02 液压元件速览
适用：新人第二课
学时：90 分钟
目的：10 分钟看懂一张液压原理图的关键元件
一、液压元件六大族
| 族 | 代表元件 | 主要作用 | 关键参数 |
|---|---|---|---|
| 动力元件 | 液压泵 | 将机械能转为压力油 | 排量、压力、转速、效率 |
| 控制元件 | 液压阀 | 控制方向/压力/流量 | 通径、压力等级、流量 |
| 执行元件 | 液压缸、液压马达 | 压力能转机械能 | 缸径、行程、推力 |
| 辅助元件 | 油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管路 | 储油、过滤、稳压、冷却 | 容积、过滤精度 |
| 密封元件 | O 圈、Y 圈、格莱圈、斯特封 | 防漏、保压 | 压力、温度、材质 |
| 工作介质 | 矿物油、抗磨液压油、合成油、水乙二醇 | 能量载体 | 黏度、抗磨性 |
二、液压泵（动力源）
1. 三大常用泵对比
| 类型 | 压力 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|---|
| 齿轮泵 | ≤ 25 MPa | 结构简单、价格低、噪声大 | 农机、辅助系统、润滑 |
| 叶片泵 | ≤ 21 MPa | 噪声低、效率高、寿命长 | 机床、注塑机、工业 |
| 柱塞泵 | ≤ 42–70 MPa | 压力高、效率高、可变量 | 工程机械、矿山、船舶 |
2. 变量与定量
- 定量泵：排量固定，靠溢流阀恒压；
- 变量泵：排量可调（压力补偿、流量补偿、负载敏感、电控比例），节能 30%–50%。
3. 命名习惯
- Bosch Rexroth：A4VG（开式）、A10VSO（开式变量）、A11VO（闭式）；
- Eaton：420 系列、620 系列；
- Parker：P1/P2/PV；
- 国产：恒立 HPV、海特克 HVP。
三、液压阀（控制中枢）
1. 三大基本阀
| 类型 | 作用 | 代表产品 |
|---|---|---|
| 方向阀 | 改变油流方向 | 4WE6（板式）、DG4V（板式） |
| 压力阀 | 限定最高压力 / 控制压力 | DB6K、RV 直动式 |
| 流量阀 | 控制执行元件速度 | 2FRM 节流阀、2FM |
2. 高级阀
| 类型 | 作用 | 代表产品 |
|---|---|---|
| 比例阀 | 按电信号连续控制压力/流量 | 4WRPEH、DLHZO |
| 伺服阀 | 高精度位置/力控制 | Moog D633、D634 |
| 插装阀 | 大流量、低成本 | Sun、HYDAC |
| 逻辑阀 | 与先导阀组合的二位二通阀 | Bosch Rexroth LFA |
3. 通径与板式/插装
- 板式阀常用通径：NG6 / NG10 / NG16 / NG25 / NG32；
- 插装阀通径：16–100 mm。
四、液压缸（直线执行器）
1. 分类
| 类型 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|
| 单作用油缸 | 单腔供油，靠弹簧/重力回程 | 举升、夹紧 |
| 双作用油缸 | 双腔供油，双向出力 | 通用 |
| 伸缩油缸 | 多级套筒，长行程 | 自卸车、起重机 |
| 伺服油缸 | 高精度位置控制 | 机床、机器人 |
| 摆动油缸 | 输出扭矩 | 转向、夹紧 |
2. 关键参数
- 缸径（mm）、杆径（mm）、行程（mm）；
- 工作压力（MPa）；
- 缓冲结构（可调节缓冲 vs 不可调节）；
- 安装方式（耳轴、法兰、球头）。
五、液压马达（旋转执行器）
| 类型 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|
| 齿轮马达 | 结构简单、转速高 | 风机、搅拌 |
| 叶片马达 | 低速大扭矩 | 输送机 |
| 轴向柱塞马达 | 高压、高效率、可变量 | 行走机械、卷扬 |
| 摆线马达 | 低速大扭矩、紧凑 | 注塑机、农机 |
| 径向柱塞马达 | 低速大扭矩 | 绞车、起重 |
六、液压辅件
| 辅件 | 作用 | 关键参数 |
|---|---|---|
| 油箱 | 储油、散热、沉淀 | 容积（≥ 3 × 流量） |
| 过滤器 | 清除杂质 | 过滤精度（μm）、NAS 等级 |
| 蓄能器 | 储能、补偿泄漏、缓冲 | 容积、充气压力 |
| 冷却器 | 散热 | 散热功率 kW |
| 加热器 | 低温启动 | 功率 |
| 压力表 / 传感器 | 监控 | 精度等级 |
七、密封件
| 类型 | 适用 | 备注 |
|---|---|---|
| O 圈 | 静密封、低压动密封 | 通用 |
| Y 圈 / 斯特封 / 格莱圈 | 油缸往复动密封 | 缸用主力 |
| 旋转密封 | 马达、回转接头 | 抗磨 |
| 防尘圈 | 油缸外露端 | 必备 |
| 组合密封 | 高压、低摩擦 | 高端应用 |
材质：丁腈 NBR、氟橡胶 FKM、聚氨酯 PU、聚四氟 PTFE。
八、看原理图的 5 步法
- 找泵 → 找动力源，识别变量/定量；
- 找阀 → 标出方向阀、压力阀、流量阀；
- 找执行器 → 缸/马达；
- 画油路 → 从泵出发 → 主油路 → 控制阀 → 执行器 → 油箱；
- 找反馈 → 负载敏感、压力补偿、传感器。
九、记忆口诀
“泵生压，阀控向，缸马达出力，密封守住油，辅件保清洁。“
十、引用源与扩展阅读
本章内容依据的权威来源：
- Bosch Rexroth, The Hydraulic Trainer Vol. 1——第 2–11 章（泵、马达、油缸、阀、蓄能器、过滤器的结构与图形符号，DIN ISO 1219）；
- Parker，《工业液压技术》培训手册中文版——“液压执行机构""压力控制阀""方向控制阀""油箱、冷却器和过滤器”章节；
- Eaton, Industrial Hydraulics Manual 第 7 版——Hydraulic Actuators / Directional Valves / Pressure Controls / Flow Controls 各章；
- GB/T 7935《液压元件通用技术条件》——元件命名与通用技术条件的国家标准依据。
扩展阅读：
- Rexroth Vol. 4: Technology of 2-way Cartridge Valves——插装阀专题（46 页精炼）；
- Eaton 剖切模型库（Cut-aways，200+ 种泵阀马达内部结构）——直观理解元件构造；
- 各厂商官方样本：Rexroth A4VG/A10VSO、Eaton 420、Kawasaki K3V、恒立 HPV——元件参数一手来源。