Y形密封圈依靠其張開的唇邊貼于密封副偶合面。無內(nèi)壓時，僅僅因唇尖的變形而產(chǎn)生很小的接觸壓力。在密封的情況下，與密封介質(zhì)接觸的每一點上均有 與介質(zhì)壓力相等的法向壓力，所以唇形圈底部將受到軸向壓縮，唇部受到周向壓 縮，與密封面接觸變寬，同時接觸應(yīng)力增加。當內(nèi)壓再升高時，接觸壓力的分布 形式和大小進一步改變，唇部與密封面配合更緊密，所以密封性更好，這就是Y 形圈的“自封作用”。由于這種自封作用，一個Y 形圈能有效的封住32MPa 的高壓。
壓力賦能型密封的有效密封壓力等于預(yù)壓力與流體壓力之和。Y形密封圈 通過唇邊的作用將流體壓力有效作用于密封，其預(yù)壓力可以降到很小值，并且流 體壓力越高，預(yù)壓力的效用越小，在高壓場合，預(yù)壓力的作用可以忽略不計。這 時降低密封摩擦力是有利的，因為密封摩擦力與密封接觸壓力成正比。所以Y 形密封圈在保證密封的同時，摩擦力小于擠壓型密封。
Y 形密封圈主要用于往復(fù)密封，由其工作原理可知，Y 形圈安裝時，唇口要對著壓力高的一側(cè)，才能發(fā)揮作用，所以Y 形密封圈只能單向起作用。
當偶合件以工作速度作相對運動時，在密封唇與滑移面之間形成一層密封油 膜，油膜的存在可改善密封圈的摩擦條件，減小磨損;油膜在氣動密封中起密封 作用。在液壓元件的往復(fù)運動中，運動件伸出與縮進時油膜厚度是不同的，這一 油膜厚度差積聚會造成泄漏。所以，Y 形圈正常工作時，也有極少量泄漏發(fā)生， 當往復(fù)速度大時，泄漏量大。這是因為往復(fù)速度大時，往復(fù)次數(shù)變得很頻繁，同 時油膜的流體動力作用使油膜厚度增加，形成了油膜的快速積聚作用。當工作油 的粘度增大時，油膜厚度因此增加，往復(fù)速度所造成的泄漏量也增大。但是由于 液壓油的粘度隨著溫度的升高而降低，所以液壓設(shè)備在低溫下啟動時，運動開始 時的泄漏較大，隨著運動過程中因各種損失引起溫度升高，泄漏量會逐漸減少。
活塞在往復(fù)形成中的泄漏情況是不同的。當內(nèi)壓較低時，抽出行程中的泄漏 量隨內(nèi)壓增大而增大;壓入行程中隨內(nèi)壓增大而減小。當內(nèi)壓足夠大時(約大于7.5MPa)，泄漏不再隨內(nèi)壓而變化。
當Y 形密封圈內(nèi)壓p1 較低時，摩擦力隨內(nèi)壓增大而增大。當內(nèi)壓足夠大時，摩擦力不再有很大變化。如潤滑良好，甚至有下降趨勢。國外關(guān)于Y 形圈的起 動摩擦試驗結(jié)果表明起動摩擦與停車時間關(guān)系不大，這是與O 形圈最大的區(qū)別。 這對于斷續(xù)運動的機械是極為有利的。同時在內(nèi)壓較低時，起動摩擦隨內(nèi)壓得增 大而增大，當內(nèi)壓超過5MPa 時，起動摩擦將與內(nèi)壓無關(guān)。所以對于高壓斷續(xù)的 機械，不會有起動摩擦過大的問題。密封唇邊磨損后，因介質(zhì)壓力的作用，唇邊具有一定的自動補償能力。
Y形密封圈主要失效原因及其解決措施
1) 間隙咬傷
Y形密封圈的間隙咬傷現(xiàn)象與原因與O形圈的類似，發(fā)生在根部。同樣，解決措施是：根據(jù)工作壓力限制密封間隙、正確選用Y 形圈材料。對工作壓力 大于16MPa 的Y 形密封圈，應(yīng)設(shè)置擋圈或使用根部鑲有擋圈的專用密封圈。擋 圈通常使用剛性較高的塑料材料，如聚四氟乙烯，聚酰胺等。
2) 逆壓損壞
Y 形密封圈作為雙作用活塞缸的活塞用密封時，必須成對使用，以封住兩個方向的高壓流體。這樣在活塞上兩個背靠背的唇型圈之間，或在液壓缸活塞桿與 導套中間的兩個唇型圈之間就會逐漸滲入流體形成蓄壓。在工作壓力卸去時，或 往復(fù)運動中蓄壓壓力高于工作壓力時，Y 形密封圈在安裝槽內(nèi)就會從根部被反向 擠壓，其唇尖被擠入缸筒和活塞之間的縫隙內(nèi)被夾破，造成逆壓損壞。
逆壓損壞的防止措施是：
(ⅰ)、在活塞上開小孔釋放蓄壓。當工作壓力卸去時，通過小孔可以引出被困流體，釋放蓄壓。
(ⅱ)、設(shè)置支撐環(huán)。支撐環(huán)作用在活塞用Y 形圈的兩唇之間，頂住Y 形圈， 使之不能軸向竄動，不被反向擠出。此外，凹槽部位開置數(shù)個沿圓周均布的導油孔，以利于壓力介質(zhì)通過小孔作用于Y 形密封圈的凹部，撐開Y 形密封圈的雙唇;同時避免造成背壓，使困油排油流暢，保持Y 形圈密封姿勢。這一措施對 防止Y形圈逆壓損壞效果更好。
3) 翻轉(zhuǎn) 如果運動時摩擦力產(chǎn)生的外力矩大于密封圈本身的抗扭能力，密封圈就會整周翻轉(zhuǎn)或局部翻轉(zhuǎn)，喪失密封能力。為防止密封翻轉(zhuǎn)，可提高膠料硬度或采用支 撐環(huán)。設(shè)置支撐環(huán)對防止Y 形密封圈在安轉(zhuǎn)槽內(nèi)的各種錯位均有較好的效果。Y 形密封圈鑲嵌擋圈后也能抑制翻轉(zhuǎn)。
4) 根部磨損
密封圈根部磨損嚴重時會引起泄漏。根部磨損的主要原因是過盈量太大，產(chǎn)生較大的摩擦力及干摩擦所致。因此，必須注意密封圈的內(nèi)徑尺寸與孔軸及溝槽尺寸的關(guān)系。
對軸用Y 形密封圈，其內(nèi)徑d1 宜大于軸徑d2;其外徑D1 宜大于溝槽底徑 D2;對孔用Y 形密封圈，其內(nèi)徑d3 宜小于溝槽內(nèi)徑d4;其外徑D3 宜小于缸徑 D4。即Y形密封圈與溝槽底部要壓緊，與被密封滑移面有一定間隙;滑移面的 密封接觸應(yīng)力靠被密封介質(zhì)工作壓力作用在Y 形圈唇邊上獲得。
密封圈的磨損還與滑動表面的粗糙度有關(guān)，粗糙表面加速密封圈的磨損;還 與加工方法有關(guān)。例如，同一級粗糙度的拋光軸對密封圈的磨損要比磨光軸小得 多。
5) 異常聲
液壓缸在高壓低速情況下工作時，有時會發(fā)生“辟里，辟里”的響聲。其原因是Y 形密封圈沿軸或缸內(nèi)壁滑動時，橡膠與金屬接觸面出現(xiàn)短暫的附著—脫離—附著—脫離現(xiàn)象，這會使密封裝置的壽命降低。其解決方法是：降低橡膠的摩擦系數(shù)，使密封接觸面始終保持潤滑油膜;還應(yīng)注意工作介質(zhì)或潤滑劑的黏度不要過低的。
6) 塵埃損傷
泥水，塵埃和砂石等侵入液壓缸，往往會使密封圈產(chǎn)生異常磨耗，應(yīng)在活塞桿外伸端設(shè)置防塵圈，并保證防塵效果，以防有害雜質(zhì)進入液壓缸。
Y形密封圈相關(guān)標準
HG 4-335-1966 Y形橡膠密封圈
JB/ZQ 4264-2006 孔用Yx型密封圈
JB/ZQ 4265-2006 軸用Yx型密封圈
