一种基于介电弹性体的密封装置及管接头

本发明属于管接头，特别涉及一种基于介电弹性体的密封装置及管接头。

背景技术：

1、密封垫是一种用于防止液体或气体泄漏的装置，广泛应用于各种机械设备和管道系统中。根据不同的应用需求，密封垫可以由多种材料制成，如橡胶、金属、石棉等。传统的密封垫厚度是不变的，安装后无法通过改变厚度，使其在密封和非密封状态之间切换。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于介电弹性体的密封装置及管接头，能够改变厚度，从而改变密封状态。

2、一方面，本发明提供的一种基于介电弹性体的密封装置，本体为基于介电弹性体的环形膜垫，所述介电弹性体为多层堆栈结构，由环内到环外进行堆栈，通电后所述环形膜垫的厚度增加，断电后厚度恢复。

3、所述介电弹性体中电极层与介电层交替叠加，介电层的层数即介电弹性体的堆栈层数。

4、根据本发明提供的一实施方式，所述介电弹性体的介电层材料为3m vhb4910；所述介电弹性体的电极层材料为：wacker elastosil lr 3162a/b混合硅橡胶材料。

5、根据本发明提供的一实施方式，所述介电弹性体的堆栈层数与环境压力的关系式为：

6、 ，

7、式中，x为环境压力[kpa]，y为堆栈层数。

8、根据本发明提供的一实施方式，所述介电弹性体的堆栈层数为10到30。

9、根据本发明提供的一实施方式，所述介电弹性体的堆栈层数为15。

10、另一方面，本发明提供了一种管接头，包括：相互对接的上盖板和下盖板，所述上盖板和下盖板之间设有位于内圈的第一密封位、以及位于外圈的第二密封位，所述第一密封位设有第一密封件，所述第二密封位设有第二密封件；所述第一密封件为密封垫，所述第二密封件为本发明提供的密封装置。

11、所述第二密封件能够在第一状态和第二状态之前切换；处于第一状态时，所述第二密封件为断电状态，未形成密封；处于第二状态时，所述第二密封件为通电状态，厚度增加，在第二密封位形成密封。

12、所述第二密封件常处于所述第一状态，当第一密封件失效后，所述第二密封件通电，进入所述第二状态。

13、根据本发明提供的一实施方式，管接头还包括探测器和报警器，所述探测器用于检测第一密封件是否失效，当检测到所述第一密封件失效后，所述第二密封件自动通电，进入第二状态，并通过所述报警器进行报警。

14、根据本发明提供的一实施方式，所述第二密封位设有凹槽，所述第二密封件设置在所述凹槽内。

15、本发明提供的基于介电弹性体的密封装置的有益效果如下：1）介电弹性体具有通电后面内扩张的特性，本体为基于介电弹性体的环形膜垫，能够通过给环形膜垫通电使其厚度增加；2）通过调节电压，能够调节环形膜垫的厚度，适用不同间隙处的密封；3）本体沿环内到环外的方向电极层与介电层交替叠加，进行多层堆栈，从而提高本发明密封装置的密封性能。

16、本发明提供的管接头的有益效果如下：该管接头主要用于压力容器，第二密封件常处于断电备用状态，当第一密封件失效泄露时，只需给第二密封件通电，使其进入第二状态，即可在第二密封位形成密封，防止压力容器泄漏。

技术特征：

1.一种基于介电弹性体的密封装置，其特征在于，本体为基于介电弹性体的环形膜垫，所述介电弹性体为多层堆栈结构，由环内到环外进行堆栈，通电后所述环形膜垫的厚度增加，断电后厚度恢复。

2.根据权利要求1所述的一种基于介电弹性体的密封装置，其特征在于，所述介电弹性体的介电层材料为3m vhb4910；所述介电弹性体的电极层材料为：wacker elastosil lr3162a/b混合硅橡胶材料。

3.根据权利要求2所述的一种基于介电弹性体的密封装置，其特征在于，所述介电弹性体的堆栈层数与环境压力的关系式为：

4.根据权利要求2所述的一种基于介电弹性体的密封装置，其特征在于，所述介电弹性体的堆栈层数为10到30。

5.根据权利要求2所述的一种基于介电弹性体的密封装置，其特征在于，所述介电弹性体的堆栈层数为15。

6.管接头，其特征在于，包括：相互对接的上盖板（1）和下盖板（2），所述上盖板（1）和下盖板（2）之间设有位于内圈的第一密封位、以及位于外圈的第二密封位，所述第一密封位设有第一密封件（3），所述第二密封位设有第二密封件（4）；所述第一密封件（3）为密封垫，所述第二密封件（4）为根据权利要求1-5任一项所述的密封装置；

7.根据权利要求6所述的管接头，其特征在于，还包括探测器和报警器，所述探测器用于检测第一密封件（3）是否失效，当检测到所述第一密封件（3）失效后，所述第二密封件（4）自动通电，进入第二状态，并通过所述报警器进行报警。

8.根据权利要求6所述的管接头，其特征在于，所述第二密封位设有凹槽（5），所述第二密封件（4）设置在所述凹槽（5）内。

技术总结
本发明提供的一种基于介电弹性体的密封装置及管接头，属于管接头领域，该密封装置用于安装在管道系统的接头，进行密封。所述密封装置的本体为基于介电弹性体的环形膜垫，介电弹性体为多层堆栈结构，由环内到环外进行堆栈，通电后环形膜垫的厚度增加，断电后厚度恢复。本发明提供的一种基于介电弹性体的密封装置，通电后厚度增加，且能够通过调节电压调节密封装置的厚度，从而改变密封状态。

技术研发人员：赵鹏飞,李烨,董振,邢孟文,范磊
受保护的技术使用者：太原工业学院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23