CN114110166A - 密封装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种密封装置及系统，属于密封技术领域。所述密封装置包括环状密封件、电源和提示件；所述环状密封件包括导体部分和绝缘部分，所述导体部分与所述电源的第一极电连接，所述电源的第二极与所述提示件电连接；当所述绝缘部分未磨损时，所述绝缘部分与可移动件接触，且所述导体部分隔离所述绝缘部分与所述可移动件，所述可移动件为导电材质，所述可移动件与所述提示件电连接；当所述绝缘部分磨损到露出所述导体部分时，所述导体部分与所述可移动件接触。该密封装置可以提示操作人员在密封件失效时对密封件进行更换，进而节约生产成本、消除生产的安全隐患。

Description

密封装置及系统

技术领域

本申请涉及密封技术领域，特别涉及一种密封装置及系统。

背景技术

目前，很多器件上设置有密封件，用以防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质等侵入。对于接触式密封而言，密封件与待密封结构接触，并与待密封结构之间具有相对运动，在使用一段时间之后，密封件与待密封结构直接接触的部分易产生磨损，严重时可导致密封件失效。

相关技术中，为了避免密封件失效而影响密封效果，操作人员通常定期更换密封件。然而，操作人员通常根据经验来确定更换时间，无法准确确定具体的更换时间，使得在更换间隔短的情况下，易导致密封件用量的增加，进而增加了生产成本；在更换间隔长的情况下，易导致密封件失效未被及时发现，增加了生产的安全隐患。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种密封装置及系统，可以提示操作人员在密封件失效时对密封件进行更换，进而节约生产成本、消除生产的安全隐患。

具体而言，包括以下的技术方案：

一方面，本申请实施例提供了一种密封装置，所述密封装置包括环状密封件、电源和提示件；

所述环状密封件包括导体部分和绝缘部分，所述导体部分与所述电源的第一极电连接，所述电源的第二极与所述提示件电连接；

当所述绝缘部分未磨损时，所述绝缘部分与可移动件接触，且所述导体部分隔离所述绝缘部分与所述可移动件，所述可移动件为导电材质，所述可移动件与所述提示件电连接；

当所述绝缘部分磨损到露出所述导体部分时，所述导体部分与所述可移动件接触。

在一些实施例中，对于所述环状密封件的任一横截面，所述导体部分的面积占比的取值范围为

在一些实施例中，所述绝缘部分包括第一部和第二部；

所述导体部分位于所述第一部和所述第二部之间，并分别与所述第一部和所述第二部连接；

当所述绝缘部分未磨损时，所述第一部远离所述导体部分的一侧与所述可移动件接触。

在一些实施例中，所述密封装置还包括导电件；

所述导体部分被包裹在所述绝缘部分的内部，所述导体部分通过所述导电件与所述电源电连接。

在一些实施例中，所述导电件的一端贯穿所述绝缘部分、并与所述导体部分接触；

所述导电件的另一端与所述电源电连接。

在一些实施例中，所述环状密封件位于固定件的环形密封槽内，所述固定件为导电材质；

其中，所述导电件的一端贯穿所述绝缘部分、并与所述导体部分接触，另一端与所述环形密封槽的内壁接触，所述固定件与所述电源电连接。

在一些实施例中，所述导体部分为螺旋状。

在一些实施例中，所述提示件为色彩提示灯。

在一些实施例中，所述提示件为语音播放器。

另一方面，本申请实施例还提供了一种密封系统，所述密封系统包括如上述一方面所述的密封装置和可移动件。

本申请实施例提供的密封装置，在进行密封使用过程中，当环状密封件的绝缘部分未磨损时，绝缘部分与可移动件接触，且导体部分被绝缘部分隔离而不能够与可移动件接触，即便导体部分与电源的第一极电连接，电源的第二极与提示件电连接，可移动件与提示件电连接，但是导体部分、电源、提示件和可移动件无法构成导电回路，此时提示件处于未通电的非工作状态；当绝缘部分磨损到露出导体部分时，导体部分与可移动件接触，此时导体部分、电源、提示件和导体部分可以构成导电回路，此时提示件处于通电的工作状态，提示操作人员环状密封件处于失效状态，进而操作人员可以对环状密封件进行更换，节约了生产成本、消除了生产的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的密封装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的密封装置中导体部分的一种结构示意图；

图3为本申请实施例提供的密封装置中导体部分的另一种结构示意图；

图4为本申请实施例提供的密封装置中导电件的一种连接示意图；

图5为本申请实施例提供的密封装置中导电件的另一种连接示意图。

图中的附图标记分别表示为：

1-环状密封件；101-导体部分；102-绝缘部分；11-第一部；12-第二部；

2-电源；

3-提示件；

4-导电件；

5-环形密封槽；

6-可移动件。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例中所涉及的方位名词，如“上”、“下”、“侧”等，一般以图1中所示方位的相对关系为基准，且采用这些方位名词仅仅是为了更清楚地描述结构和结构之间的关系，并不是为了描述绝对的方位。在产品以不同姿态摆放时，方位可能发生变化，例如“上”、“下”可能互换。

除非另有定义，本申请实施例所用的所有技术术语均具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。下面对本申请实施例中出现的一些技术术语进行说明。

在本申请实施例中，所涉及的“横截面”一般指的是用一个平面沿环状密封件的径向方向来截开环状密封件所得到的平面。

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

密封件是工业上应用最广泛的基础原件之一，用以防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质等侵入。密封件通常采用具有弹性变形能力的橡胶材质，在受到挤压时可以通过橡胶产生的弹性变形对待密封结构进行封堵。

根据密封件与待密封结构之间是否存在相对运动，可把密封件分为静密封件和动密封件。静密封件与待密封结构之间不存在相对运动，其工作状态稳定，除了受外径环境影响导致密封材料失效外，轻易不会发生泄漏；动密封件与待密封结构之间存在相对运动，在使用一段时间之后，密封件与待密封结构直接接触的部分易产生磨损，直接影响了密封件的密封性能，磨损严重可导致密封件失效。

本申请实施例提供了一种可以提示操作人员密封失效的密封装置，其结构示意图如图1所示。

参见图1，本申请实施例提供的密封装置包括环状密封件1、电源2和提示件3。

根据图1右侧的环状密封件1的局部放大图可知，环状密封件1包括导体部分101和绝缘部分102；根据图1左侧的结构示意图可知，导体部分101与电源2的第一极电连接，电源2的第二极与提示件3电连接，其中，第一极是正极，第二极是负极，或者，第一极是负极，第二极是正极。

当绝缘部分102未磨损时，绝缘部分102与可移动件6接触，且导体部分101隔离绝缘部分102与可移动件6，可移动件6为导电材质，可移动件6与提示件3电连接，此时由于绝缘部分102将导体部分101和可移动件6隔离，使得可移动件6和导体部分101不能导通，电源2、提示件3、可移动件6和导体部分101不能共同构成导电回路。

当绝缘部分102磨损到露出导体部分101时，导体部分101与可移动件6接触，此时电源2、提示件3、可移动件6和导体部分101可以共同构成导电回路。

可以理解的是，绝缘部分102具有弹性，在处于使用状态时，绝缘部分102一直处于压缩状态，以确保绝缘部分102与可移动件6之间的密封。

本申请实施例提供的密封装置的工作原理为：

本申请实施例提供的密封装置，在进行密封使用过程中，当环状密封件1的绝缘部分102未磨损时，绝缘部分102与可移动件6接触，且导体部分101被绝缘部分102隔离而不能够与可移动件6接触，即便导体部分101与电源2的第一极电连接，电源2的第二极与提示件3电连接，可移动件6与提示件3电连接，但是导体部分101、电源2、提示件3和可移动件6无法构成导电回路，此时提示件3处于未通电的非工作状态；当绝缘部分102磨损到露出导体部分101时，导体部分101与可移动件6接触，此时导体部分101、电源2、提示件3和可移动件6可以构成导电回路，此时提示件3处于通电的工作状态，提示操作人员环状密封件1处于失效状态，需要操作人员对环状密封件1进行更换。

因此，该密封装置可以提示操作人员环状密封件1的失效时间，便于操作人员及时对环状密封件1进行更换，既避免了由于更换间隔短而导致的密封件用量增加的问题，又避免了由于更换间隔长而导致的密封件失效未被及时发现而增加了生产安全隐患的问题，起到了有效节约生产成本和消除生产的安全隐患的作用。

下面对本申请实施例所提供的密封装置的结构进行进一步地描述说明：

环状密封件1是本申请实施例所提供的密封装置的主要组成部分，可以实现对可移动件6的密封。在本申请实施例中环状密封件1包括导体部分101和绝缘部分102，其中导体部分101具有导电特性，可以连通导电；绝缘部分102具有绝缘特性，可以为导体部分101提供支撑，便于与可移动件6实现配合使用。

对于导体部分101而言，在一些实施例中，参见图1，对于环状密封件1的任一横截面，导体部分101的面积占比的取值范围为

如此设置，可以确保导体部分101相对于环状密封件1而言，具有足够大的体积，使得环状密封件1在失效之前，导体部分101与可移动件6接触。同时，确保导体部分101的尺寸不至于过大而影响环状密封件1的密封性能。

可以理解的是，对于环状密封件1的任一横截面，如果导体部分101的面积与任一横截面的面积之比过小，易造成绝缘部分102磨损失效后，导体部分101未与可移动件6接触或接触不良，使提示件3无法工作，进而导致操作人员无法第一时间更换失效的密封件；如果导体部分101的面积与任一横截面的面积之比过大，易造成环状密封件1的绝缘部分102弹性变形的能力降低，进而减弱了环状密封件1的密封性能。

在一些实施例中，导体部分101由金属材质制成，例如铁、铜、铝等。

在一些实施例中，绝缘部分102由绝缘材质制成，其中绝缘材质需要至少满足下述条件：(1)富有弹性和回弹性；(2)适当的机械强度，包括扩张强度、伸长率和抗撕裂强度等；(3)性能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应焦耳效应小；(4)易加工成型，并能保持精密的尺寸；(5)不腐蚀接触面，不污染介质等。

可选的，绝缘部分102可以由氟橡胶或硅橡胶制成。

对于环状密封件1的整体结构，可以有多种不同的实现方式，在本申请实施例中以两种可能的实现方式为例进行说明。

在一种可能的实现方式中，环状密封件1的截面示意图如图2所示。

参见图2，绝缘部分102包括第一部11和第二部12。

其中，导体部分101位于第一部11和第二部12之间，并分别与第一部11和第二部12相连，此时第一部11、导体部分101和第二部12依次堆叠设置。

导体部分101位于第一部11和第二部12之间，并分别与第一部11和第二部12连接；当绝缘部分102未磨损时，第一部11远离导体部分101的一侧与可移动件6接触。

如此设置，使得导体部分101与电源2电连接，进而绝缘部分102处于磨损至导体部分101露出的状态时，由电源2、导体部分101、可移动件6和提示件3所构成的回路导通。

可以理解的是，绝缘部分102的第一部11和第二部12可以均与导体部分101通过胶体连接。

在另一种可能的实现方式中，环状密封件1的截面示意图如图3所示。

参见图3，导体部分101位于绝缘部分102的内部。

可选的，导体部分101与绝缘部分102可以为一体成型，也可以组装成型，在本申请实施例中不作具体限定。

当导体部分101位于绝缘部分102的内部时，为了便于导体部分101与电源2电连接，本申请实施例所提供的密封装置还包括导电件4，如图4所示，导体部分101通过导电件4与电源2电连接。

如此设置，使导体部分101与导电件4接触，进而在绝缘部分102处于磨损至导体部分101露出的状态时，由电源2、导电件4、导体部分101、可移动件6和提示件3所构成的回路导通。

进一步地，对于导体部分101通过导电件4与电源2电连接的方式，以图3所示的环状密封件1为例，本申请实施例提供了以下两种可能的实现方式：

在一种可能的实现方式中，如图4所示，导电件4的一端贯穿绝缘部分102，并与导体部分101接触。

其中，导电件4的另一端与电源2电连接。

可以理解的是，导电件4贯穿绝缘部分102的绝缘部分102所在侧与可移动件6接触的绝缘部分102所在侧不为同一侧。

可选的，导电件4为导电的金属材质，例如铁、铜、铝等。

在一些实施例中，导电件4与导体部分101可以一体成型，也可以组装成型，在本申请实施例中不作具体限定。

在另一种可能的实现方式中，如图5所示，环状密封件1位于固定件的环形密封槽5内，固定件为导电材质。

其中，导电件4的一端贯穿绝缘部分102、并与导体部分101接触，另一端与环形密封槽5的内壁接触，固定件与电源2电连接。

参见图5，导电件4的另一端与环形密封槽5的内壁接触。

可移动件6为导电材质，可移动件6的外壁与电源2电连接。

如此设置，可以实现在绝缘部分102处于磨损至导体部分101露出的状态时，由电源2、固定件、导电件4、导体部分101、可移动件6和提示件3所构成的回路导通。

其中，在环状密封件1和环形密封槽5装配完毕后，将导电件4的另一侧与环形密封槽5的接触，使导电件4与固定件固定连接。

在一些实施例中，当本申请实施例提供的密封装置处于使用状态时，环形密封槽5和可移动件6之间的距离小于环状密封件1的横截面直径，使绝缘部分102在使用过程中保持压缩状态，进而保证有足够的弹性使导体部分101与可移动件6接触。

可选的，导体部分101为螺旋状，以提高导体部分101的弹性。

具体的，在导体部分101与绝缘部分102组装时，保持导体部分101处于伸长状态，适于在绝缘部分102磨损时，导体部分101具有足够的弹性促使其回弹至于可移动件6接触。

电源2是本申请实施例所提供的密封装置的供电结构，可以在电源2、提示件3、可移动件6和导体部分101可以共同构成导电回路时提供电力支持。

在一些实施例中，电源2的电压小于安全生产电压，以避免可移动件6带电而引起安全事故，此处的安全电压指的是在工业生产中不会对操作人员产生危险的电压。

可选的，安全生产电压的取值范围为20～36V。

可选的，电源2可以为纽扣电池。

提示件3是本申请实施例所提供的密封装置的指示装置，可以在电源2、提示件3、可移动件6和导体部分101可以共同构成导电回路时由不工作状态切换为工作状态，以提示操作人员环状密封件1需要更换。

在一些实施例中，提示件3为色彩提示灯。

当提示件3为色彩提示灯时，以图1所示的电连接方式为例，对于密封装置的使用进行说明：

由于色彩提示灯可以显示颜色，在绝缘部分102的磨损过程中，当绝缘部分102磨损导体部分101露出时，由电源2、固定件、导电件4、导体部分101、可移动件6和提示件3所构成的回路导通，色彩提示灯工作变亮，即可更换环状密封件1。

可选的，色彩提示灯所显示的颜色可以为红色、绿色、蓝色、黄色等，在此不做具体限定。

举例来说，色彩提示灯所显示的颜色可以为红色。

需要说明的是，当色彩提示件工作变亮时，由于固定件和可移动件6均处于带电状态，为了避免固定件或可移动件6与其他带电部件接触而导致短路等事故出现，因此，需要操作人员在色彩提示件工作变亮时，尽可能快地对环状密封件1进行更换。

在一些实施例中，提示件3为语音播放器。

当提示件3为语音播放器时，语音播放器可以通过语音形式对操作人员进行提示，在绝缘部分102的磨损过程中，当绝缘部分102磨损导体部分101露出时，由电源2、固定件、导电件4、导体部分101、可移动件6和提示件3所构成的回路导通，语音播放器通电工作，即提示操作人员环状密封件1需要更换。

可选的，语音播放器可以播放短提示音来对操作人员进行提示，举例来说，该短提示音可以为“滴滴滴”。另外，为了避免操作人员漏听到短提示音，可以设置该短提示音循环播放。

需要说明的是，当语音播放器工作时，由于固定件和可移动件6均处于带电状态，为了避免固定件或可移动件6与其他带电部件接触而导致短路等事故出现，因此，需要操作人员在语音播放器工作时，尽可能快地对环状密封件1进行更换。

在一种可能示例中，以本申请实施例提供的密封装置设置在车辆上为例，其中，电源2为纽扣电池，提示件3为色彩提示灯，可移动件6为发动机气缸，固定件为缸壁：

对本申请实施例提供的密封装置进行组装时，将电源2设置在车身一侧，与车辆的控制器连接；将提示件3设置在驾驶舱的仪表盘上；将电源2、提示件3、可移动件6和固定件的连接导线设置在车辆的底盘内。

如此设置，驾驶员可以通过观察位于驾驶舱的仪表盘上的提示件3就可以确定是否需要对环状密封件1进行更换。

另外，本申请实施例还提供了一种密封系统，密封系统包括如上述实施例所述的密封装置和可移动件6。

在一些实施例中，环状密封件1的外壁与环形密封槽5的内壁固定连接，环状密封件1的内壁和可移动件6之间存在相对运动，即环状密封件1的磨损位置为环状密封件1的内壁。

在另一种可能的实现方式中，环状密封件1的内壁与可移动件6的外壁固定连接，环状密封件1的外壁和环形密封槽5的内壁之间存在相对运动，即环状密封件1的磨损位置为环状密封件1的外壁。

由于本申请实施例提供的密封系统采用了上述实施例中的密封装置，可以提示操作人员在密封件失效时对密封件进行更换，进而节约生产成本、消除生产的安全隐患。

在本申请中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的

本申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种密封装置，其特征在于，所述密封装置包括环状密封件(1)、电源(2)和提示件(3)；

所述环状密封件(1)包括导体部分(101)和绝缘部分(102)，所述导体部分(101)与所述电源(2)的第一极电连接，所述电源(2)的第二极与所述提示件(3)电连接；

当所述绝缘部分(102)未磨损时，所述绝缘部分(102)与可移动件(6)接触，且所述导体部分(101)隔离所述绝缘部分(102)与所述可移动件(6)，所述可移动件(6)为导电材质，所述可移动件(6)与所述提示件(3)电连接；

当所述绝缘部分(102)磨损到露出所述导体部分(101)时，所述导体部分(101)与所述可移动件(6)接触。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，对于所述环状密封件(1)的任一横截面，所述导体部分(101)的面积占比的取值范围为12～32。

3.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述绝缘部分(102)包括第一部(11)和第二部(12)；

所述导体部分(101)位于所述第一部(11)和所述第二部(12)之间，并分别与所述第一部(11)和所述第二部(12)连接；

当所述绝缘部分(102)未磨损时，所述第一部(11)远离所述导体部分(101)的一侧与所述可移动件(6)接触。

4.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封装置还包括导电件(4)；

所述导体部分(101)被包裹在所述绝缘部分(102)的内部，所述导体部分(101)通过所述导电件(4)与所述电源(2)电连接。

5.根据权利要求4所述的密封装置，其特征在于，所述导电件(4)的一端贯穿所述绝缘部分(102)，并与所述导体部分(101)接触；

所述导电件(4)的另一端与所述电源(2)电连接。

6.根据权利要求5所述的密封装置，其特征在于，所述环状密封件(1)位于固定件的环形密封槽(5)内，所述固定件为导电材质；

其中，所述导电件(4)的一端贯穿所述绝缘部分(102)，并与所述导体部分(101)接触，另一端与所述环形密封槽(5)的内壁接触，所述固定件与所述电源(2)电连接。

7.根据权利要求5所述的密封装置，其特征在于，所述导体部分(101)为螺旋状。

8.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述提示件(3)为色彩提示灯。

9.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述提示件(3)为语音播放器。

10.一种密封系统，其特征在于，所述密封系统包括如权利要求1-9任一项所述的密封装置和可移动件(6)。

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