高速高负荷液压缸系统 和其控制方法 【技术领域】
本发明涉及一种用作诸如压力机等机床驱动源的高速高负荷运行的液压缸装置或系统，以及控制这种液压缸系统或装置的方法。
背景技术
迄今为止上述类型的液压缸装置已经众所周知，例如在现有技术中公开的日本未审实用新型申请No.平6-39285和日本未审专利申请No.平6-155089。
以前公开的上述液压缸装置如附图1所示，采用的高速液压缸a有一个较小的压力接收面积，而承压液压缸上有一个较大的压力接收面积，这二个液压缸同轴且垂直地上、下排列。两液压缸a和b分别具有活塞c和d，且通过活塞杆e相互连接、组装，提供了一种所谓双活塞杆油缸结构，其中活塞杆e的上端部分向上伸出高速液压缸a。
在如此构成地装置中应注意，压力流体多半是经设置在两个液压缸组件外部的管道和阀供到高速液压缸a，使活塞c和d快速作动，而后供到承压液压缸b以便增加压力，从而满足较大或较高的负荷要求。
也应注意，上述的后一个公开的液压缸组件除了如附图2所示那样有基本相同的结构外，还有一相互连接的杆e，该杆与承压液压缸b内的活塞d，通过导引压力能够打开和关闭的、并使运行从高速转换到高压模式的顺序阀f连接。在如此构成的液压缸组件中，这种装置能满足高速(快)高负荷(重)运行的要求，而无须要求上面提到的设置在液压缸组件外部的管道和阀。
尽管现有的装置有这些优点，但已发现有诸多的不能解决的问题和麻烦。第一，上述已知的液压缸装置，在提供满意的“拆卸”力方面有缺点。因此作为具有压模(上模)和接收模(下模)的压力机的驱动源就很不方便，在加压操作时，下模可能已被上模咬合，因为可能出现不能将被咬合的上模从咬合的下模上拆卸。
也要指出，第二，上述已知的液压缸装置，其内部配置有顺序阀f，活塞杆e是与承压液压缸b中的活塞d相连接，因为其不良的外配能力，所以发现是有缺点的和不方便的。
应进一步指出，采用双活塞杆油缸结构适用于上液压缸及要求整个组件加长的组件，如果用于压力机中，既不满意又不方便，这是因为压力机的尺寸因此而更大高度更高。
还应指出，这两种结构均不经济和不方便，因为要求单一的杆e须共同起到高速液压缸a的活塞和承压液压缸b的活塞的作用。也就是说对两个液压缸给出单一杆但不须加大高速液压缸的直径。
为了消除现有技术中遇到的不方便和不足之处，本发明的目的是提供一种高速高负荷运行的液压驱动的液压缸系统，该系统使其较容易将“已被咬合”的模具从上述的被咬合的模具中拆开，使压力机或与其采用的类似机床的尺寸显著地较小而且经济。本发明的另一目的是提供一种控制操作所述系统的方法。
发明简述
为了实现上面提到的目的，本发明提供的高速高负荷运行的驱动液压缸系统的第一实施例包括：
一个内有第一活塞的主液压缸，第一活塞限定一个上腔室和一个下腔室，从第一活塞伸出一个第一活塞杆；
一个压力接收面积比所述主液压缸小的辅液压缸，该辅液压缸内安放第二活塞，用于限定一个上腔室和下腔室，从第二活塞伸出且直径小于第一活塞杆的第二活塞杆；
所述的辅液压缸和所述的主液压缸分别同轴地且垂直地上、下排列配置；
所述第一活塞和第二活塞通过所述第二活塞杆相互连接；和
一个流体输送装置，该流体输送装置这样构成，与所述主辅液压缸协同作用形成第一种运行模式，以将压力流体有选择地供到所述主液压缸的二个上、下腔室，从而使所述的相互连接的活塞共同地随着所述主液缸上腔室和下腔室之间压力接收面积的差值而快速下降，所述流体输送装置还起第二种运行模式的作用，将压力流体有选择地仅仅供到所述主液压缸的上腔室，使所述相互连接的活塞共同在向下施加压力的同时而下降，第三种运行模式的作用是，终止供给压力流体进入所述主液压缸的上、下腔室和所述辅液压缸的下腔室，使所述相互连接的活塞随着向下施加的压力基本上保持在一个位置，第四种运行模式的作用是将压力流体有选择地供到所述辅液压缸下腔室和主液压缸下腔室，使所述的相互连接的活塞共同地慢慢上升，所述流体输送装置第五种运行模式的作用是，将压力流体有选择地仅仅供到所述辅液压缸的下腔室，使所述的相互连接的活塞共同地快速上升。
本发明提供的另一实施例的高速高负荷运行的驱动液压缸系统包括：
一个内有第一活塞的主液压缸，第一活塞限定了一个上腔室和一个下腔室，从第一活塞伸出一个第一活塞杆；
一个压力接收面积比所述主液压缸小的辅液压缸，该辅液压缸内的第二活塞用于限定一个上腔室和一个下腔室，从第二活塞伸出且直径小于第一活塞杆的第二活塞杆；
所述的辅液压缸和所述的主液压缸分别同轴且垂直地上、下排列配置；
所述第一活塞和第二活塞通过所述第二活塞杆相互连接；和
一个流体输送装置，该流体输送装置的结构，与所述主、辅液压缸协同形成第一种运行模式的作用，以将压力流体有选择地供到所述主液压缸的二个上、下腔室，从而使所述的相互连接的活塞共同地随着主液压缸的上腔室和下腔室之间压力接收面的差值而快速下降，所述流体输送装置还起第二种运行模式的作用，将压力流体有选择地供到所述辅液压缸的上腔室和所述主液压缸的上腔室，使所述相互连接的活塞在向下施加压力的同时共同下降，第三种运行模式的作用是终止将压力流体供到所述主液压缸的上、下腔室和所述辅液压缸的上、下腔室，使所述的相互连接的活塞随着向下施加压力基本上保持在一个位置，第四种运行模式的作用，是将压力流体有选择地供到所述辅液压缸的下腔室和所述主液压缸的下腔室，使所述的相互连接的活塞共同地慢慢上升，所述流体输送装置第五种运行模式的作用，是将压力流体有选择地仅只供到所述辅液压缸的下腔室，使所述的相互连接的活塞共同地快速上升。
根据上面所叙述的每个系统结构，将看出和应该理解，这种系统不仅能够实现高速高负荷运行，而且用这种主辅液压缸在活塞提高并由此上升的同时，也能获得较大的上升力。因此，该系统适用于诸如压力机系统。随之可能在加压操作时由接收模具咬合的膜具就能容易地从接收模具中拆开。
还能看出和理解到，上述该系统的每个辅助液压缸允许采用单一杆液压缸/活塞结构，从而使液压缸组件在长度和高度上有显著地减小。
另一方面，本发明还提供了控制所述的每个高速高负荷运行的驱动液压缸的方法，第一个实施例的方法包括下列步骤：
使所述的互相连接的活塞随向下施加压力的同时共同快速地下降后下降；
使所述的相互连接的活塞快速上升；
将看出和应理解，具有这种第一顺序步骤的方法提供了一种完全适于冲切压制工艺和弯曲压制工艺的运行模式。
所述控制每个高速高负荷运行的驱动液压缸系统的方法，根据本发明在第二个实施例中另一种方法包括下列步骤：
使所述的相互连接的活塞在向下施加压力的同时快速地共同下降后下降；
之后，使所述的相互连接的活塞随着向下施加的压力基本上保持在一个位置；和
使所述的相互连接的活塞慢慢地上升后快速上升。
应看出和应理解，具有这种第二顺序步骤的方法，提供了一种完全适于冲切压制工艺及弯曲压制工艺的运行模式，和适于精压压制工艺的运行模式。
所述控制每个高速高负荷运行的驱动液压缸系统的方法，根据本发明在第三个实施例中另一种方法包括下列步骤：
使所述的相互连接的活塞在向下施加压力的同时共同地下降；
之后，使所述的相互连接的活塞随着向下施加的压力基本上保持在一个位置；和
此后，使所述的相互连接的活塞能共同地慢慢上升。
将看出和应理解，具有这种第三顺序步骤的方法，使滑块随着位置的小量变化而垂直移动，并因此提供了一种完全适于精压压制工艺的具有效率增高的运行模式。由于位置的变化小，在改善操作者安全的情况下也能进行给定的加工工艺。
所述控制每个高速高负荷运行的驱动液压缸系统的方法，根据本发明在第四个实施例中另一种方法包括下列步骤：
使所述相互连接的活塞在向下施加压力的同时快速地共同下降后下降；
之后，使所述相互连接的活塞随向下施加压力而基本上保持在一个位置；
之后，使所述相互连接的活塞在向下施加压力的同时共同下降；
之后，使所述相互连接的活塞随向下施加的压力基本上保持在一个位置；和
接着使所述相互连接的活塞慢慢地共同上升后快速上升。
将看出和应理解，具有这种第四顺序步骤的方法，提供了一种完全适于在多个步骤中执行型锻工艺，或冲切压制工艺后的型锻或弯曲工艺的操作模式。
附图简短说明
结合表示本发明的一些实施例的附图和下列详细的说明，将会更好的理解本发明。在这方面，应该指出，附图所示的实施例其目的不是对本发明的限定，而是便于说明和解释本发明。
图1是现有技术中高速高负荷运行的驱动液压缸装置一个实施例的说明视图；
图2是现有技术中高速高负荷运行的驱动液压缸装置另一个实施例的说明视图；
图3是本发明的高速高负荷运行的驱动液压缸系统实施例的结构图；
图4是上述的本发明实施例中的开关阀部分的详图；
图5是表示本发明高速高负荷运行的驱动液压缸系统另一实施例的结构图；
图6是表示上述本发明第二实施例中开关阀部分的详图；
图7是本发明的控制高速高负荷驱动液压缸系统方法第一实施例的滑块位置相对时间的关系图表；
图8是本发明的控制高速高负荷驱动液压缸系统方法第二实施例的滑块位置相对时间的关系图表；
图9是本发明的控制高速高负荷驱动液压缸系统方法第三实施例的滑块位置相对时间的关系图表；
图10是本发明的控制高速高负荷驱动液压缸系统方法第四实施例的滑块位置相对时间的关系图表。
实施发明的最佳方式
下面，将参照附图详细叙述有关高速高负荷运行的液压缸系统的本发明适当实施例及其控制方法。
现在参照图3和图4将说明本发明的高速高负荷运行的驱动液压缸系统实施例。
在这些图中，液压缸总成1包括主液压缸3和辅液压缸2，主液压缸3具有内直径为D1的较大压力接收面积，辅液压缸2具有内直径为D2的较小压力接收面积。
辅液压缸2和主液压缸3分别同轴且垂直地上、下排列设置，其内分别安放有活塞2a和3a，它们分别限定出上、下腔室2c和2d及3c和3d。
辅液压缸2内的活塞2a的下表面向下伸出外直径为d2的活塞杆2b，因此它的下部与主液压缸3内的活塞3a的上表面连接。活塞3a的下表面伸出外直径为d1并大于活塞杆2b外直径d2的活塞杆3b。活塞杆3b朝其下端部穿过主液压缸3的端部3e向下伸出端板3e。
另一方面，如图3和图4所示，液压源4包括可变容积泵，把该泵排出的压力流体通常经伺服阀5和第一及第二导管6和7分别送到辅液压缸2的下腔室2d和主液压缸3的上腔室3c。
同时可看出，第一和第二导管6和7中间被分支，以引导导管6a和7a，导管6a和7a一般分别经压力开关阀8和差动回路开关阀9与主液压缸3的下腔室3d相连接。
在这里应指出，图4中所示的阀8和9可以分别包括逻辑阀8a和9a以及导引开关阀8b和9b，分别使逻辑阀8a和9a转换成打开和关闭。
还能看出，可以使辅液压缸2的上腔室2c经通气阀10与大气相通。
下面将对本发明所述实施例的运行情况给出说明。应该注意，在下面的说明中对于阀所用的术语“开”和“关”分别意指该阀为打开和关闭。
应进一步指出，在作为压制机中采用的驱动源的高速高负荷运行的液压缸系统的情况下，该液压缸总成1假定为安装在压制机上横梁内(未示出)，其滑块(未示出)与主液压缸3的活塞杆3b的下端部相连接。
现在，假定为起动压制工序滑块从上死点快速地下降，接着压力开关阀总成8内的逻辑阀8a关闭，而差动回路开关阀总成9内的逻辑阀9a打开，该伺服阀5将会从其中间位置5c转换到它的下降位置5a。
这将引起从流体源4排出的压力流体供到主液压缸3的上、下腔室3c和3d，而从辅液压缸2的下腔室2d流出的压力流体进入油箱11，这样使活塞杆3b由于主液压缸3的上腔室3c的压力接收面积A1和下腔室3d的压力接收面积A2之间的差值而快速地下降。
其次，当滑块已经降到预定位置，在该位置要求施加压制力或向下施加压力，此时伺服阀5固定在其滑块下降位置5a，在压力开关阀总成8中的逻辑阀8a将被打开，而差动回路开关阀总成9中的逻辑阀9a则关闭。
液压源4排出的压力流体完全输送到主液压缸3的上腔室3c时，就会扩展增加的压力或压制力，可满足较大负荷的需求。
因此，如通过滑块已经达到下死点，致使压力机的操作已完成，压力开关阀总成8中的逻辑阀8a保持打开，而差动回路开关阀总成9中的逻辑阀9a保持关闭，伺服阀54就转换到其滑块升高的位置5b。
这就使液压源4排出的压力流体输送到辅液压缸2的下腔室2d和主液压缸3的下腔室3d，而从主液压缸3的上腔室3c流出的压力流体进入油箱11，从而使相互连接的活塞2b和3b开始上升。于是，上压模被下接收模咬合并通常难以从下接收模脱开的状况得以发展。然而，通过压力流体供到主液压缸3的下腔室3d和辅液缸2的下腔室2d而产生加大的上升力，上压模如果如上所述已咬合，则会很容易地从下接收模中脱开和移去。
当上模从下模移去时，伺服阀5保持在它的滑块上升位置，压力开关阀总成8中的逻辑阀8a就会关闭，而差动回路开关阀总成9中的逻辑阀9a就打开。使液压源4排出的压力流体完全地输送到辅液压缸2的下腔室2d，同时从主液压缸3的上腔室3c出来的压力流体经差动回路开关阀总成9流入主液压缸3的下腔室3d。这样，能使滑块快速地上升直至它的上死点。
在这里应指出，在执行冲压模操作的情况下，由于冲压工作时会碰到金属冲出的原因而可能产生噪音或振动。然而，由于辅液压缸2中的下腔室2d的压力接收面积A3，和主液压缸3中的下腔室3d压力接收面积A2的总和，等于接收金属冲出载荷的面积，这就可能显著地减小发生金属冲出时增加的峰值压力。此外，由于接受金属冲出载荷面积等于辅液压缸2中下腔室2d的压力接收面积A3，和主液压缸3中下腔室3d的压力接收面积A2的总和，因而金属冲出的噪音或振动可显著地减小。
业已发现，每个部件直径方向设定的尺寸允许在液压总成1的整个压力接收面积中改变如下(假定D1＞d1是已知的)。
其中D1＞D2和D2＝d1＞d2，A1-A2＝A3
D1＞D2和D2＞d1＞d2，A1-A2＜A3
D1＞D2和d1＞D2＞d2，A1-A2＞A3
图5和图6表示本发明的高速高负荷运行的驱动液压缸系统的另一实施例，下面将进行说明。
该实施例包括结构如上述实施例一样的主液压缸3和辅液压缸2，但与第一个实施例不同的是第二压力开关阀13，其包括配置在第二导管7中间的电磁阀；第二导管7分支出来的导管7a是经满油阀14与油箱11连接，满油阀适于通过电磁阀15打开和关闭。图6示出了可在第二个实施例中采用的一种特殊的液压回路。
下面对这种结构的第二实施例的运作给出说明。
首先，滑块必须从其上死点下降，为此，第一压力开关阀总成8和第二压力开关阀13中的逻辑阀8a关闭，而差动回路开关阀总成9和满油阀14中的逻辑阀9a打开，并在上述状态时伺服阀5从中间位置5c转换到滑块下降位置5a。
这将使液压源4排出的压力流体输送到主液压缸3的上腔室和下腔室3c和3d，并使油箱11中的流体经满油阀14抽吸到辅液压缸2的上腔室2c，从辅液压缸2流出的压力流体流入油箱11，这样能使滑块随着主液压缸3上、下腔室3c和3d之间压力接收面积的差值而快速下降。
其次，由于伺服阀5保持在下降位置5a，在第一压力开关阀总成8和第二压力开关阀装置13中的逻辑阀8a打开，而差动回路开关阀总成9和满油阀14中的逻辑阀9a关闭。这将使压力流体输送到辅液压缸2的上腔室2c和主液压缸3的上腔室3c，并允许从辅液压缸2的下腔室2d和主液压缸3的下腔室3d流出的压力流体流入油箱11，这样使得本实施例得到一个增加的压制力或增加的向下压力，以满足较大负荷的需求。
之后，第一压力开关阀总成8和第二压力开关阀装置13中的逻辑阀8a打开，而差动回路开关阀总成9和满油阀14中的逻辑阀9a关闭，在这种状态时伺服阀5将转换到上升位置5b。这就使压力流体输送到辅液压缸2的下腔室2d和主液压缸3的下腔室3d，而从辅液压缸2的上腔室2c和主液压缸3的上腔室3c流出的压力流体流入油箱11，以致可产生较大的上升力，如果在上下模之间出现咬合时，就能足以使上模从下模中轻易地拆开和移去。接着在滑块上升的同时，第一和第二压力开关阀8和13转到关闭，而差动回路开关阀9和满油阀14打开，就会使压力流体输送到辅液压缸2的下腔室2d，且使从辅液压缸的上腔室2c流出的压力流体进入油箱11，从主液压缸3上腔室3c流出的压力流体，经差动回路开关阀9流入主液压缸3的下腔室3d，这样能使滑块上升直到其上死点。
尽管上面的说明是为液压压制机中滑块运动的一般模型而给出的，但应指出，伺服阀5、第一和第二压力开关阀8和13、差动回路开关阀9和满油阀14是以多种方式控制运行，对于各种压制操作，将给出代表滑块位置相对于时间的相应的曲线图表。
参照图3所示的液压回路，首先假定在图7中的滑块位置曲线的变化是由这种状态获得，即其中滑块停止在其上死点，伺服阀5从中间位置5c转换到滑块下降位置5a，压力开关阀8关闭，差动回路开关阀9打开。
这就会使液压源4排出的压力流体供到主液压缸3的上腔室3c和下腔室3d，并使辅液压缸2的下腔室2d流出的压力流体流入油箱11，这样就能使与活塞杆3b连接的滑块，随主液压缸上腔室3c的压力接收面积A1和主液压缸下腔室3d的压力接收面积A2之间的差值而快速下降，如图7中线段o所示。
因此，滑块被降到压制力或向下压力所要求的预定位置处，在保持伺服阀5处在滑块下降位置的同时，压力开关阀8打开，而差动回路开关阀9关闭。
这将使液压源4排出的压力流体供到主液压缸3的上腔室3c，且使辅液压缸2的下腔室2d和主液压缸3的下腔室3d流出的压力流体流入油箱11，这样一来，能使滑块下降慢慢落下，并从而产生大的压制力或向下压力。如图7所示曲线的线段p所示。
此后，伺服阀5转换到滑块上升位置5b，压力开关阀8关闭和差动回路开关阀9打开，使来自液压源的压力流体全部地只供到辅液压缸2的下腔室2d，同时将主液压缸3的上腔室3c流出的压力流体，经差动回路开关阀9流入主液压缸3的下腔室3d，这样，使滑块快速地上升直到它的上死点，如图7所示曲线的线段q所示。
已发现，在前面段落中所陈述的和图7中所示的通过控制运行的方法所得到的滑块位置的变化曲线，非常适用于冲切、弯曲或精压工件，而且，这种方法能使压模或模具的制备很少磨损或损坏，且使用寿命加长。其原因是与采用滑块由机械滑块驱动机构(机械压力机)驱动的压力机相比较，能在无任何负荷波动状态下使工件成形。
此外，在得到图5所示的另一变型的液压回路中图7所示的滑块位置变化曲线的情况下，推荐按下表1列出的方式设定伺服阀(SV)5、第一和第二压力开关阀(1PSV)8和(2PSV)13、差动开关阀(DSV)9和满油阀(PFV)14。
表1 停止 快速下降 压力下降 快速上升 停止SV5 位置5c 位置5a 位置5a 位置5b 位置5c1PSV8 开 关 关 开 关 开 关2PSV13 开 关 关 开 关 开 关DSV9 关 开 开 关 开 关 开PFV14 关 开 开 关 开 关 开
另一方面，在诸如冲切、弯曲或精压的压制工艺中，通常在工作操作过程中使滑块在向下施加压力的同时下降，使工件用施加的压力保持就位，或使滑块以微小距离慢慢上升，以去掉压力。滑块位置变化曲线在图8中示出。
在得到图3所示液压回路中滑块位置曲线的变化，伺服阀5、压力开关阀8和差动开关阀9能如下所述得以控制。
因此，滑块停止在上死点的状态下起动时，伺服阀5将从中间位置转换到滑块下降的位置5a，压力开关阀8关闭，而差动回路开关阀9打开。
这就使液压源4排出的压力流体输送到主液压缸3的上、下腔室3c和3d，并使辅液压缸2的下腔室2d流出的压力流体流入油箱11，这样能使与活塞杆3b连接的滑块，由于主液压缸3的上腔室3c的压力接收面积A1和下腔室3d的压力接收面积A2之间的差值而快速下降，如图8中所示曲线的线段o所示。当滑块下降到施加压力所要求的预定位置时，在伺服阀5保持在滑块下降位置5a的同时，压力开关阀8打开而差动回路开关阀9关闭。
这就使液压源4排出的压力流体只输送到主液压缸3的上腔室3c，并使主液压缸3的下腔室3d流出的压力流体进入油箱11，从而使滑块在减速下落的同时进一步下降到由如图8曲线线段p表示的它的下死点，然后产生大的压制力。
此后，存在有向下施加的压力，伺服阀5一旦转到中间位置，同时保持压力开关阀8打开而差动回路开关阀关闭。这使滑块停在如图8曲线线段q所示的位置，从而使工件由于施加的压力而固定就位。
之后，保持压力开关阀8打开和差动回路开关阀9关闭的同时，伺服阀5转换到滑块上升的位置5b，使液压源4排出的压力流体输送到辅液压缸2的下腔室2d和主液压缸3的下腔室3d，从而使滑块如图8曲线线段r所示开始慢慢地上升，并接着施加于工件的压制力逐渐地释放，实现所谓的压力消去。
接着，保持伺服阀5在滑块上升位置5b的同时，压力开关阀8关闭和差动回路开关阀打开，使液压源4排出的压力流体只输送到辅液压缸2的下腔室2d，并同时将主液压缸3的上腔室3c流出的压力流体，经差动回路开关阀9流入主液压缸3的下腔室3d。从而使滑块快速地上升直到它的上死点，如图8中曲线线段s所示。
已发现，执行上述段落的控制运作的方法，能使在给定的成形工序过程中，实现包括由于施加压力而使工件保持就位、把压制力释放和在无任何波动负荷状态下能把工件成形等几个工序步骤成为可能，与采用机械压力机相比，能使预制的压模或模具很少磨损或不损坏工件。减少了工序步骤并增长了使用寿命。
此外，在得到图5所示变型的液压回路中图8所示的滑块位置变化曲线的情况下，推荐按下表2列出的方式设定伺服阀(SV)5、第一和第二压力开关阀(1PSV)8和(2PVS)13、差动开关阀(DSV)9和满油阀(PFV)14。
表2 停止 快速 下降 压力 下降 压力 保持 慢速 上升 快速 上升 停止SV5 位置5c 位置5a 位置5a 位置5c 位置5b 位置5b 位置5c1PSV8 开 关 关 开 开 开 关 关2PSV13 开 关 关 开 开 开 关 关DSV9 关 开 开 关 关 关 开 开PFV14 关 开 开 关 关 关 开 开
另一方面，在诸如冲切、弯曲或精压压制工序中，如滑块位置的变化很小，如图9所示，则加工工序是可能的。如下述控制伺服阀5、压力开关阀8和差动开关阀9，可得到滑块位置曲线的变化。
首先，滑块停止在其上死点的状态中起动，伺服阀5从中间位置5c转换到滑块下降的位置5a，压力开关阀8打开而差动回路开关阀9关闭。
这就会使液压源4排出的压力流体输送到主液压缸3的上腔室3c，并使主液压缸3下腔室3d和辅液压缸2下腔室2d流出的压力流体进入油箱11，这样，使滑块如图9所示曲线的线段o所示慢慢地下降。
当滑块已经向下降到预定的位置时，如工件由施加的压力保持就位，则伺服阀5转换到中间位置5c，压力开关阀8保持打开而差动回路开关阀9保持关闭。
这就使滑块停止在如图9中曲线的线段p所示的位置，从而使工件由施加的压力而保持就位。
接着，滑块上升，伺服阀5转换到滑块上升位置5b，压力开关阀8保持打开而差动回路开关阀9保持关闭。
这就使液压源4排出的压力流体供到辅液压缸2的下腔室2d和主液压缸3的下腔室3d，并使主液压缸3的上腔室3c流出的压力流体进入油箱11，从而使滑块如图9曲线的线段q所示慢慢地上升。
已发现执行前面段落所述的控制工序的方法，能使滑块在位置上微小的变化而垂直移动，并因此能实现高效率和提高安全性的加工作业，特别是精压作业。
此外，在得到图5所示变型的液压回路中图9所示的滑块位置变化曲线的情况下，推荐按下表3列出的方式设定伺服阀(SV)5，第一和第二压力开关阀(1PSV)8和(2PVS)13、差动开动阀(DSV)9和满油阀(PFV)14。
表3 停止 压力下降 压力保持 慢速上升 停止SV5 位置5c 位置5a 位置5c 位置5b 位置5c1PSV8 开 关 开 开 开 开 关2PSV13 开 关 开 开 开 开 关DSV9 关 开 关 关 关 关 开PFV14 关 开 关 关 关 关 开
另一方面，理想的情况是进行多步骤模锻工序或冲切跟随模锻或冲切跟随弯曲的多步骤连续工序，要求如图10所示的滑块位置的曲线变化。
为了得到上述滑块位置曲线的变化，执行用图3所示液压回路控制运作的方法中，应指出，首先滑块停止在上死点状态下起动，伺服阀5从中间位置5c转换到滑块下降的位置5a，压力开关阀8关闭而差动回路开关阀9打开。
这就使液压源4排出的压力流体输送到主液压缸3的上腔室3c和下腔室3d。并使辅液压缸2的下腔室2d流出的压力流体进入油箱11，这样能使滑块如图10曲线的线段o所示，由主液压缸3的上腔室3c的压力接收面积A1和下腔室3d的压力接收面积A2之间的差值而快速下降。
从此，当滑块下降到向下施加的压制力所要求的预定位置时，压力开关阀8打开，差动回路开关阀9关闭，同时伺服阀5保持在滑块下降的位置5a。
这就使液压源4排出的压力流体只输送到主液压缸3的上腔室3c，并使辅液压缸2下腔室2d和主液压缸3下腔室3d流出的压力流体进入油箱11，这样在如图10中曲线的线段p所示压制工件的同时，能使滑块慢慢地下降。
接着，工件由施加其上的压力保持就位，伺服阀5转换到中间位置3c，同时压力开关阀8保持打开，差动回路开关阀9保持关闭。这就造成使滑块停止就位，以便保持工件在施加的压力作用下定位。
此后，滑块将进一步下降以实现两步骤的冲模工序，伺服阀5随压力开关阀8打开和差动回路开关阀9关闭而转换到滑块下降的位置5a。这就使液压源4排出的压力流体只供到主液压缸3的上腔室3c，并使辅液压缸2的下腔室2d和主液压缸3的下腔室3d流出的压力流体进入油箱11，这样能使滑块如图10曲线的线段r所示再次下降。
因此，如工件在压力作用下因滑块下降到它的下死点而固定，则伺服阀5由于压力开关阀8的打开和差动回路开关阀9的关闭而转换到中间位置5c，这就使滑块停止，工件如图10曲线的线段s所示受压固定。
此外，因工件受压固定状态起动而引起了所谓的压力消除，很明显，由于压力开关阀8保持打开而差动回路开关阀9保持关闭而使伺服阀5转换到滑块上升的位置5b。
这将使液压源4排出的压力流体输送到辅液压缸2的下腔室2d和主液压缸3的下腔室3d，并能使主液压缸3的上腔室3c流出的压力流体进入油箱11，这样使滑块如图10曲线的线段t所示那样慢慢地开始上升，并且使对着工件的压制力逐渐地释放以完成所要求的压力消除。
再有，在伺服阀5保持在滑块上升位置5b的情况下，将压力开关阀8关闭，差动回路开关阀9打开。此后就会使液压源4排出的压力流体只输送到辅液压缸2的下腔室2d，同时使流体从主液压缸3的上腔室3c流出，并经差动回路开关阀9流入主液压缸3的下腔室3d，这样能使滑块如图10曲线的线段u所示快速地上升到达上死点。
前面段落所叙述的运行方法，因为能够连续地实现一组操作步骤，这些步骤包括：使滑块下降并通过对保持就位的工件施加压力而停止在任意位置；然后将滑块在压制工件的同时再次下降；此后造成滑块慢速上升，从而实现压力消除等等，因此就能多步骤的连续进行加工作业，与常规采用的这些工序必须分开完成的机械压力机相比，能有效和成功地进行冲模或弯曲工序后冲切的连续工艺，减少了工序步骤和所需的模具。
另外，在得到图5所示变型的液压回路中图10所示的滑动位置变化曲线的情况下，推荐按下表4列出的方式设定伺服阀(SV)5、第一和第二压力开关阀(1PSV)8和(2PVS)13、差动开关阀(DSV)9和满油阀(PFV)14。
表4 停止 快速下降 压力下降 压力保持 压力下降SV5 位置5c 位置5a 位置5a 位置5c 位置5a1PSV8 开 关 关 开 开 开2PSV13 开 关 关 开 开 开DSV9 关 开 开 关 关 关PFV14 关 开 开 关 关 关 压力保持 慢速上升 快速上升 停止SV5 位置5c 位置5b 位置5b 位置5c1PSV8 开 开 关 开 关2PSV13 开 开 关 开 关DSV9 关 关 开 关 开PFV14 关 关 开 关 开
在此应指出，改进的高速高负荷运行的液压缸系统的本发明，是结合作为压力机中滑块驱动源的某些实施例进行了说明。本发明及其所有可能的实施例当然能用作任何其它机床和其它类型机械的驱动源。
正如上面具体而详细的叙述那样，本发明是针对高速高负荷运行的驱动液压缸系统以及对该系统控制方法的改进。为此目的，本发明提供的改进的液压缸总成包括，主液压缸和辅液压缸，这两个液压缸的各自的活塞是通过辅液压缸的活塞杆相互连接，辅液压缸的活塞杆的直径小于主液压缸活塞杆的直径，主液压缸上腔室的压力接收面积大于其下腔室的压力接收面积。压力接收面积的这种差别能使液压缸总成快速作动，并在遇到大负荷时能有选择地将压力流体输送到所述的具有较大压力接收面积的主液压缸的上腔室，以提供较大的输出力，从而满足提高负荷的新设备的要求。
举例来说，该发明的系统是应用于压制工序，其中一个模具可能被另一个模具咬合，使之难以把压模从接收工件的模具中拆卸并移去。这是一个经常发生的问题，而且发现强有力的上升力或提升力是由于辅液压缸和主液压缸的总和的压力接收面积引起的，这就使“咬合在一起”的模具容易将它们彼此分开。业已发现，因金属冲出引起的噪声或振动能显著地减小，而且金属冲出负荷可由主液压缸和辅液压缸的压力接收面积接受。
同时指出，该发明的系统提供的单一杆液压缸/活塞结构，能使整个液压缸总成的长度明显缩短，因此其高度和体积大大减少的压力机确保良好的刚度。还有，由于其活塞杆的直径减少，改进的辅液压缸的重量较轻，成本较低。
还应指出，本发明还包括高速高负荷驱动的液压缸总成运行的控制方法，该方法包括：使相互连接的活塞在向下施加压力的同时共同快速下降后下降，此后使具有如此下降的相互连接的活塞共同地快速上升；使相互连接的活塞在向下施加压力的同时共同快速下降后下降；然后由向下施加的压力将相互连接的活塞保持在一个位置；以及然后使这种下降的相互连接的活塞共同慢速上升后快速上升等等。因此能够通过非常适用于冲切压制工序、弯曲压制工序以及精压压制工序的滑块位置曲线的相应变化，而得到多种可选择的控制工序的规范。
因为能使工件在无任何波动负荷的状态下成形，与常规采用的压力机对比，对于成形工序来说，还发现发明的方法可使制备的压模或模具磨损或损坏很小，并保证使用寿命加长。而且，与要求给定的分开步骤工序的常规方法相比，根据本发明的方法和系统，能以所要求的工序数、成形步骤和成型模具都减少的情况下完成加工作业。
再有，所叙述方法的不同实施例提供了多种控制操作的规范，这些规范非常适于进行连续加工作业的多步骤，或冲模或弯曲后冲切的连续加工工序。
减少加工步骤数目和用于给定成形工序所要求的加工模具数目的这些主要优点，转而提供了一种提高生产率和显著减少模具成本的工序，这些在简单地采用常规机械压力机时是永远达不到的。
尽管上面已对本发明作了说明，但本技术领域的普通技术人员不难理解，在不离开本发明的构思和范围条件下，对本发明可以作出更换、省略和增加。因此，应理解本发明并非限于上述具体实施例，而包括了在所附权利要求书所描述的具体特征范围和所有等同物内的所有可能的实施例。