專利名稱：晶閘管閥段及其壓接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大功率電力電子整流和逆變裝置，尤其是一種晶閘管閥段及其壓接方 法。
背景技術(shù)：
2009年12月2日公開的申請?zhí)枮?00910065332. 7的中國專利說明書公開了一
種頂壓連接的串聯(lián)晶閘管閥段，該閥段包括由閥段兩側(cè)的固定板與兩端的法蘭固連圍成的 框架，框架的一端法蘭上設(shè)有彈性夾緊裝置，框架的另一端法蘭上設(shè)置有頂壓裝置，在彈性 夾緊裝置與頂壓裝置之間安裝有由相間設(shè)置的晶閘管和散熱器組成的閥組，頂壓連接的串 聯(lián)晶間管閥段的兩側(cè)固定板上分別設(shè)有定位連接各散熱器的拉簧，各散熱器通過拉簧分別 定位懸掛在框架，各散熱器的中心軸線與框架中心軸線重合，在各散熱器沿閥段軸向的兩 側(cè)面上分別固定有針對(duì)晶閘管的定位銷，定位銷使各晶閘管與散熱器同心。這種晶閘管閥 段壓接方式是用特制螺栓頂壓晶間管引起碟簧壓縮變形而產(chǎn)生壓力，這種方式還需要加工 特殊的工裝來保證特定的壓緊力。這種閥段的壓接方式存在很多弊端，第一為了使壓緊 力均勻并穿過晶閘管軸心，必須使用特制螺栓。如果壓緊力提高，對(duì)特制螺栓和與之螺紋配 合的金屬端板提出更高的設(shè)計(jì)要求，成本也相應(yīng)提高很多；第二 晶閘管閥段兩端的金屬 端板通過普通螺栓和絕緣板相連，普通螺栓承受很大的剪切應(yīng)力，如果壓接六英寸晶閘管， 這種壓接方式不能提供所需的壓緊力，也就是說這種壓接方式不能壓接六英寸晶間管；第 三晶閘管閥段除了碟簧，其他連接均為剛性連接，系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)力較大，穩(wěn)定性較低；第四晶 閘管閥段通過小拉簧固定水冷散熱器，散熱器的中心不能保證同一直線，導(dǎo)致晶閘管壓力 不均勻，而且如果水冷散熱器較大，用小拉簧將很難固定；第五晶間管閥段散熱器只能給 晶閘管散熱，不能同時(shí)給其他元器件散熱，結(jié)構(gòu)無法做到緊湊，也無法實(shí)現(xiàn)元器件間接線較 近，影響其電氣性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種晶閘管閥段及其壓接方法，以解決現(xiàn)有晶閘管閥段用拉 簧固定散熱器，散熱器的中心不能保證同一直線，導(dǎo)致晶閘管壓力不均勻的問題，和閥段內(nèi) 部剛性連接產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力大，閥段的壓接不穩(wěn)定性的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的晶閘管閥段，包括由相間設(shè)置的水冷散熱器和晶閘管 組成的閥組和安裝閥組的框架，所述框架是由閥段左、右端板和上、下夾緊環(huán)構(gòu)成，所述上、 下夾緊環(huán)為長圓形，所述閥段左、右端板的上端和下端分別設(shè)有限位栓，上夾緊環(huán)的兩端卡 裝于閥段左、右端板的上限位栓，下夾緊環(huán)的兩端卡裝于閥段左、右端板的下限位栓，所述 閥段右端板上設(shè)有碟簧頂壓裝置。進(jìn)一步的，所述碟簧頂壓裝置是由不銹鋼軸套、鎖緊螺母、碟簧、不銹鋼擋圈和不 銹鋼擋板組成，所述鎖緊螺母旋裝于不銹鋼軸套的一端，不銹鋼軸套的另一端依次套裝至 少兩片碟簧和不銹鋼擋圈，所述不銹鋼擋板用螺絲固定在不銹鋼軸套上用于防止碟簧滑出不銹鋼軸套。進(jìn)一步的，所述閥組的各水冷散熱器的上端和下端分別插裝于上、下夾緊環(huán)間隙 內(nèi)。本發(fā)明的晶閘管閥段壓接方法步驟如下
(1)裝配由不銹鋼軸套、鎖緊螺母、碟簧、不銹鋼擋圈和不銹鋼擋板組成碟簧頂壓裝
置；
(2)閥段左、右端板裝配將閥段右端板通過一個(gè)連接塊固定在右框架上，把碟簧頂壓 裝置卡套在閥段右端板上；在閥段左端板上安裝一個(gè)中心軸和下夾緊環(huán)，在左框架上安裝 連接板，將閥段左端板的中心軸插入連接板的孔內(nèi)，并把下夾緊環(huán)和閥段右端板固定在一 起；
(3)晶間管和水冷散熱器裝配在安裝好的下端夾緊環(huán)上從左往右依次相間放上水冷 散熱器和晶間管，水冷散熱器下端的凸臺(tái)卡嵌在下夾緊環(huán)內(nèi)，最后安裝上夾緊環(huán)，并用擋片 固定在閥段左、右端板上，水冷散熱器上部的凸臺(tái)卡嵌在上端夾緊環(huán)內(nèi)；
(4 )通過碟簧頂壓裝置向閥段加壓。進(jìn)一步的，所述步驟(1)是將鎖緊螺母從不銹鋼軸套的一端旋入，在不銹鋼軸套 的另一端依次裝入至少兩片碟簧，然后裝上不銹鋼擋圈，最后把不銹鋼擋板用螺絲固定在 不銹鋼軸套上，防止碟簧從不銹鋼軸套上滑出。
進(jìn)一步的，所述步驟(4)中是將液壓工具的加壓端頭卡套在閥段右端板上，用液壓工具 給閥段加壓，液壓工具的中心軸頂壓碟簧頂壓裝置的不銹鋼軸套，使碟簧和上、下夾緊環(huán)發(fā) 生變形，待液壓工具的儀表顯示到所需壓力時(shí)，停止加壓，用扳手鎖緊不銹鋼軸套上的鎖緊 螺母，液壓工具緩慢泄壓，泄壓結(jié)束后從閥段右端板上移走工裝，閥段壓接安裝結(jié)束。本發(fā)明的晶閘管閥段由于閥組的水冷散熱器直接安裝在下夾緊環(huán)上，保證了散熱 器的中心在同一直線上，從而保證了晶閘管壓接力的均勻性；本閥段由碟簧頂壓裝置，上下 加緊環(huán)，閥段左右端板共同提供壓接力，沒有螺栓參與，極大地提供了系統(tǒng)壓接的可靠性和 穩(wěn)定性；本閥段可以解決傳統(tǒng)晶閘管閥段無法壓接六英寸晶閘管的技術(shù)瓶頸；本閥段可以 將直流均壓電阻，取能電阻，晶間管控制單元全部安裝在散熱器上，元器件不僅可以同時(shí)冷 卻，而且彼此間接線距離較近，提高了元器件的電氣性能，同時(shí)也使整體結(jié)構(gòu)十分緊湊。本發(fā)明的閥段采用碟簧和夾緊環(huán)相結(jié)合的方式進(jìn)行壓接晶閘管，通過碟簧的壓 縮和夾緊環(huán)的拉伸提供所需的壓緊力，有效消除了傳統(tǒng)閥段內(nèi)部剛性連接產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力， 提高了閥段的壓接穩(wěn)定性；閥段壓接方法采用一端固定，一端繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，消除了由于 框架加工誤差，安裝誤差及隨機(jī)變形對(duì)閥段產(chǎn)生的附加應(yīng)力，大大提高了閥段的穩(wěn)定性。


圖1是本發(fā)明的晶閘管閥段結(jié)構(gòu)圖； 圖2是碟簧頂壓裝置結(jié)構(gòu)圖3是本發(fā)明晶閘管閥段壓接方法實(shí)施例中的左右端板裝配圖。
具體實(shí)施例方式一、晶閘管閥段本發(fā)明的晶閘管閥段如圖1所示，該閥段包括由相間設(shè)置的水冷散熱器1和晶閘管2 組成的閥組和安裝閥組的框架，框架是由閥段左端板3、右端板4和上夾緊環(huán)5、下夾緊環(huán)6 構(gòu)成，所述上夾緊環(huán)5、下夾緊環(huán)6為長圓形，所述閥段左端板3、右端板4的上端和下端分 別設(shè)有限位栓7，上夾緊環(huán)5的兩端卡裝于閥段左、右端板的上限位栓，下夾緊環(huán)6的兩端卡 裝于閥段左、右端板的下限位栓，所述閥段右端板上4設(shè)有碟簧頂壓裝置8，如圖2所示，該 碟簧頂壓裝置8是由不銹鋼軸套81、鎖緊螺母82、碟簧83、不銹鋼擋圈84和不銹鋼擋板85 組成，鎖緊螺母82旋裝于不銹鋼軸套81的一端，不銹鋼軸套81的另一端依次套裝四片碟 簧83和不銹鋼擋圈84，不銹鋼擋板85用螺絲固定在不銹鋼軸套81上用于防止碟簧83滑 出不銹鋼軸套81。閥組左右兩端分別與閥段左端板3和碟簧頂壓裝置8接觸部分還分別設(shè) 有左導(dǎo)流銅排9、右導(dǎo)流銅排10。二、晶閘管閥段壓接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的晶閘管閥段壓接方法步驟如下 (1)碟簧頂壓裝置裝配 將銅鎖緊螺母82從不銹鋼軸套81的一端旋入，從不銹鋼軸套81的另一端按圖2所示 依次裝入四片碟簧83，注意碟簧的安裝方向，然后裝上不銹鋼擋圈84，最后把不銹鋼擋板 85用螺絲固定在不銹鋼軸套81上，碟簧83不能從不銹鋼軸套上滑出。(2)閥段左右端板裝配
如圖3所示，將閥段右端板4通過一個(gè)連接塊14固定在右框架15上，把碟簧頂壓 裝置8卡套在閥段右端板4上。在閥段左端板3上安裝一個(gè)中心軸11和下夾緊環(huán)6，在左 框架12上安裝上連接板13，將閥段左端板3的中心軸11插入連接板13的孔內(nèi)，并把下夾 緊環(huán)6和閥段右端板4固定在一起。(3)晶閘管和水冷散熱器裝配
在已經(jīng)安裝好的下夾緊環(huán)6上從左往右依次放上水冷散熱器1和晶間管2，水冷散熱器 1的下部的凸臺(tái)卡嵌在下夾緊環(huán)6內(nèi)，最后安裝上夾緊環(huán)5，并用擋片固定在左右端板上，水 冷散熱器1上部的凸臺(tái)卡嵌在上夾緊環(huán)內(nèi)5。(4)閥段加壓
將液壓工具的加壓端頭卡套在閥段右端板4上，用手動(dòng)液壓工具給閥段加壓，液壓工 具的中心軸頂壓不銹鋼軸套81，使碟簧83和夾緊環(huán)發(fā)生變形，待液壓工具的儀表顯示到所 需壓力時(shí)，停止加壓，用特制扳手鎖緊不銹鋼軸套81上的銅螺母，液壓工具緩慢泄壓，泄壓 結(jié)束后從閥段右端板4上移走工裝，閥段安裝結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種晶閘管閥段，包括由相間設(shè)置的水冷散熱器和晶閘管組成的閥組和安裝閥組 的框架，其特征在于所述框架是由閥段左、右端板和上、下夾緊環(huán)構(gòu)成，所述上、下夾緊環(huán) 為長圓形，所述閥段左、右端板的上端和下端分別設(shè)有限位栓，上夾緊環(huán)的兩端卡裝于閥段 左、右端板的上限位栓，下夾緊環(huán)的兩端卡裝于閥段左、右端板的下限位栓，所述閥段右端 板上設(shè)有碟簧頂壓裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶間管閥段，其特征在于所述碟簧頂壓裝置是由不銹鋼軸 套、鎖緊螺母、碟簧、不銹鋼擋圈和不銹鋼擋板組成，所述鎖緊螺母旋裝于不銹鋼軸套的一 端，不銹鋼軸套的另一端依次套裝至少兩片碟簧和不銹鋼擋圈，所述不銹鋼擋板用螺絲固 定在不銹鋼軸套上用于防止碟簧滑出不銹鋼軸套。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶閘管閥段，其特征在于所述閥組的各水冷散熱器的上端 和下端分別插裝于上、下夾緊環(huán)間隙內(nèi)。
4.一種晶間管閥段壓接方法，其特征在于，該壓接方法的步驟如下(1)裝配由不銹鋼軸套、鎖緊螺母、碟簧、不銹鋼擋圈和不銹鋼擋板組成碟簧頂壓裝置；(2)閥段左、右端板裝配將閥段右端板通過一個(gè)連接塊固定在右框架上，把碟簧頂壓 裝置卡套在閥段右端板上；在閥段左端板上安裝一個(gè)中心軸和下夾緊環(huán)，在左框架上安裝 連接板，將閥段左端板的中心軸插入連接板的孔內(nèi)，并把下夾緊環(huán)和閥段右端板固定在一 起；(3)晶間管和水冷散熱器裝配在安裝好的下端夾緊環(huán)上從左往右依次相間放上水冷 散熱器和晶間管，水冷散熱器下端的凸臺(tái)卡嵌在下夾緊環(huán)內(nèi)，最后安裝上夾緊環(huán)，并用擋片 固定在閥段左、右端板上，水冷散熱器上部的凸臺(tái)卡嵌在上端夾緊環(huán)內(nèi)；(4 )通過碟簧頂壓裝置向閥段加壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶間管閥段壓接方法，其特征在于所述步驟(1)是將鎖緊螺 母從不銹鋼軸套的一端旋入，在不銹鋼軸套的另一端依次裝入至少兩片碟簧，然后裝上不 銹鋼擋圈，最后把不銹鋼擋板用螺絲固定在不銹鋼軸套上，防止碟簧從不銹鋼軸套上滑出。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的晶閘管閥段壓接方法，其特征在于所述步驟(4)中是將 液壓工具的加壓端頭卡套在閥段右端板上，用液壓工具給閥段加壓，液壓工具的中心軸頂 壓碟簧頂壓裝置的不銹鋼軸套，使碟簧和上、下夾緊環(huán)發(fā)生變形，待液壓工具的儀表顯示到 所需壓力時(shí)，停止加壓，用扳手鎖緊不銹鋼軸套上的鎖緊螺母，液壓工具緩慢泄壓，泄壓結(jié) 束后從閥段右端板上移走工裝，閥段壓接安裝結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明涉及晶閘管閥段及其壓接方法，晶閘管閥段包括由相間設(shè)置的水冷散熱器和晶閘管組成的閥組，閥組的左、右兩端分別設(shè)有閥段左、右端板，該閥段左、右端板的上、下端部分別設(shè)有凸臺(tái)用于套裝上夾緊環(huán)和下夾緊環(huán)，閥組卡裝于上、下夾緊環(huán)之間，閥段右端板上與閥段接觸端卡裝有碟簧頂壓裝置；晶閘管閥段閥組的水冷散熱器直接安裝在下夾緊環(huán)上，保證了水冷散熱器的中心在同一直線上，從而保證了晶閘管壓接力的均勻性；本閥段由碟簧頂壓裝置，上下加緊環(huán)，閥段左右端板共同提供壓接力，沒有螺栓參與，極大地提高了系統(tǒng)壓接的可靠性和穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H02M1/00GK102136468SQ20101059184
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者姚為正, 姚志國, 張建, 朱新華, 李華君, 李申, 肖晉, 馬俊民 申請人:許繼集團(tuán)有限公司