一唇缘6的长度L_FL可与第二唇缘8的长度L_SL相同。在多个实施例中，第一唇缘6的宽度W_FL可与第二唇缘8的宽度W_SL相同。

在多个实施例中，第一唇缘6和第二唇缘8可限定由第一唇缘6的长度L_FL与第二唇缘8的长度L_SL相比测得的两唇缘长度纵横比。在一个实施例中，密封件1可具有至少1.1:1的两唇缘长度纵横比，诸如至少1.5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、或甚至至少10:1。在一个实施例中，两唇缘长度纵横比可不大于100:1，诸如不大于50:1、或甚至不大于25:1。第一唇缘6和第二唇缘8可限定由第一唇缘6的宽度W_FL与第二唇缘8的宽度W_SL相比测得的两唇缘宽度纵横比。在一个实施例中，密封件1可具有至少1.1:1的两唇缘宽度纵横比，诸如至少1.5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、或甚至至少10:1。在一个实施例中，两唇缘宽度纵横比可不大于100:1，诸如不大于50:1、或甚至不大于25:1。在多个实施例中，未变形的状态、角度α和角度β可相同，也可不同。就此而言，当在垂直于从中心轴线100径向延伸的平面的方向上观察时，密封件1不需要对称的横截面。例如，在特定的实施例中，密封件1可具有分段的或多边形的横截面轮廓。

仍参考图1至图2，在多个实施例中，第一唇缘6或第二唇缘8中的至少一个可与主体部分4成一体以形成密封件1。在多个实施例中，主体部分4、第一唇缘6和第二唇缘8可整体形成密封件1。在多个实施例中，主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8和内部径向件10可整体形成密封件1。在多个实施例中，内部径向件10可由与主体部分4、第一唇缘6或第二唇缘8中的至少一个不同的材料制成。

重新参考图1至图3，在多个实施例中，第一唇缘6可适配成在组装并定位成与阀杆202或阀盖204中的至少一个接触时，在径向方向上弹性地和塑性地偏转。在多个实施例中，第一唇缘6可适配成在组装并定位成与阀杆202、第一阀盖204a或第二阀盖204b中的至少一个接触时，在径向方向上弹性地和塑性地偏转。在多个实施例中，第二唇缘8可适配成在组装并定位成与阀盖204接触时，在轴向方向上弹性地和塑性地偏转。在多个实施例中，第二唇缘8可适配成在组装并定位成与第一阀盖204a或第二阀盖204b中的至少一个接触时，在轴向方向上弹性地和塑性地偏转。在多个实施例中，内部径向件10可允许第一唇缘6或第二唇缘8中的至少一个的径向或轴向偏斜减小5％至10％。

在多个实施例中，如图1至图2所示，主体部分4或内部径向件10中的至少一个可具有边缘，所述边缘与平行于中心轴线100的线形成角度γ。角度γ可为至少3°，诸如至少5°、诸如至少7°、诸如至少9°、诸如至少13°、诸如至少15°、诸如至少20°、诸如至少25°、诸如至少30°。角度γ可为不大于45°，诸如不大于42°、诸如不大于37°、诸如不大于35°、诸如不大于33°、诸如不大于30°、诸如不大于27°。

现在参考图4，在多个实施例中，密封件1可包括多个凹口45。凹口45可配置成接合组件200内的部件，以在密封件安装在组件200中时防止密封件1旋转。凹口45可通过机械附接、机械变形(例如，压接或花键)、粘合剂、焊接、熔化、紧固或任何其他方式提供与组件200内的另一部件的机械附接。

在多个实施例中，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含密封领域中常用的任何材料。密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含具有足够刚性以承受轴向力和纵向力的任何合适的材料。在一个特定实施例中，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含聚合物，例如超高分子量聚氨酯(UHMWPE)、聚氯乙烯(PVC)、聚酮、聚芳醚酮(PEAK)(如聚醚醚酮(PEEK))、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚醚砜、聚砜、聚苯砜、聚酰胺酰亚胺、超高分子量聚乙烯、含氟聚合物、聚酰胺、聚苯并咪唑、或它们的任意组合。示例性含氟聚合物包括氟化乙烯丙烯(FEP)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，全氟烷氧基(PFA)，四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物(THV)，聚三氟氯乙烯(PCTFE)，乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)，乙烯氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)，脂肪族聚酰胺，或甚至对位芳纶诸如或它们的任意组合。聚合物可注射成型。在另一个实施例中，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含通过机加工过程形成的金属或合金(诸如但不限于铝、铬、镍、锌、铜、镁、锡、铂、钛、钨、铅、铁、青铜、钢、弹簧钢、不锈钢)。在多个实施例中，金属可以是润滑性的。在又一个实施例中，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含陶瓷或任何其他合适的材料。密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含同质的组合物，也可包含具有不同组合物的两个或多个不连续部分。密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可由通过熔化、烧结、焊接、粘合剂、紧固件、螺纹或任何其他合适的紧固方式连接在一起的单件、两件或若干件形成。此外，在一个非限制性实施例中，尽管不适用于所有实施例，但密封件1可不包含聚合物，并且更具体地，可基本上不含任何/所有聚合物。在一个特定方面，密封件1可包含不含任何涂层或表面层的单一材料。在某个方面，第一唇缘6或第二唇缘8中的至少一个可由整体结构形成。在另一方面，第一唇缘6或第二唇缘8中的至少一个可由通过本领域中可识别的任何方式(例如通过机械变形(例如，压接或花键))、粘合剂、焊接、熔化或它们的任意组合接合在一起的多个部件形成。

在一个特定方面，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可进一步包含一种或多种填料，诸如石墨、玻璃、芳族聚酯青铜、锌、氮化硼、碳和/或聚酰亚胺。聚合物诸如PTFE中的这些填料中的每一种的浓度可大于1重量％，诸如大于5重量％、大于10重量％、或甚至大于20重量％。

此外，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可进一步包含润滑剂以增强相对于轴的滑动特性。示例性润滑剂可包括二硫化钼、二硫化钨、石墨、石墨烯、膨胀石墨、氮化硼、滑石、氟化钙或它们的任意组合。另外，润滑剂可包括氧化铝、硅石、二氧化钛、氟化钙、氮化硼、云母、硅灰石、碳化硅、氮化硅、氧化锆、炭黑、颜料或它们的任意组合。

在多个实施例中，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含金属。密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含金属或合金(诸如但不限于铝、锌、铜、镁、锡、铂、钛、钨、铅、铁、青铜、钢、弹簧钢、不锈钢)。在多个实施例中，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含含有镍、铁或铬合金的金属。在一个实施例中，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可通过本领域常规的方法(诸如但不限于金属加工、成形、锻造、挤压、模制、印刷，也可以是另一种类型的方法)来制造。密封件1可由包括两种或更多种形成的金属的复合材料形成。在一个实施例中，内部径向件10可包含如上所述的润滑性金属或聚合物，其不同于主体部分4的材料。在一个实施例中，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可完全由金属材料组成，包括但不限于所列材料。

在多个实施例中，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可未经处理或经处理以增强其物理性质或化学性质。例如，在特定实施例中，密封件1可使用诸如激光熔化或烧蚀、机械喷砂或化学拾取的技术来处理。在另外的实施例中，密封件1可通过镀锌、铬酸盐或磷酸盐处理或阳极氧化来处理。在多个实施例中，密封件1的表面35可包括不能通过机加工实现的表面光洁度。在多个实施例中，可对密封件1的表面35进行抛光。在多个实施例中，密封件1可具有通过电解抛光提供的表面光洁度。

在多个实施例中，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)的表面35光洁度可提供不大于0.1μm的平均表面粗糙度Ra，诸如不大于0.05μm、诸如不大于0.01μm、诸如不大于0.005μm、或诸如不大于0.001μm。在多个实施例中，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)的表面35光洁度可提供不大于0.6μm的轮廓表面最大高度Rt，诸如不大于0.5μm、诸如不大于0.1μm、诸如不大于0.05μm、或诸如不大于0.01μm。

在一个特定方面，当在垂直于从中心轴线100径向延伸的平面的方向上观察时，环形体2可具有大体C形的横截面。在另一方面，当在垂直于从中心轴线100径向延伸的平面的方向上观察时，环主体2可具有任何其他形状，例如大体I形、大体J形、或甚至大体L形。

在一个特定方面，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含布氏硬度(HB)在约70至约150之间的范围内的材料，诸如在约75至约145之间的范围内、在约80至约140之间的范围内、在约85至约135之间的范围内、在约90至约130之间的范围内、在约95至约125之间的范围内、在约100至约120之间的范围内、或甚至在约105至约115之间的范围内。

在另一个特定方面，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含极限抗拉强度或材料强度为至少约350兆帕(MPa)的材料，诸如至少约360MPa、至少约370MPa、至少约380MPa、至少约390MPa、至少约400MPa、或甚至至少约410MPa。在另外的实施例中，环形体2可包含极限抗拉强度为不大于约5000Mpa的材料，诸如不大于约4000MPa、不大于约2000MPa、不大于约1000MPa、或甚至不大于约500MPa。此外，密封件1可包含抗拉强度在上述任意值之间并且包括上述任意值的范围内的材料，例如在约500MPa和约1800MPa之间。

在另一方面，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含弹性模量(MOE)在约50GPa和约1000MPa之间的材料，诸如在约65GPa和约750GPa之间、在约75GPa和约500GPa之间、在约80GPa和约250GPa之间、在约85GPa和约200GPa之间、在约95GPa和约150GPa之间、或甚至在约100GPa和约130GPa之间。在一个更特定的实施例中，密封件1可包含MOE在约100GPa和约300GPa之间的材料。

在另一方面，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含泊松比在约0.5至约0.1之间的材料，诸如在约0.45至约0.15之间、诸如在约0.4至约0.2之间、诸如在约0.35至约0.25之间。在一个更特定的实施例中，密封件1可包含泊松比在约0.2和约0.4之间的材料。

在又一个方面，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含热膨胀系数(CTE)在约1x10^-6in/in°F和约75x10^-6in/in°F之间的材料，诸如在约2x10^-6in/in°F和约50x10^-6in/in°F之间、在约3x10^{- 6}in/in°F和约25x10^-6in/in°F之间、在约5x10^-6in/in°F和约15x10^-6in/in°F之间、或甚至在约7x10^-6in/in°F和约11x10^-6in/in°F之间。

在又一个方面，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含断裂伸长率(EAB)为不大于约60％的材料，诸如不大于约55％、不大于约50％、不大于约45％、不大于约40％、不大于约30％、不大于约20％、或甚至不大于约10％。在另外的实施例中，环形体2可包含EAB为不小于约0.5％的材料，诸如不小于约1％、不小于约2％、或甚至不小于约5％。此外，密封件1可包括EAB在上述任意值之间并且包括上述任意值的范围内的材料，例如在约45％和约55％之间。

在多个实施例中，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可在其表面35上包括涂层20。在多个实施例中，涂层20可包含具有低温硬涂层(例如，浸渍在其中的类金刚石涂层(DLC))的材料。在特定的实施例中，DLC可具有类似于金刚石的晶格结构，其中每个碳原子包含四个等距间隔开的碳原子。另选地，密封件1(或其任何子部件，包括但不限于环形体2、主体部分4、第一唇缘6、第二唇缘8或内部径向件10)可包含通过使用高速氧燃料(HVOF)涂层而浸渍在其中的材料。HVOF涂层可通过显著提高密封元件的耐磨性和耐蚀性来延长密封表面的使用寿命。此外，HVOF涂层的粘结强度超过每平方英寸约10,000磅，会影响较光滑的表面光洁度。

在一个方面，密封件1可适配成在宽的温度范围内操作，同时保持有效的密封率。例如，密封件1可适配成在约-275℃和约300℃之间的范围内的温度下操作，诸如在约-250℃和250℃之间的范围内、在约-100℃和约100℃之间的范围内、或甚至在约-40℃和约20℃之间的范围内；同时表现出小于约10mL/min/mm的泄漏率，诸如小于约9mL/min/mm、小于约8mL/min/mm、小于约7mL/min/mm、小于约6mL/min/mm、小于约5mL/min/mm、小于约4mL/min/mm、小于约3mL/min/mm、小于约2mL/min/mm、小于约0mL/min/mm、小于约0.75mL/min/mm、小于约0.5mL/min/mm、小于约0.25mL/min/mm、小于约0.1mL/min/mm、或甚至小于约0.01mL/min/mm。此外，密封件1可适配成在上述温度范围内操作，同时具有约0mL/min/mm的泄漏率。

在多个实施例中，组件200的部件(包括但不限于壳体201、阀盖204a、阀盖204b或阀杆202)可包括密封领域中常用的任何材料。组件200的部件可包含具有足够刚性以承受轴向力和纵向力的任何合适的材料。在一个特定实施例中，组件200的部件(包括但不限于壳体201、阀盖204a、阀盖204b或阀杆202)可包含聚合物，例如超高分子量聚氨酯(UHMWPE)、聚氯乙烯(PVC)、聚酮、聚芳醚酮(PEAK)(如聚醚醚酮(PEEK))、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚醚砜、聚砜、聚苯砜、聚酰胺酰亚胺、超高分子量聚乙烯、含氟聚合物、聚酰胺、聚苯并咪唑、或它们的任意组合。示例性含氟聚合物包括氟化乙烯丙烯(FEP)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，全氟烷氧基(PFA)，四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物(THV)，聚三氟氯乙烯(PCTFE)，乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)，乙烯氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)，脂肪族聚酰胺，或甚至对位芳纶诸如或它们的任意组合。聚合物可注射成型。在另一个实施例中，组件200的部件可包含通过机加工过程形成的金属或合金(诸如但不限于铝、铬、镍、锌、铜、镁、锡、铂、钛、钨、铅、铁、青铜、钢、弹簧钢、不锈钢)。在又一个实施例中，组件200的部件可包含陶瓷或任何其他合适的材料。组件200的部件可由通过焊接、粘合剂、紧固件、螺纹、或任何其他合适的紧固方式接合在一起的单件、两件或若干件形成。

在一个特定方面，组件200的部件(包括但不限于壳体201、阀盖204a、阀盖204b或阀杆202)可进一步包含一种或多种填料，诸如石墨、玻璃、芳族聚酯青铜、锌、氮化硼、碳和/或聚酰亚胺。聚合物诸如PTFE中的这些填料中的每一种的浓度可大于1重量％，诸如大于5重量％、大于10重量％、或甚至大于20重量％。

此外，组件200的部件(包括但不限于壳体201、阀盖204a、阀盖204b或阀杆202)可进一步包含润滑剂以增强相对于轴的滑动特性。示例性润滑剂可包括二硫化钼、二硫化钨、石墨、石墨烯、膨胀石墨、氮化硼、滑石、氟化钙或它们的任意组合。另外，润滑剂可包括氧化铝、硅石、二氧化钛、氟化钙、氮化硼、云母、硅灰石、碳化硅、氮化硅、氧化锆、炭黑、颜料或它们的任意组合。

组件200的部件(包括但不限于壳体201、阀盖204a、阀盖204b或阀杆202)可包含同质的组合物，也可包含具有不同组合物的两个或更多个离散部分。组件200的部件(包括但不限于壳体201、阀盖204a、阀盖204b或阀杆202)可由通过熔化、烧结、焊接、粘合剂、紧固件、螺纹或任何其他合适的紧固方式接合在一起的单件、两件或若干件形成。此外，在一个非限制性实施例中，尽管不适用于所有实施例，但组件200的部件(包括但不限于壳体201、阀盖204a、阀盖204b或阀杆202)可不包含聚合物，且更具体地，可基本上不含任何/所有聚合物。在一个特定方面，组件200的部件(包括但不限于壳体201、阀盖204a、阀盖204b或阀杆202)可包含不含任何涂层或表面层的单一材料。

根据再一方面，可提供一种方法，所述方法包括提供阀200，所述阀具有轴线100、第一阀盖204a和第二阀盖204b、以及轴向延伸穿过第一阀盖204a和第二阀盖204b的阀杆202。所述方法可进一步包括提供密封件1，所述密封件包括具有内径ID_S和外径OD_S的金属环形体2。环形体2可包括主体部分4，所述主体部分具有从主体部分4轴向延伸的第一唇缘6，第一唇缘6适配成提供径向密封。环形体可进一步包括从主体部分4朝向外径OD_S延伸的第二唇缘8，第二唇缘8适配成提供轴向密封。所述方法可进一步包括将密封件1定位成与阀杆202和阀盖204a、阀盖204b中的至少一个接触以相对于密封件1在轴向方向和径向方向上密封阀盖204a、阀盖204b中的至少一个和阀杆202。

上述密封件1、组件200或方法可在更恶劣的操作条件下(诸如，20ksi压力、200℃温度)提供更高的可靠性和密封质量。在这些操作条件下，它们可提供高弹性、高强度、高断裂应变、最大密封能力、最小摩擦或最小塑性变形中的至少一种。此外，通过第一唇缘6和/或第二唇缘8对密封件1的密封为可分离的，这样可以更容易处理组件200内的公差而不会显著影响密封强度。涂层20可提供最大耐磨性和最小摩擦。

许多不同的方面和实施例都是可能的。下面描述了那些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域的技术人员会理解，那些方面和实施例仅是说明性的，并不限制本发明的范围。各实施例可以根据下面列出的任何一个或多个实施例。

实施例1：一种密封件，其包括：金属环形体，所述金属环形体具有内径和外径，所述环形体包括：主体部分，所述主体部分包括：第一唇缘，所述第一唇缘从所述主体部分轴向延伸，所述第一唇缘适配成提供径向密封；以及第二唇缘，所述第二唇缘从所述主体部分朝向所述外径径向延伸，所述第二唇缘适配成提供轴向密封。

实施例2：一种组件，其包括：阀，所述阀具有轴线、第一阀盖和第二阀盖、以及轴向延伸穿过所述第一阀盖和所述第二阀盖的阀杆；以及密封件，所述密封件包括：金属环形体，所述金属环形体具有内径和外径，所述环形体包括：主体部分，所述主体部分包括：第一唇缘，所述第一唇缘从所述主体部分轴向延伸，所述第一唇缘适配成提供径向密封；以及第二唇缘，所述第二唇缘从所述主体部分朝向所述外径径向延伸，所述第二唇缘适配成提供轴向密封。

实施例3：一种方法，其包括：提供阀，所述阀具有轴线、第一阀盖和第二阀盖、以及轴向延伸穿过所述第一阀盖和所述第二阀盖的阀杆；提供密封件，所述密封件包括：金属环形体，所述金属环形体具有内径和外径，所述环形体包括：主体部分，所述主体部分包括：第一唇缘，所述第一唇缘从所述主体部分轴向延伸，所述第一唇缘适配成提供径向密封；以及第二唇缘，所述第二唇缘从所述主体部分朝向所述外径径向延伸，所述第二唇缘适配成提供轴向密封；以及将所述密封件定位成与阀杆和所述阀盖中的至少一个接触以相对于所述密封件在轴向方向和径向方向上密封所述阀盖中的至少一个和所述阀杆。

实施例4：根据实施例1至3中任一项所述的组件或方法，其中所述第一唇缘或所述第二唇缘中的至少一个与所述主体部分成一体。

实施例5：根据实施例4所述的密封件、组件或方法，其中所述第一唇缘或所述第二唇缘中的至少一个为金属。

实施例6：根据实施例5所述的密封件、组件或方法，其中所述金属包括镍、铁或铬合金。

实施例7：根据实施例1至6中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述环形体的所述金属包括镍、铁或铬合金。

实施例8：根据实施例1至7中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述第一唇缘或所述第二唇缘包括在约300N/mm至约10N/mm范围内的轴向偏转力。

实施例9：根据实施例1至8中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述第一唇缘径向延伸超过所述主体部分的所述内径。

实施例10：根据实施例1至9中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述主体部分具有标称轴向厚度并且所述第二唇缘径向延伸超过所述主体部分的所述标称轴向厚度。

实施例11：根据实施例2至10中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述第一唇缘适配成在组装并与所述阀杆接触时，在所述径向方向上弹性地和塑性地偏转。

实施例12：根据实施例2至11中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述第二唇缘适配成在组装并与所述第一阀盖或所述第二阀盖中的至少一个接触时，在所述轴向方向上弹性地和塑性地偏转。

实施例13：根据实施例1至12中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述密封件进一步包括由与所述环形体不同的材料制成的内部径向件，所述内部径向件延伸到所述密封件的所述内径并沿着所述密封件的所述内径暴露。

实施例14：根据实施例13所述的密封件、组件或方法，其中所述内部径向件包括润滑性金属或聚合物。

实施例15：根据实施例1至14中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述主体进一步包括轴向邻近所述第二唇缘的凹部。

实施例16：根据实施例1至15中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述第一唇缘的外部轴向尖端是倒圆的。

实施例17：根据实施例1至16中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述第二唇缘的外部径向尖端是倒圆的。

实施例18：根据实施例1至17中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述密封件包括涂层。

实施例19：根据实施例18所述的密封件、组件或方法，其中所述涂层包含氮化碳、碳化钨或类金刚石碳中的至少一种。

实施例20：根据实施例1至19中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述凹部包括位于所述密封件的所述环形体的所述外径上的多个凹口。

实施例21：根据实施例1至20中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述第一唇缘比所述第二唇缘厚。

实施例22：根据实施例1至21中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述第一唇缘比所述第二唇缘长。

实施例23：根据实施例1至22中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述密封件包括通过电解抛光提供的表面光洁度。

实施例24：根据实施例1至23中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述密封件包括不大于0.2μm的平均表面粗糙度Ra。

实施例25：根据实施例1至24中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述密封件包括不大于0.6μm的轮廓表面最大高度Rt。

实施例26：根据实施例1至25中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述密封件具有在至少约500MPa至约1800MPa的范围内的材料强度。

实施例27：根据实施例1至26中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述密封件具有在100GPa至约300GPa的范围内的弹性模量。

实施例28：根据实施例1至27中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述密封件具有在约0.2至约0.4的范围内的泊松比。

实施例29：根据实施例1至28中任一项所述的密封件、组件或方法，所述密封件完全由金属材料组成。

实施例30：根据实施例20至29中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述凹口配置成与阀中的部件接合，以在所述密封件安装在所述阀中时防止所述密封件旋转。

实施例31：根据实施例13至30中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述内部径向件适配成允许所述第一唇缘或所述第二唇缘中的至少一个的径向偏转减小5％至10％。

实施例32：根据实施例13至31中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述内部径向件包含聚合物。

实施例33：根据实施例13至32中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述内部径向件包含金属。

实施例34：根据实施例1至33中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述第一唇缘独立于所述第二唇缘来密封。

实施例35：根据实施例1至34中任一项所述的密封件、组件或方法，其中所述第一唇缘密封依赖于所述第二唇缘的所述密封。

实施例36：根据实施例2所述的组件，其中所述组件包括海底球阀。

实施例37：根据实施例36所述的组件，其中所述密封件是主密封件，并且所述阀包括至少一个次级密封件。

该书面描述使用包括最佳模式的实例，并且还使本领域的普通技术人员能够实现和使用本发明。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他实例。这些其他实例，如果它们具有与权利要求书的书面语言并无差异的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的书面语言并无实质性区别的等价结构元件，则它们意图在权利要求书的范围内。例如，实施例可涉及诸如以下项的旋转装置：电动机，诸如风挡刮水器电机；或轴向滑动应用，诸如转向柱调节机构。

虽然仅在一些形式方面显示或描述了实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这些实施例不是限制性的，而是在不偏离本发明范围的情况下，容许有各种改变。

需注意，并非需要上述所有特征，可能不需要特定特征的一部分，并且除了所描述的特征之外，还可提供一个或多个特征。此外，描述特征的顺序不一定是安装特征的顺序。

为清楚起见，本文中在单独的实施例的上下文中描述的某些特征，也可在单个实施例中以组合的方式来提供。相反地，为简明起见，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供或以任何子组合的方式来提供。

上文已经参考特定实施例描述了益处、其他优点及问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案以及可使任何益处、优点或解决方案出现或变得更加显著的任何特征都不应理解为是任何或所有权利要求的关键、所需或必要的特征。

本文所述实施例的说明书和图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。说明书和图示并不旨在用作对使用了本文所述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的详尽和全面的描述。单独的实施例也可在单个实施例中以组合的方式来提供，并且相反地，为简明起见而在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供，或以任何子组合的方式来提供。此外，对以范围表示的值的引用包括该范围内的每个值和所有各值。只有在阅读本说明书之后，许多其他实施例对于技术人员而言才是显而易见的。通过本公开内容可以利用和得到其他实施例，使得可在不偏离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或任何改变。因此，本公开应被视为例示性的而非限制性的。