技术摘要：
本发明公开了一种基于磁力丝杆的液‑电混合动力系统，包括液压缸和电动机；所述液压缸包括缸体和活塞杆；所述活塞杆包覆有动子永磁体并定义为磁力丝杆动子，所述动子永磁体呈螺旋形；所述磁力丝杆动子外可转动地套设有磁力丝杆转子，所述磁力丝杆转子包括转子永磁体，  全部
背景技术：
中国属于基建大国，挖掘机被大量使用，挖掘机的能效直接关系到能源利用率与 环境保护，因此，挖掘机节能研究始终属于产业研究重点。 传统的液压缸挖掘机采用势能回收的方式提高节能效率，若不采用势能回收，在 挖掘机臂下落的过程中，挖斗内重物降落过程中势能降低，该势能被转换为液压缸内油的 热能，使温度升高，具体的，挖斗内重物下降过程中，为了控制下降速度，液压缸必须产生一 个与重力方向相反的力，重物下降将油压出油缸，控制压出阀门的大小，控制压出流量，压 出的过程油温升高。而在具有势能回收的挖掘机中该势能被回收转变为电能，可以再次利 用，具体的，传统的液压缸挖掘机在原液压缸的基础上，再增加一个油缸，该油缸与液压发 电机组成势能回收系统；液压缸的活塞杆下移过程中出油控制阀门可以打开至最大，出油 的阻力来自液压发电机，发电电流越大阻力越大，这个过程会把重物势能转换成电能。 而混合动力挖掘机节能方法有：回转电机取代液压泵，回收回转动能；回收动臂势 能储能并再利用；采用高效发动机；提高能量分配管理和降低液压损耗等。 然而，目前仅在回转机构上实现了电动，挖掘机臂仍采用液压驱动。液压驱动的低 效极大限制了挖掘机效率的进一步提高，挖掘机臂无法使用混合动力节能成为混合动力挖 掘机亟待解决的问题。 目前，存在的一个迫切需要解决的问题是挖掘机臂无法采用电动或者混合驱动节 能，突破30％节能瓶颈。尽管电缸在越来越多场合替代了液压缸，例如Volvo在其概念机EX2 中也采用了电缸，然而，目前的电缸技术已被证实无法适应挖掘机的恶劣工作环境。 尽管电缸在许多场合下有逐渐取代液压缸的趋势，但在挖掘机中，仍无法取代液 压缸。主要原因有：1、易损坏，堵载工况极易损坏滚珠丝杆；2、难集成，滚珠丝杆的螺旋槽无 法与满足密封要求的液压缸活塞杆相集成；3、回收能效低，高载荷电缸中的小螺距丝杆无 法实现直线运动至旋转运动的高效转换，即若采用电缸，在动力臂下降过程中，将无法实现 势能至电能的高效转换。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种基于磁力丝杆的液-电混合动力系统，以实现重载或 恶劣工况下的混合动力驱动方式，并解决混合动力的挖掘机无法实现高效节能的问题。 为达成上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于磁力丝杆的液-电混合动力 系统，包括液压缸和电动机； 所述液压缸包括缸体和活塞杆； 所述活塞杆包覆有动子永磁体并定义为磁力丝杆动子，所述动子永磁体呈螺旋 3 CN 111555540 A 说　明　书 2/4 页 形； 所述磁力丝杆动子外可转动地套设有磁力丝杆转子，所述磁力丝杆转子包括转子 永磁体，所述转子永磁体呈螺旋形； 所述电动机用于驱动所述转子永磁体转动。 进一步地，所述转子永磁体内表面任意位置沿轴向包括至少一个N极和至少一个S 极。 进一步地，所述转子永磁体和动子永磁体在平衡位置时，所述转子永磁体内表面 的N极与所述动子永磁体的S极位置一一对应；所述转子永磁体内表面的S极与所述动子永 磁体的N极位置一一对应。 进一步地，所述磁力丝杆转子还包括转子外壳，所述转子外壳呈圆环状，所述转子 永磁体设置于所述转子外壳的内壁上。 进一步地，所述转子外壳采用导磁材料制成。 进一步地，所述转子外壳通过轴承可转动地设置于所述缸体靠近活塞杆的一端， 使得所述磁力丝杆转子套设于所述磁力丝杆动子外。 进一步地，所述电动机的输出端与所述磁力丝杆转子通过皮带或齿轮传动。 进一步地，所述电动机固定设置于所述缸体外侧。 进一步地，所述活塞杆采用实心导磁材料制成。 进一步地，所述磁力丝杆动子外套设有不锈钢管。 本发明与现有技术相对比，其有益效果在于： 1、本发明通过磁力丝杆的结构实现了挖掘机中液-电混合的驱动方式，克服了机 械丝杆与液压动力难以混合的难题，机械丝杆在动力传动过程通过的是机械刚性接触，在 动力过程中很难分别控制电动力与液压力；机械丝杆在重载下极容易损坏，不适合在挖掘 机恶劣工况下；机械丝杆在小极距下，无法实现直线运动到旋转运动的转换。而磁力丝杆采 用无机械接触式磁力传动，堵载工况下更稳定；并且易集成，磁力丝杆没有螺旋槽，易与液 压缸活塞杆相集成。 2、本发明安全性高，结合两种不同的动力源，在一种动力源失效的情况下，仍能由 另一种动力源驱动。 3、本发明通过引入磁力丝杆，具备了机械丝杆所不具备的能效可回收性，磁力丝 杆在小导程下，仍具有直线运动至旋转运动转换的高效性。 4、本发明可通过液压缸和电机的双节能，解决束缚挖掘机效率进一步提升的挖掘 机臂无法使用混合动力节能的瓶颈问题。 附图说明 图1是本发明的结构示意图。 图中：1、缸体；2、电动机；3、磁力丝杆动子；4、磁力丝杆转子；5、动子永磁体；6、转 子永磁体；7、轴承。