OPI 1800AWS型压裂泵液力端的密封结构如所示。新安装时V形往复密封圈7与柱塞1为过盈配合，因而有预紧力，加上旋转柱塞密封后压帽2的轴向位移产生挤压应力，两者之和为预接触应力；当柱塞运动，压裂泵产生压力时， V形密封V形面上作用有液体压力，其径向分量产生自紧力；预接触应力与自紧力之和称为接触应力。从理论上讲，只要在排液过程中接触应力大于被密封的液体压力，吸液过程在预接触应力的作用下不吸入空气，就能达到密封的目的。
预接触应力和自紧力在排液过程同时存在，都是接触应力的一部分，但在吸液过程只存在预接触应力。由文献< 2>知，在排液过程，密封圈与柱塞接触面之间的液膜压力，在密封工作区域内，除靠空气侧一圈密封圈外，当柱塞往复运动时，液膜压力发展充分，液膜厚度较厚，因而，恰当的预接触应力在排液过程，除靠空气侧一圈密封圈外，其余密封圈的磨损不大；而在吸液过程，密封件工作面基本上处于干摩擦状态，密封圈与柱塞因摩擦产生的热量不易迅速传导散发，磨损大，因此预接触应力是密封件磨损的主要原因。对一定的接触应力而言，增加自紧力的比例，则预接触应力的比例可减少，从而可减少磨损，延长其使用寿命。但预接触应力的比例也不能太小，否则会使吸液过程吸入空气，使泵的容积效率下降，严重时泵排不出液体。因此，单纯从接触应力的观点来说，理想的密封结构是：预接触应力大小正好能使柱塞密封在吸液过程不吸入空气，以及正好能密封住液体的工作压力，这样使柱塞密封在吸、排液过程磨损少，发热小，密封圈使用寿命长。同时调整压紧力时，不易造成预接触应力过大，产生过度磨损。
预接触应力与V形密封圈断面尺寸间的关系新安装时， V形密封与柱塞过盈配合，有预紧力，但经过工作一段时间后，由于磨损，预紧力基本上不存在，实质上这时的预紧力就是挤压应力，挤压应力虽然是旋转柱塞密封后压帽2产生轴向位移的结果，但与V形密封圈断面形状有较大关系。合适的断面形状，只用较小的挤压应力，就能保证吸液过程不吸入空气，从而可减少磨损。由于柱塞是通过机加工而成，会在柱塞表面留下刀痕，或者留下不同形状的波峰和波谷，并且波谷在柱塞上的分布是不规则的，在波谷相接的地方相互沟通，形成波谷通道。安装密封圈时，压紧、过盈形成预紧力后，才能把密封材料压入波谷，以阻止液体从波谷通道中泄漏。密封同样的压力，对于不同形状的工作面，所需的轴向挤压力是不同的，如这种形状，由于工作表面与柱塞接触的面积大，当旋转柱塞密封后压帽2施加轴向压紧力时，若密封材料较硬，其压紧力主要集中在根部，而根部不易产生变形填补波谷通道，因此需要较大的轴向压紧力。当轴向压紧力过大时，易造成密封件机体的损伤。若在密封面上有一角度（如中细实线所示） ，唇部的刚度减小，施加的轴向压紧力产生径向挤压应力的位置随着的增大逐渐前移，则对同样的压紧力，唇部变形填补波谷通道的程度大大增加，而吸液行程时磨损量显著减小。经试验表明，合适的角与密封材料有关，橡胶材料为= 3 ，聚四氟乙烯为= 5 ，夹布橡胶为= 8.
V形密封圈剖面图3接触应力与V形密封圈唇口夹角间的关系现场调研表明：在无润滑油情况下，密封圈在几分钟内因烧蚀而报废，而在良好的强制润滑条件下，密封圈的寿命可达40 50h，可见强制润滑对提高密封圈的寿命起到了很好的作用。柱塞密封摩擦副按其工作特点来看，是一对往复运动的滑动副，工作在具有一定粘度的介质下（工作介质：如酸液；润滑介质：润滑油） ，如果能够形成收敛油楔，则构成流体动压润滑的条件。有限元分析表明< 3>，压裂泵在吸入行程， V形橡胶密封圈由于工作介质压力的作用，使得唇部受到拉伸，离开柱塞表面翘起，即所谓的偏离效应。当唇部翘起后，形成收敛楔形，为流体动压润滑形成创造了条件（）。在压裂泵的排出行程（） ，如果将密封圈背部设计成圆角，则亦能形成收敛性油楔，满足流体动压润滑条件。可见，密封圈的结构对液体油膜的形成起着至关重要的作用。目前，压裂泵的柱塞密封一般采用自封式V型多皮碗（唇形）密封结构。唇形或V形密封圈从理论上讲，外形可以有无穷多的变化。主要变化在于底部厚度与唇高的关系及唇厚与V形槽总深度之间的关系。对于V形密封圈，其唇部夹角控制着唇高和底部厚度的比例。通过改变的大小，可以获得不同结构的密封圈。
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