本发明涉及轴向柱塞泵结构设计领域，尤其涉及一种运动位姿主动调节的柱塞结构。
背景技术：
1、轴向柱塞泵是液压系统中的动力源，是液压领域中核心动力元件之一，具有功率密度高、压力大、长寿命等优点，被广泛应用于机械加工、交通运输、航空航天等领域。现有技术中，轴向柱塞泵的柱塞副间隙是内部的主要泄漏源，同时在柱塞泵高速运转的过程中，柱塞副间隙油膜会由于柱塞在腔体内的偏心或倾覆导致油膜分布不均匀，使得柱塞结构与缸体铜套发生接触磨损，影响柱塞泵的使用寿命，严重时会导致柱塞与铜套拉伤，造成异常磨损，破环转子缸体。为此，在高速运转状态下保证柱塞在容腔内始终与容腔呈同心运动，可以提升柱塞泵的可靠性与寿命。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提出一种运动位姿主动调节的柱塞结构，实现对柱塞运转状态的位姿进行实时检测与闭环调整，确保柱塞在缸体内始终与柱塞腔保持同轴运动，避免偏向与倾覆故障的发生，提高了柱塞泵的寿命。
2、具体技术方案如下：
3、一种运动位姿主动调节的柱塞结构，包括：柱塞、缸体、主轴；
4、所述柱塞包括：锂电池、柱塞磁感应充电线圈、三轴位姿控制模块、惯性矩调节器、驱动线圈、端盖、永磁体；所述柱塞的中心同轴设置有导流油道，所述导流油道内固连有三轴位姿控制模块，用于实时检测并控制所述柱塞的位姿状态；所述柱塞靠近柱塞头的一端嵌入式安装有锂电池，所述柱塞磁感应充电线圈布置在锂电池的表面，所述锂电池与所述三轴位姿控制模块相连；所述三轴位姿控制模块能进行柱塞姿态数据采集和闭环控制；所述柱塞远离柱塞头的一端同轴设置有环形空腔，所述端盖安装在所述柱塞的底部，使所述环形空腔密闭；所述惯性矩调节器安装在所述环形空腔的内部，所述惯性矩调节器采用非对称结构设计，使其转动轴心在柱塞的中心轴上，但质心不在柱塞的中心轴上；所述惯性矩调节器靠近柱塞头的一端固连有永磁体；所述驱动线圈有多个，周向固连在所述环形空腔的顶部，并与所述锂电池相连，且每个驱动线圈能被单独控制；
5、所述柱塞安装在所述缸体内部的柱塞腔中，所述缸体包括缸体磁感应充电线圈，所述柱塞腔的内壁布置有缸体磁感应充电线圈，且其位置与所述柱塞磁感应充电线圈相对应；所述缸体与所述主轴固连，电源与所述缸体磁感应充电线圈电连通。
6、进一步地，所述柱塞还包括柱塞线圈表面防护层，所述柱塞线圈表面防护层布置在所述柱塞磁感应充电线圈的表面，用于保护线圈；所述缸体还包括缸体线圈表面防护层，所述缸体线圈表面防护层布置在所述缸体磁感应充电线圈的表面，用于保护线圈。
7、进一步地，所述柱塞线圈表面防护层和缸体线圈表面防护层均采用刚性导磁材料。
8、进一步地，所述环形空腔内充满油液，用于提升所述惯性矩调节器在其内部运动时的阻尼。
9、进一步地，所述缸体与主轴接触处设置缸体充电线圈，所述缸体充电线圈与所述缸体磁感应充电线圈通过导线相连；所述主轴包括导电滑环和充电电极，所述充电电极设置在所述主轴的一端，与电源电连接；所述导电滑环安装在主轴上，与所述充电电极和所述缸体充电线圈分别电连接。
10、进一步地，所述三轴位姿控制模块包括惯性加速度传感器和驱动控制芯片，所述惯性加速度传感器用于采集柱塞的姿态位置信息，所述驱动控制芯片用于实现对柱塞姿态的闭环反馈控制。
11、本发明的有益效果是：
12、(1)本发明针对于柱塞在缸体内运转过程中的偏心和倾覆现象，通过三轴位姿控制模块对柱塞的三坐标姿态进行检测，并实时解析柱塞姿态，进行闭环姿态调整，实现对柱塞质心的反馈调节，从而实现柱塞姿态的实时自调节。
13、(2)本发明能够确保柱塞在缸体内不发生偏转，保证柱塞副油膜始终处于均匀分布状态，有效减少了柱塞副磨损，提高了整个柱塞泵的寿命。
1.一种运动位姿主动调节的柱塞结构，其特征在于，包括：柱塞、缸体、主轴；
2.根据权利要求1所述的运动位姿主动调节的柱塞结构，其特征在于，所述柱塞还包括柱塞线圈表面防护层，所述柱塞线圈表面防护层布置在所述柱塞磁感应充电线圈的表面，用于保护线圈；所述缸体还包括缸体线圈表面防护层，所述缸体线圈表面防护层布置在所述缸体磁感应充电线圈的表面，用于保护线圈。
3.根据权利要求2所述的运动位姿主动调节的柱塞结构，其特征在于，所述柱塞线圈表面防护层和缸体线圈表面防护层均采用刚性导磁材料。
4.根据权利要求1所述的运动位姿主动调节的柱塞结构，其特征在于，所述环形空腔内充满油液，用于提升所述惯性矩调节器在其内部运动时的阻尼。
5.根据权利要求1所述的运动位姿主动调节的柱塞结构，其特征在于，所述缸体与主轴接触处设置缸体充电线圈，所述缸体充电线圈与所述缸体磁感应充电线圈通过导线相连；所述主轴包括导电滑环和充电电极，所述充电电极设置在所述主轴的一端，与电源电连接；所述导电滑环安装在主轴上，与所述充电电极和所述缸体充电线圈分别电连接。
6.根据权利要求1所述的运动位姿主动调节的柱塞结构，其特征在于，所述三轴位姿控制模块包括惯性加速度传感器和驱动控制芯片，所述惯性加速度传感器用于采集柱塞的姿态位置信息，所述驱动控制芯片用于实现对柱塞姿态的闭环反馈控制。