什么是Y型密封圈

英文名：Y-type rubber seal；Y-packing往复运动用橡胶密封的一种，断面为Y形，简称“Y形密封”。

Y型密封圈一般用于液压或气压传递的操作系统，在活塞、活塞杆、缸体部位起密封作用。可由高硬度丁腈橡胶模压制成，或用聚氨酯橡胶浇注成型，也可做成夹布组合型。此种产品结构简单、密封效果好，在压力增加时有自封作用，但在高压下纯橡胶制品根部易挤出。一般纯橡胶型Y形密封适用于油压小于16 MPa、线速度小于0.5 m·s-1、温度为-30～120 ℃的场合。

Y形密封圈又称唇性密封圈，它有较显著的自紧作用，无液压时其唇部与轴间产生初始接触压力，以保低压密封其尾部车轴间保持一定的间隙，工作中压力液对Y型圈的谷部唇口发生径向压力使唇口与轴增加接触压力，同时把Y形圈推向右方，消灭Y型圈与轴的间隙，从而因自紧作用得到良好密封。

Y型密封圈

Y形密封圈有哪些分类

已标准化的Y形密封圈可分为下列三类：

A:L1用Y形橡胶密封圈;活塞杆密封腔体用。这是一种普通型密封圈，两个密封唇的长度相同，这样的Y形密封圈，既可适用于活塞杆，又可适用于活塞的密封。由于内、外唇已有过盈，故在装配时必须特别小心，以防唇口受到损伤或翻边。

B:活塞密封腔体L2用Y形橡胶密封圈，这是为活塞密封而设计的。这种密封可以采用不同密封唇和密封角。外唇比较短，适用于动力密封，内唇细长而有过盈，保证了沟槽底部紧密配合。

C:活塞杆密封腔体L2用橡胶密封圈，这类密封圈为活塞杆和柱塞密封而设计的，.密封的内唇短而粗，成为较坚实的密封唇，甚至在零压力也能保证密封。外唇细长而有过盈，保证了与沟槽底部坚实的贴合。

这类Y型橡胶密封圈，内径在40mm以上的可以直接安装在沟槽式密封腔内。对于娇笑规格的密封圈，必须具有由轴上装入密封圈的条件。Y形橡胶密封圈可适用于液压油、水和乳化液等介质，允许使用温度为-30～100℃与V形圈相比，Y形密封圈只需要一个圈就能有效地封住很高的内压，并可以不用支撑环和压环，结构简单。在中压领域，它可以取代V

Y型密封圈

Y形密封圈的密封原理

　　Y形密封圈依靠其张开的唇边贴于密封副偶合面。无内压时，仅仅因唇尖的变形而产生很小的接触压力。在密封的情况下，与密封介质接触的每一点上均有与介质压力相等的法向压力，所以唇形圈底部将受到轴向压缩，唇部受到周向压缩，与密封面接触变宽，同时接触应力增加。当内压再升高时，接触压力的分布形式和大小进一步改变，唇部与密封面配合更紧密，所以密封性更好，这就是Y形圈的“自封作用”。

    由于这种自封作用，一个Y形圈能有效的封住32MPa的高压。 压力赋能型密封的有效密封压力等于预压力与流体压力之和。Y形密封圈通过唇边的作用将流体压力有效作用于密封，其预压力可以降到很小值，并且流体压力越高，预压力的效用越小，在高压场合，预压力的作用可以忽略不计。这时降低密封摩擦力是有利的，因为密封摩擦力与密封接触压力成正比。所以Y形密封圈在保证密封的同时，摩擦力小于挤压型密封。

　　Y形密封圈主要用于往复密封，由其工作原理可知，Y形圈安装时，唇口要对着压力高的一侧，才能发挥作用，所以Y形密封圈只能单向起作用。 当偶合件以工作速度作相对运动时，在密封唇与滑移面之间形成一层密封油膜，油膜的存在可改善密封圈的摩擦条件，减小磨损；油膜在气动密封中起密封作用。在液压元件的往复运动中，运动件伸出与缩进时油膜厚度是不同的，这一油膜厚度差积聚会造成泄漏。

    所以，Y形圈正常工作时，也有极少量泄漏发生，往复速度大时，泄漏量大。这是因为往复速度大时，往复次数变得很频繁，同时油膜的流体动力作用使油膜厚度增加，形成了油膜的快速积聚作用。当工作油的粘度增大时，油膜厚度因此增加，往复速度所造成的泄漏量也增大。但是由于液压油的粘度随着温度的升高而降低，所以液压设备在低温下启动时，运动开始时的泄漏较大，随着运动过程中因各种损失引起温度升高，泄漏量会逐渐减少。

　　活塞在往复形成中的泄漏情况是不同的。当内压较低时，抽出行程中的泄漏量随内压增大而增大；压入行程中随内压增大而减小。当内压足够大时（约大于7.5MPa），泄漏不再随内压而变化。 当Y形密封圈内压p1较低时，摩擦力随内压增大而增大。当内压足够大时，摩擦力不再有很大变化。如润滑良好，甚至有下降趋势。国外关于Y形圈的起动摩擦试验结果表明起动摩擦与停车时间关系不大，这是与O形圈的区别。 这对于断续运动的机械是极为有利的。同时在内压较低时，起动摩擦随内压得增大而增大，当内压超过5MPa时，起动摩擦将与内压无关。所以对于高压断续的机械，不会有起动摩擦过大的问题。密封唇边磨损后，因介质压力的作用，唇边具有一定的自动补偿能力。

Y型密封圈

Y形密封圈的改形和发展  

      随着液压、气动对密封越来越高的要求，Y 形圈的结构也在不断发展，又出现了许多改形Y 形圈设计方案，特别是气动技术的发展，小型气缸广泛应用于 各种设备中，Y 形密封圈也有小型化的趋势。此外，气动系统的发展对Y 形密 封圈提出了小型化的要求，为了减少零件数、方便安装，提出了整体式沟槽要求。 许多国家开发出了可装于整体式沟槽的内、外径对称的小截面Y 形密封圈，Y 形密封圈的截面尺寸也越来越小。

　　(1)、带有副唇的Y 形密封圈带有副唇的Y 形密封圈的结构在主密封唇的后侧，设计了一个副唇，每次往复运动后，从主唇面泄漏的油膜，由副唇刮取， 在主，副唇间残留下微量液体(工作介质或润滑液)。随着往复运动次数的增多， 残留液体将充满主，副唇间，形成特殊的‘围困区’。当主唇处于工作状态时， 由于‘围困区’内液体不可压缩，其间压力高于工作腔内的压力。此时，副唇与 偶合面的接触应力也远远大于主唇与偶合面的接触应力。因此，当轴外伸时迫使 ‘围困区’内的液体压回工作腔，从而形成了可靠的密封状态，提高了Y 形密 封圈的性能。‘围困区’内的压力越高，则副唇对偶合面接触应力越大，密封性 能也就越好。这种形式的密封圈常用于轴密封。因为轴用密封泄漏直接流至元件外部，对密封性要求很高。但如果密封性很高，普通Y 形圈的密封唇将油膜完全刮掉， 唇后部的润滑状态便会恶化，加剧磨损。带有副唇的Y 形密封圈在主、副唇间 形成润滑油槽，较好的解决了这个矛盾。

　　(2)、镶嵌挡圈的Y 形圈对于工作压力超过25MPa 的Y 形密封圈，为保证其使用寿命，防止密封圈的根部被挤入间隙而被咬坏，可在Y 形圈沿滑移面 根部处镶嵌挡圈，靠唇的大部分是橡胶，底部镶嵌有刚性较高的塑料材料;如聚 四氟乙烯、聚酰胺，起挡圈作用，同时有利于防止Y 形圈扭转。这种结构将Y 形密封圈的密封功能和挡圈的防挤出功能复合在一个密封件上，简化了密封装 置。这种复合Y 形圈，耐压范围0~32MPa，而且摩擦阻力小，抗击出性能良好。 起挡圈作用的硬环截面形状有平行、方形、角形、L 形、U 形等，有些结构同时 带有密封棱边。

　　(3)、带防尘圈的Y形密封圈，在Y 形密封圈后部增加了一个防尘唇，可以看成将Y形密封圈与防尘圈复合在一个密封件上。这种密封圈的材料主要考虑Y 形密封圈的要求采用橡胶。

　　(4)、双向H形密封圈H 形密封圈是一种介于唇形密封和预压形密封之间 的结构形式。可将其视为两个唇形密封圈背靠背的组合一体(也可看成挤压型的X 形圈的变形)。这种结构用于活塞缸密封，只需使用一个便可实现双向密封，所以又称为双向H 形密封圈，有利于简化密封装置，减小液压元件的尺寸。但H形密封圈总有一个唇边反向受压，容易引起唇边挤入间隙而损坏，所以一般的H形密封圈不能耐高压，只适用于气动密封或5MPa 以下的低压系统中。有一种耐压型H 形密封圈，它将唇部加厚，这样即使承受流体压力，唇部 变形和很小。而且，中间部分比两侧唇部窄，使密封圈与密封面之间有一个间隙， 可造成流体压力作用，防止向背压一侧的变形，避免唇部被挤入间隙。使用耐压H形密封圈在保证密封性、耐压性的同时，减小了Y 形密封圈的尺寸。只需使用一个H 形密封圈，便可获得双向密封，且可缩短活塞长度，降低动力缸的价格。H形密封圈在高压下使用，需要挡圈支撑，以消除挤出现象。改变挡圈的组 成和结构方式，可以适应不同的工作压力。

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