亲爱的读者，首先，感谢你购买和阅读本书。

我猜想，你是或将是液压机械的使用者、调试员或设计师。你打算阅读这本书，一定是希望知道，液压技术是怎么实现速度控制的。液压作为一门传动与控制技术，可完成的和只能完成的任务就是推动和限制某个机械部件运动。既然是运动，当然必须控制速度：太慢，则效率太低；太快，也会影响任务的合理完成，甚至导致事故发生。所以，你的愿望是朴素而又合理的。

不过，如果我现在告诉你：“液压技术，在绝大多数场合，都不能直接控制运动速度，很少有液压元件能够直接控制执行器的速度！”你会不会大叫：“又上当啦，又被一个‘砖家’骗了！既然不能，何必要写此书？”不过，你也先不必忙于合上书本，且看完下面这段话。

你肯定知道，汽车驾驶员要对汽车的速度负责。可是，仔细想一想，汽车驾驶员能直接控制速度吗？不能！大多数汽车的驾驶员只能通过加速踏板控制进入气缸的燃料量，或通过制动踏板消耗汽车的运能，间接地控制汽车速度。汽车的实际运动速度还取决于许多其他因素。

液压技术也是这样，大多数液压元件只能通过控制进入执行器的流量来间接地影响执行器的运动速度，就是所谓的调速阀也不例外。唯一的例外——排量可变的马达，在输入流量不变的前提下，改变马达的排量，可以算是直接改变马达的转速。

因此，本书主要是围绕液压技术如何控制流量来展开讨论的。这确实是有点“挂羊头，卖狗肉”，名不副实。但这是真实情况，与其糊弄，不如坦白：你关心的是控制速度问题，液压只能控制流量，间接地影响速度。

尽管液压技术控速能力有限，可是，目前很多场合，还没有比它更适当的控制方式，所以液压技术还是获得了广泛的应用。明确地意识到流量控制与速度控制之间的差别，有助于正确应用液压技术。

应用液压传动技术的目的，就是为了利用液压执行器（液压缸和马达等），把液压能转化为需要的机械能，克服负载的反抗——力或转矩，使负载按希望的速度进行运动，或到指定的位置。在这里，是流量决定了速度。因此，如何调节流量，使执行器的运动速度（加速度）满足主机设计师及用户的要求，同时，还要尽可能地节能、降低投资成本和运营成本，就成了液压系统设计师的最基本、也最具挑战性的任务。

要造出优秀的液压系统，不仅需要性能优良的液压元件，还需要恰当的液压回路，能把它们最佳地组合在一起。在我编著《液压螺纹插装阀》[2]一书时，就有很多朋友提出，希望我多介绍一些实用的液压回路。只是那书篇幅已经不小，而近二三十年来，工业先进国家的液压技术在回路方面也有了长足的进步，出现了很多新的回路，即使单写一本书也是难以做到完全介绍、深入剖析的。

有鉴于此，作者结合自己二十余年来在德国从事液压系统研发的经验和心得，编著本书，介绍分析液压技术控制速度（流量）的各种方法，特别是一些二十世纪八九十年代以后出现的，用于移动工程设备，但目前尚未见有学术专著论述的一些方法。希望帮助读者系统地、深入地了解近代液压的各种速度（流量）控制回路，为技术创新打下基础。

著名的液压专家路甬祥教授指出：“在我们学科，大量是集成化的创新应用，根据应用的需要和需求，把已有的技术、最适合的技术集成起来，组成一个新的技术，这也是创新，而且是非常有作为的创新。”液压技术中还有很多组合的可能性未被充分研究与实现。只要博采已有的技术，深入了解其特点与局限性，融会贯通之后，新主意就容易出来了。要想不花苦功，守株待兔，等待灵感的到来，那几率是极低的。秉承这样的宗旨，本书尽可能搜罗已有的技术，对流量控制方法作系统性的梳理，分析各种组合的可能性，为读者的创新铺路。

当然，本书不可能也不需要罗列所有速度（流量）控制回路，重点在于提供一些新的思考方法、思考角度。

作者非常赞同中国液气密工业协会沙宝森先生提倡的“凡事都要具体，只有具体才能深入”。因此，在本书中，尽可能地多用图，把论述具体化，以便深入。

本书采用压降图分析或表达液压回路，从而可以深入地、直观地反映出液压回路，特别是复杂回路中的压降过程和控制因素。因为压降是液压回路的核心本质。压降图可以通过测试验证，可以帮助使用者提高测试分析实际系统的能力，理解实测结果。

本书对流量控制方法的剖析扩展到了非正常工况。因为，作为一个工程师，一定要清醒地认识到在非正常工况下可能出现的后果，才能防范事故，减少损 失。

当前，由于环保节能的大趋势要求，固定液压设备受到电驱动技术的竞争和排挤，发展相对缓慢。移动液压设备，特别是在车辆、工程机械和农业机械上的应用，则迅速发展，所占比重已大大超过了固定液压设备。有鉴于此，本书力求内容符合这一趋势，较近代化。如HAWE、Eaton、Bucher的平衡阀，AVR、CLSS、LSC、LUDV、东芝等回路，马达变速回路、功率分流等，都是出现于二十世纪八九十年代，而国内至今鲜有书籍深入分析介绍过的。

温故而知新，本书假定读者已读过大专或大学液压传动教材，对液压已有基础性的了解。从液压教材中已介绍过的基础知识出发，由简入繁，逐步深入，努力做到无缝衔接。有些回路可能读者已在其他书籍中看到，或从自己的工作中了解过，在本书中作者试图从另一个角度分析，以深化读者对它的认识。书中各部分大都以前面的介绍为基础，因此建议不要跳读。

现代的一些工程机械的液压回路，如挖掘机、旋挖钻、连续墙抓斗等，看上去相当复杂，但万变不离其宗，按执行器分解开来看，也不复杂。只要掌握了基本回路，理解整机的回路也就不难了。

作者认为，对于液压技术人员：

1）能掌握揭示液压技术内在规律的数学公式，肯定是好事。但是，公式推导要为分析实际工况服务，定性分析先于定量分析，因果关系重于数学公式。所以，本书尽可能地把一些复杂的数学推导放在附录中，以提高本书的易读性。

2）尽管液压技术中准确计算是不可能的，但是还是应该尽可能地做一些估算，以减少盲目性。为此，作者把一些常用的计算公式都转化成EXCEL计算表格，放在书附光盘中，以便读者应用、检验、理解。

由于国内的液压技术术语大多是舶来词，多人各自翻译，很不统一，有些直译未反映本意，似是而非，容易引起误解。本书尽可能列举各种同义词，纠正了一些名不副实的名称，以便利初学液压者。

关于压力单位问题。作者查阅了欧美所有世界知名液压公司的产品样本：压力单位全都使用bar，没有一家公司的产品样本中出现过MPa这个单位。但为了执行我国关于法定计量单位的规定，作者不得不花了很多精力，把所引用的材料中的bar都一一改为MPa。但希望读者还是能非常熟悉bar：1bar=0.1MPa。这样，将来在阅读国外产品样本时才不会有困难。

根据GB 3102.3—1993，质量流量的代号为qm，体积流量的代号为qv。鉴于在液压技术中，只使用体积流量，行业内也普遍接受代号q，所以为了简洁起见，本书中用q表示体积流量。

目前，在液压系统中使用的压力（工作）介质，虽说主要还是矿物油（约占85%～95%），但是，为了安全、环保等各种因素，其他液体，如难燃油、油包水、水包油悬浮液、可生物快速降解的合成酯、植物油等用做压力（工作）介质的也越来越多。为叙述简便起见，本书仍使用“液压油”代表所有压力介质。

全面地来说，输送液体的泵有容积式和动力式两大类。因为液压技术中几乎不使用动力式泵，所以本书中略去“容积式”，简称其为“液压泵”或“泵”。

“马达”一词，有时也用于称呼电动机和汽车发动机，但都属于不规范汉语，应该避免使用。按国家标准《GB/T 17446—2012流体传动系统及元件 词汇》，马达含“液压马达”和“气动马达”。因为本书不涉及气动，所以，本书中的“马达”专指“液压马达”。

为缩减篇幅，本书使用下列简称代替全名。

IFAS——Institut für Fluidtechnische Antriebe und Steuerungen，RWTH Aachen德国亚琛工业大学流体传动与控制技术研究所

伊顿——Eaton-Vickers公司

派克——Parker Hannifin公司

力士乐——Bosch-Rexroth AG公司

布赫——Bucher Hydraulik公司

哈威——HAWE Hydraulik SE公司

贺特克——HYDAC International公司

林德——Linde Hydraulics 公司

升旭——Sun Hydraulics公司

丹佛斯——Danfoss公司

川崎——Kawasaki Heavy Industries公司

卡特——Caterpilar公司

泰丰——山东泰丰液压股份有限公司

国瑞——上海国瑞液压机械有限公司

本书所附的光盘中有各章的数字版插图，读者在需要时，可以利用电脑放大观看。

本书分段较多，排版较松，是希望层次清晰，给读者在阅读时留出喘息、思索、批注的空间。通过批注，提出问题、疑惑，纠正错误，才能加深理解。作者至今为止所翻阅过的所有国内外液压教科书或专著多少都有错误或可改进之处。如果读者有判断能力，少量错误并不可怕。通过发现和纠正错误也可以学习和提高自己。

本书中很多内容不是抄现成的，而是作者自己想出来，编出来，译出来，属于“无中生有”，第一次见诸文字的，所以，尽管反复检查多次修改，难免还有错误。作者衷心欢迎读者提出意见和建议，作者电子信箱：hpzhang856@sina.cn。读者还可通过作者的博客http://blog.sina.com.cn/lwczf，反映意见，查阅不断更新的勘误表。

同济大学訚耀保教授细致地审阅了本书全部初稿，哈尔滨工业大学姜继海教授审阅了第12章，香港联合出版集团资深编辑赵斌先生审阅了本书前言与尾声，他们都提出了中肯的指导性的改进意见，作者谨在此表示衷心感谢。并也在此特别感谢我的博士后导师巴克先生（前大学教授、博士工程师、多重名誉博士Wolfgang Backé）。是他提醒我，要注重实际，到实际中去，使我从一个脱离实际的教师变成一个研究实际问题的工程师，并注重归纳和提炼总结实践中的生动经历和经验。

本书写作期间得到了上海同济大学“985三期”模块化专家引智计划资助，作者谨在此表示衷心感谢。

感谢本书所引用的参考文献的所有作者。由于本书写作时间较长，有些引用文献可能遗漏标注，恳请有关作者谅解。