Trong một hệ thống truyền động thủy lực, lưu lượng yêu cầu của động cơ thuỷ lực thường thay đổi trong khi có lưu lượng của bơm lại không đổi. Vì vậy phải dùng bơm có lưu lượng lớn hơn lưu lượng cao nhất mà động cơ yêu cầu. Để đảm bảo cho hệ thống làm việc bình thường và nâng cao hiệu suất của nó, người ta dùng bình tích năng. Bình tích năng có nhiệm vụ tích trữ năng lượng thừa khi hệ thống không dùng hết và cung cấp thêm năng lượng khi yêu cầu của hệ thống vượt khả năng của bơm.
Hình 2-26. Bình tích năng
Trên hình 2-26 giới thiệu một kiểu bình tích năng. Chất lỏng chảy vào đường ống 6 qua van 5 vào khoảng 4 thông với bình tích năng rồi sang đường ống 3. Piston 1 ngăn cách phần khí ở trên và có chất lỏng ở dưới. Để tránh sự rò rỉ của khi, người ta lắp vòng đệm cao su 2 trên thân piston. Khóa 0 lắp ở trên cùng bình tích năng để dầu khí vào hoặc ra khỏi bình. Khi động cơ thủy lực không dùng hết năng lượng (áp năng), chất lỏng dưới áp suất cao được dồn vào bình, đẩy pitông lên nén khí lại. Như vậy chất lỏng đã tích cho piston một thế năng và cho khí một áp năng. Khi động cơ thủy lực đòi hỏi năng lượng lớn, chất lỏng sẽ phải dồn vào động cơ nhiều, vượt quá khả năng cung cấp của bơm làm áp suất trong hệ thống (đường ống 3, 6) giảm xuống. Lúc đó khí ở trên giãn ra, piston hạ xuống, đẩy chất lỏng ra khỏi bình (“nhả” năng lượng). Kết quả là hệ thống được bổ sung năng lượng.
Rõ ràng nếu dùng bình tích năng, ta không phải dùng bơm lớn, tránh được lãng phí. Trong thực tế có nhiều kiểu bình tích năng, ví dụ có thể ngăn cách phần khí bằng bọc cao su hoặc thay phần khí bằng lò xo hay tạ treo …
Điều khiển thủy lực là một vấn đề hết sức phức tạp. Nó là sự kết hợp khăng khít giữa các nghành : Thủy lực, Cơ khí, Điện-Điện tử, Điều khiển học ..v.v. Ở dây ta chỉ xem xét vấn đề điều khiển thủy lực trong các hệ thống thủy lực đơn thuần dưới đây:
2.4.2.1. Điều khiển tăng áp
Khi cần tăng áp suất ở nơi nào đó người ta dùng máy tăng áp. Sơ đồ nguyên lý của máy tăng áp rất đơn giản (hình 2-27). Nó gồm một piston hai bậc 1 di chuyển trong xilanh.
Hình 2-27. Sơ đồ điều khiển tăng áp
Áp suất trong khoang có đường kính nhỏ của xilanh máy tăng áp là. p2 = p1 2 2 d D Trong đó:
p1– Áp suất trong khoang có đường kính lớn của xilanh máy tăng áp; d, D - đường kính nhỏ và lớn của piston 1 trong máy tăng áp.
Bởi vậy chỉ cần đưa chất lỏng có áp suất nhỏ p1 vào khoang lớn của xilanh máy tăng áp cũng tạo ra được trong khoang nhỏ một áp suất lớn gấp 2
d D áp suất p1.
Hình 2-27 là một sơ đồ truyền động thủy lực có dùng máy tăng áp. Chất lỏng được bơm 2 đẩy qua một van một chiều, cơ cấu phân phối A đến khoang làm việc của xilanh lực 3 làm piston di chuyển. Nếu vị trí của cơ cấu phân phối B như hình vẽ thì khoang
nhỏ của xilanh máy tăng áp được nối với ống đẩy của bơm và khoang trái của xilanh lực; còn khoang lớn được nối với đường thải. Khi đó piston 1 bị đẩy sang vi trí tột cùng bên trái. Nếu xoay vị trí cơ cấu phân phối B một góc 900 thì khoang trái của xilanh lớn (máy tăng áp) đường nối với đường có áp của bơm, còn khoang của xilanh nhỏ được nối với khoang làm việc của xilanh lực. Lúc đó máy tăng áp có tác dụng làm tăng áp suất trong khoang làm việc của xilanh lực.
2.4.2.2. Điều khiển vận tốc của cơ cấu chấp hành
Như đã biết, các thông số cơ bản của truyền động thủy lực có chuyển động tịnh tiến là vận tốc và lực đẩy piston xilanh lực, còn thông số cơ bản trong truyền động thuỷ lực có chuyển động quay là vận tốc quay và mômen của rôto động cơ thủy lực.
Từ nguyên lý truyền động thuỷ lực đã trình bày ở phần trước, chúng ta thấy có thể điều chỉnh được vận tốc chuyển động của bộ phận chấp hành bằng hai cách: điều chỉnh lưu lượng chất lỏng vào động cơ hoặc điều chỉnh thể tích khoang làm việc của nó. Để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng vào động cơ thủy lực, có thể dùng hai cách: dùng bơm điều chỉnh được lưu lượng (bằng cách thay đổi thể tích làm việc của bơm) hoặc dùng tiết lưu.
Như vậy về mặt nguyên lí, chúng ta thấy có hai phương pháp điều chỉnh vận tốc khác nhau.
+ Điều chỉnh thể tích làm việc của bơm hay động cơ thủy lực, gọi là phương pháp thể tích.
+ Dùng tiết lưu, gọi là phương pháp tiết lưu.