本技術(shù)涉及伺服閥，特別涉及一種冷噴涂伺服閥及制備方法。

背景技術(shù)：

1、伺服閥在航空航天、船艦、工業(yè)等設(shè)備中應(yīng)用時(shí)，會(huì)面臨高溫、低氣壓、振動(dòng)、加速度等極端環(huán)境條件。尤其在諸如航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部、火箭推進(jìn)系統(tǒng)、高溫加工設(shè)備等的航空航天和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中，伺服閥需要在135℃及以上的溫度條件下長(zhǎng)期運(yùn)行。伺服閥的系統(tǒng)元件包括但不限于電子電路、填料、墊圈、控制元件，在長(zhǎng)期高溫環(huán)境中運(yùn)行時(shí)，溫度會(huì)改變?cè)擃愊到y(tǒng)元件的物化特性，從而引發(fā)以下問(wèn)題導(dǎo)致暫時(shí)或永久地?fù)p傷伺服閥的性能：

2、a)因異種材料的不同膨脹系數(shù)而出現(xiàn)粘結(jié)的元件；

3、b)潤(rùn)滑油變質(zhì)，粘度降低，導(dǎo)致元件潤(rùn)滑性能下降或喪失；接頭因潤(rùn)滑油外流而失去潤(rùn)滑；

4、c)材料完全或有選擇性地改變尺寸；

5、d)填料、墊圈、密封件、軸承和軸變形、粘結(jié)和失效，導(dǎo)致機(jī)械或完整性故障；

6、e)墊圈出現(xiàn)永久變形；

7、f)封閉和密封條老化；

8、g)固定電阻值的變化；

9、h)電子電路的穩(wěn)定性會(huì)隨著溫度梯度和異種材料的不同膨脹而變化；

10、i)變壓器和機(jī)電元件過(guò)熱；

11、j)繼電器和磁性或熱激活裝置的操作/釋放裕度發(fā)生變化；

12、k)運(yùn)行壽命縮短；

13、l)固體顆粒分離；

14、m)有機(jī)材料變色、開(kāi)裂或龜裂；

15、n)涂層的起泡、開(kāi)裂、剝落；

16、o)粘合劑失效。

17、基于高溫導(dǎo)致的一系列問(wèn)題可知，增加伺服閥的熱交換能力，即散熱能力，是保障伺服閥長(zhǎng)期在高溫條件下作業(yè)的要素。

18、目前，為保障伺服閥在高溫條件下運(yùn)行，常用的增加散熱能力的方法有：在伺服閥殼體內(nèi)部粘貼硅膠導(dǎo)熱墊片、填充導(dǎo)熱膠或其他導(dǎo)熱填料；換用耐熱性能更好的密封件材料、電子電路元器件和潤(rùn)滑油；在伺服閥殼體外增加翅片結(jié)構(gòu)，增加其與外界的接觸面積等。然而這些方法仍存在很多問(wèn)題，如：內(nèi)部導(dǎo)熱墊片或填料與油路歧管組件之間間隔大、有機(jī)導(dǎo)熱材料本身在高溫條件下更容易失效、有機(jī)導(dǎo)熱層易剝落、僅在規(guī)則平面上覆導(dǎo)熱材料使得導(dǎo)熱有效面積小、換用耐熱性更好的密封件或電子電路元器件使得成本激增、伺服閥外部的翅片結(jié)構(gòu)無(wú)法對(duì)伺服閥內(nèi)部由于油液帶來(lái)的熱量進(jìn)行有效交換等。

19、總之，現(xiàn)有的伺服閥存在高溫條件下難以長(zhǎng)期穩(wěn)定工作、壽命短的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例提供一種冷噴涂伺服閥及制備方法，以解決相關(guān)技術(shù)中伺服閥在高溫條件下難以長(zhǎng)期穩(wěn)定工作、壽命短的問(wèn)題。

2、第一方面，提供了一種冷噴涂伺服閥，其包括：

3、外殼，所述外殼包括上殼體和下殼體，且所述上殼體安裝于所述下殼體上以形成安裝腔室；

4、電氣插頭，其安裝于所述外殼上；

5、油路歧管組件，其安裝于所述安裝腔室；

6、電控系統(tǒng)，其安裝于所述安裝腔室，且所述電控系統(tǒng)與所述電氣插頭和油路歧管組件相連；

7、熱交換組件，其包括位于所述上殼體內(nèi)壁的第一熱交換機(jī)構(gòu)、位于所述下殼體內(nèi)壁的第二熱交換機(jī)構(gòu)和位于所述油路歧管組件外壁的隨形熱交換機(jī)構(gòu)中的一個(gè)或幾個(gè)，所述熱交換組件采用冷噴涂制造而成。

8、一些實(shí)施例中，所述熱交換組件的材料包括銅、銅合金、鋁、鋁合金、銀、銀合金中的一種或多種；

9、和/或，所述熱交換組件所采用的材料的粉末粒徑為5～150μm；

10、和/或，所述熱交換組件在外殼和/或油路歧管組件上的位置、面積和厚度由熱傳導(dǎo)仿真算法計(jì)算得出；

11、和/或，所述油路歧管組件上設(shè)置有密封組件；

12、和/或，所述第一熱交換機(jī)構(gòu)、第二熱交換機(jī)構(gòu)和/或隨形熱交換機(jī)構(gòu)為疊層狀、翅片狀、蜂窩狀、漁網(wǎng)狀、柱狀、混合形狀中的一種或多種；

13、和/或，所述上殼體、下殼體和/或油路歧管組件的材料包括鋁合金、鈦合金、高溫合金、不銹鋼、模具鋼中的一種或多種。

14、一些實(shí)施例中，所述上殼體、下殼體和油路歧管組件中的一個(gè)或幾個(gè)采用冷噴涂制造而成。

15、一些實(shí)施例中，所述第一熱交換機(jī)構(gòu)、第二熱交換機(jī)構(gòu)和/或隨形熱交換機(jī)構(gòu)包括多層冷噴涂層。

16、一些實(shí)施例中，每一層所述冷噴涂層的厚度為0.001～10mm。

17、一些實(shí)施例中，沿著所述熱交換組件的厚度方向，自其一側(cè)到另一側(cè)，任意相鄰的兩層所述冷噴涂層之間的材料所含種類具有數(shù)量差。

18、一些實(shí)施例中，所述數(shù)量差不大于10。

19、一些實(shí)施例中，沿著所述熱交換組件的厚度方向，自其一側(cè)到另一側(cè)，各個(gè)所述冷噴涂層之間的相同材料中，一部分的含量比例逐漸減小，一部分的含量比例逐漸增加。

20、一些實(shí)施例中，相同材料中，還有一部分的含量比例先增加后減小。

21、一些實(shí)施例中，所述上殼體與第一熱交換機(jī)構(gòu)之間的結(jié)合強(qiáng)度、所述下殼體與第二熱交換機(jī)構(gòu)之間的結(jié)合強(qiáng)度，和/或所述油路歧管組件與隨形熱交換機(jī)構(gòu)之間的結(jié)合強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度閾值。

22、一些實(shí)施例中，所述設(shè)計(jì)強(qiáng)度閾值為70mpa。

23、第二方面，提供了一種如上所述的冷噴涂伺服閥的熱交換組件的制備方法，其包括：

24、將第一熱交換機(jī)構(gòu)、第二熱交換機(jī)構(gòu)或隨形熱交換機(jī)構(gòu)所使用的材料的粉末按比例進(jìn)行混合、篩分、烘干處理，然后裝載至送粉器中；

25、通過(guò)加熱壓縮氣源，加速氣體，在噴槍中與粉末混合；

26、通過(guò)噴槍將氣體與粉末的混合體噴出，同時(shí)用機(jī)械臂控制噴槍在上殼體、下殼體或油路歧管組件上的噴涂位置；

27、使用機(jī)械臂控制噴槍在上殼體、下殼體或油路歧管組件上噴涂，得到熱交換組件。

28、一些實(shí)施例中，所述第一熱交換機(jī)構(gòu)、第二熱交換機(jī)構(gòu)和/或隨形熱交換機(jī)構(gòu)包括多層冷噴涂層；

29、所述制備方法包括：

30、對(duì)于第一層冷噴涂層，將其所使用的材料的粉末按比例進(jìn)行混合、篩分、烘干處理，然后裝載至送粉器中；

31、通過(guò)加熱壓縮氣源，加速氣體，在噴槍中與粉末混合；

32、通過(guò)噴槍將氣體與粉末的混合體噴出，同時(shí)用機(jī)械臂控制噴槍在上殼體、下殼體或油路歧管組件上的噴涂位置；

33、使用機(jī)械臂控制噴槍在上殼體、下殼體或油路歧管組件上噴涂第一層冷噴涂層；

34、對(duì)于第二層冷噴涂層，將其所使用的材料的粉末按比例進(jìn)行混合、篩分、烘干處理，然后裝載至送粉器中；并在第一層冷噴涂層表面噴涂第二層冷噴涂層；

35、以此類推，完成所有冷噴涂層的噴涂，得到熱交換組件。

36、一些實(shí)施例中，所述上殼體、下殼體和油路歧管組件中的一個(gè)或幾個(gè)采用冷噴涂制造而成；

37、所述制備方法還包括：

38、將上殼體、下殼體或油路歧管組件所使用的材料的粉末進(jìn)行混合、篩分、烘干處理，然后裝載至送粉器中；

39、通過(guò)加熱壓縮氣源，加速氣體，在噴槍中與粉末混合；

40、通過(guò)噴槍將氣體與粉末的混合體噴出，同時(shí)用機(jī)械臂控制噴槍在上殼體、下殼體或油路歧管組件所對(duì)應(yīng)空間中的噴涂位置；

41、使用機(jī)械臂控制噴槍逐層噴涂，直至完成三維的上殼體、下殼體或油路歧管組件的冷噴涂成形。

42、本技術(shù)提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果包括：

43、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種冷噴涂伺服閥及制備方法，本技術(shù)在所述上殼體內(nèi)壁上冷噴涂形成第一熱交換機(jī)構(gòu)，或者在所述下殼體內(nèi)壁上冷噴涂形成第二熱交換機(jī)構(gòu)，或者在所述油路歧管組件外壁上冷噴涂形成隨形熱交換機(jī)構(gòu)，使用冷噴涂形成的熱交換機(jī)構(gòu)能夠與油路歧管組件及外殼直接接觸，結(jié)合強(qiáng)度高、本身不易失效，能夠有效地將內(nèi)部熱量快速傳導(dǎo)至外部，解決了伺服閥在高溫條件下難以長(zhǎng)期穩(wěn)定工作、壽命短的問(wèn)題。

44、由于冷噴涂是通過(guò)粉末進(jìn)行沉積，并能夠進(jìn)行定點(diǎn)定量沉積，故能夠跟隨外殼內(nèi)壁或者油路歧管組件外壁形狀進(jìn)行隨形沉積以獲得熱交換機(jī)構(gòu)，相對(duì)于在規(guī)則平面上覆蓋導(dǎo)熱材料，這種方式在異形位置也能夠沉積，故能夠提高有效散熱面積，并且減少了為應(yīng)對(duì)高溫環(huán)境所做特殊設(shè)計(jì)帶來(lái)的伺服閥成本增加幅度，可見(jiàn)，本技術(shù)熱交換機(jī)構(gòu)在基本不增加伺服閥制造成本、極少增加伺服閥重量的情況下，提高了伺服閥的整體熱交換效率，從而提高了伺服閥在高溫條件下長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性，擴(kuò)大了伺服閥工作的環(huán)境溫度范圍，增加了伺服閥壽命。