[发明专利]晶闸管阀段及其压接方法

说明书

技术领域

本发明涉及大功率电力电子整流和逆变装置，尤其是一种晶闸管阀段及其压接方法。

背景技术

2009年12月2日公开的申请号为200910065332.7的中国专利说明书公开了一种顶压连接的串联晶闸管阀段，该阀段包括由阀段两侧的固定板与两端的法兰固连围成的框架，框架的一端法兰上设有弹性夹紧装置，框架的另一端法兰上设置有顶压装置，在弹性夹紧装置与顶压装置之间安装有由相间设置的晶闸管和散热器组成的阀组，顶压连接的串联晶闸管阀段的两侧固定板上分别设有定位连接各散热器的拉簧，各散热器通过拉簧分别定位悬挂在框架，各散热器的中心轴线与框架中心轴线重合，在各散热器沿阀段轴向的两侧面上分别固定有针对晶闸管的定位销，定位销使各晶闸管与散热器同心。这种晶闸管阀段压接方式是用特制螺栓顶压晶闸管引起碟簧压缩变形而产生压力，这种方式还需要加工特殊的工装来保证特定的压紧力。这种阀段的压接方式存在很多弊端，第一：为了使压紧力均匀并穿过晶闸管轴心，必须使用特制螺栓。如果压紧力提高，对特制螺栓和与之螺纹配合的金属端板提出更高的设计要求，成本也相应提高很多；第二：晶闸管阀段两端的金属端板通过普通螺栓和绝缘板相连，普通螺栓承受很大的剪切应力，如果压接六英寸晶闸管，这种压接方式不能提供所需的压紧力，也就是说这种压接方式不能压接六英寸晶闸管；第三：晶闸管阀段除了碟簧，其他连接均为刚性连接，系统内应力较大，稳定性较低；第四：晶闸管阀段通过小拉簧固定水冷散热器，散热器的中心不能保证同一直线，导致晶闸管压力不均匀，而且如果水冷散热器较大，用小拉簧将很难固定；第五：晶闸管阀段散热器只能给晶闸管散热，不能同时给其他元器件散热，结构无法做到紧凑，也无法实现元器件间接线较近，影响其电气性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种晶闸管阀段及其压接方法，以解决现有晶闸管阀段用拉簧固定散热器，散热器的中心不能保证同一直线，导致晶闸管压力不均匀的问题，和阀段内部刚性连接产生的内应力大，阀段的压接不稳定性的问题。

为实现上述目的，本发明的晶闸管阀段，包括由相间设置的水冷散热器和晶闸管组成的阀组和安装阀组的框架，所述框架是由阀段左、右端板和上、下夹紧环构成，所述上、下夹紧环为长圆形，所述阀段左、右端板的上端和下端分别设有限位栓，上夹紧环的两端卡装于阀段左、右端板的上限位栓，下夹紧环的两端卡装于阀段左、右端板的下限位栓，所述阀段右端板上设有碟簧顶压装置。

进一步的，所述碟簧顶压装置是由不锈钢轴套、锁紧螺母、碟簧、不锈钢挡圈和不锈钢挡板组成，所述锁紧螺母旋装于不锈钢轴套的一端，不锈钢轴套的另一端依次套装至少两片碟簧和不锈钢挡圈，所述不锈钢挡板用螺丝固定在不锈钢轴套上用于防止碟簧滑出不锈钢轴套。

进一步的，所述阀组的各水冷散热器的上端和下端分别插装于上、下夹紧环间隙内。

本发明的晶闸管阀段压接方法步骤如下：

（1）装配由不锈钢轴套、锁紧螺母、碟簧、不锈钢挡圈和不锈钢挡板组成碟簧顶压装置；

（2）阀段左、右端板装配：将阀段右端板通过一个连接块固定在右框架上，把碟簧顶压装置卡套在阀段右端板上；在阀段左端板上安装一个中心轴和下夹紧环，在左框架上安装连接板，将阀段左端板的中心轴插入连接板的孔内，并把下夹紧环和阀段右端板固定在一起；

（3）晶闸管和水冷散热器装配：在安装好的下端夹紧环上从左往右依次相间放上水冷散热器和晶闸管，水冷散热器下端的凸台卡嵌在下夹紧环内，最后安装上夹紧环，并用挡片固定在阀段左、右端板上，水冷散热器上部的凸台卡嵌在上端夹紧环内；

（4）通过碟簧顶压装置向阀段加压。

进一步的，所述步骤（1）是将锁紧螺母从不锈钢轴套的一端旋入，在不锈钢轴套的另一端依次装入至少两片碟簧，然后装上不锈钢挡圈，最后把不锈钢挡板用螺丝固定在不锈钢轴套上，防止碟簧从不锈钢轴套上滑出。

进一步的，所述步骤（4）中是将液压工具的加压端头卡套在阀段右端板上，用液压工具给阀段加压，液压工具的中心轴顶压碟簧顶压装置的不锈钢轴套，使碟簧和上、下夹紧环发生变形，待液压工具的仪表显示到所需压力时，停止加压，用扳手锁紧不锈钢轴套上的锁紧螺母，液压工具缓慢泄压，泄压结束后从阀段右端板上移走工装，阀段压接安装结束。