一种半悬空上下左右可组合的电容固定结构和方法与流程

本发明属于设备安装技术领域，具体涉及一种半悬空上下左右可组合的电容固定结构和方法。

背景技术：

目前变频器行业，小型化、模块化成为一种趋势，在小体积的情况下，首当其冲的是满足其电气性能的指标，那么对于变频器内部的布局就显得尤为重要，既要实现小体积的紧凑，又要满足性能指标；一般内部电容的安装比较占用变频器的空间，电容的布局采用横向平铺式的形式，能够压缩高度空间，能够使得空间更加的紧凑和靠近igbt(电容靠近igbt能够起到减少杂散电感的作用)；而采用横向平铺式布局的结构形式一般最常用的有2种方式；

第一种：常规平铺式的布局采用叠层母排(一种定制型的汇流排组合体，相对于自制的汇流条成本较高)，整个叠层母排平铺在igbt上，电容的正负极与母排进行连接，电气性能较好，不足之处在于不能满足后期的变化(例如扩展性)，因为叠层母排是定制件，只能适应当时定制的结构形式；

第二种：常规平铺式的布局，采用钢支架与绝缘板将电容横向固定，通过自制的铜条或者叠层母排来实现电气的连接，后期如果需要扩展可以通过重新设计钢支架与绝缘板再进行变化，不足之处在于其要求的电气间隙较高，可扩展性只能通过制作新的钢支架和绝缘板来实现。

技术实现要素：

为解决以上问题，本发明提出了一种能够根据不同项目的需求，通过简单的调整实现电容的快速扩容和安装的半悬空上下左右可组合的电容固定结构和方法。

为实现以上目的的技术解决方案如下：

一种半悬空的电容固定结构，包括电容固定组件和下端支撑柱，所述电容固定组件包括两个第一绝缘夹板、两个第二绝缘夹板、两个第一固定支架、两个第二固定支架、四个夹板连接柱、八个组合螺栓、两个组合螺钉，

所述两个第二绝缘夹板位于两个对应的第一绝缘夹板的下方，电容限位于两个第二绝缘夹板与第一绝缘夹板之间，两个第一绝缘夹板前后设置，二者之间通过两个夹板连接柱和四个组合螺栓连接，两个第二绝缘夹板前后设置，二者之间通过两个夹板连接柱和四个组合螺栓连接，两个第一固定支架分别固定于两个第一绝缘夹板上，两个第二固定支架分别固定于两个第二绝缘夹板上，第一绝缘夹板和对应的第二绝缘夹板之间通过组合螺钉连接从而实现第一绝缘夹板和第二绝缘夹板对所述电容的夹紧固定，所述电容固定组件通过所述下端支撑柱支撑于散热器上。

进一步地，所述第一绝缘夹板包括位于左右两侧的第一连接柱圆孔、位于中部的两个限位方孔、第一固定支架安装孔，所述第一绝缘夹板的底部包括两个第一电容外半径安装缺口。

进一步地，所述第二绝缘夹板包括位于左右两侧的第二连接柱圆孔、位于中部的两个限位孔、第二固定支架安装孔，所述第二绝缘夹板的顶部包括两个第二电容外半径安装缺口。

进一步地，还包括四组螺母安装组件，所述第一固定支架包括第一固定支架本体、位于所述第一固定支架本体中部的第一压铆螺钉、分别位于所述第一固定支架本体两侧的两个第一限位臂、位于所述第一固定支架本体底部的第一固定臂，所述第一固定臂上开设有第一组合螺钉固定孔，所述第一压铆螺钉和第一限位臂沿第一方向延伸，所述第一固定臂沿第二方向延伸，所述第一方向和第二方向相反，所述第一压铆螺钉穿过第一固定支架安装孔后被螺母安装组件固定，所述两个第一限位臂分别伸入所述限位方孔内。

进一步地，所述第二固定支架包括第二固定支架本体、位于所述第二固定支架本体中部的第二压铆螺钉、分别位于所述第二固定支架本体两侧的两个第二限位臂、位于所述第二固定支架本体顶部的第二固定臂，所述第二固定臂上开设有第二组合螺钉固定孔，所述第二压铆螺钉和第二限位臂沿所述第一方向延伸，所述第二固定臂沿所述第二方向延伸，所述第二压铆螺钉穿过第二固定支架安装孔后被螺母安装组件固定，所述两个第二限位臂分别伸入所述限位孔内，所述第二限位臂顶部的第二固定臂的底面上设置有压铆螺母，所述压铆螺母与第二组合螺钉固定孔同轴设置，所述组合螺钉依次穿过第一组合螺钉固定孔和第二组合螺钉固定孔后与所述压铆螺母螺纹连接。

进一步地，所述夹板连接柱的侧面设置有两个夹板连接柱扳手夹紧面，两端面分别开设有夹板连接柱内螺纹孔，所述组合螺栓穿过第一连接柱圆孔或第二连接柱圆孔后与夹板连接柱内螺纹孔螺纹连接。

进一步地，所述下端支撑柱的一端为下端支撑柱外螺纹段、另一端的端头开设有下端支撑柱内螺纹孔，靠近下端支撑柱内螺纹孔的侧面设置有两个下端支撑柱扳手夹紧面。

进一步地，还包括夹板连接垫板，所述夹板连接垫板为绝缘材料，其两个相对的端面分别设置有两个伸出的卡脚，正反面中部区域交叉开设有沉孔，两个相对端面上的两个卡脚分别卡入两个第二绝缘夹板的两个限位孔中，所述卡脚位于第二限位臂的下方。

一种组合的半悬空的电容固定结构，包括多组上述的电容固定组件，还包括多个连接板，所述连接板开设有两个腰孔，多组电容固定组件包括水平组合、上下组合两种组合结构，水平组合结构为多组电容固定组件之间水平方向依次排列设置，上下组合结构为多组电容固定组件之间上下依次叠放设置，左右或上下的相邻电容固定组件之间通过四个连接板以及对应的夹板连接柱、组合螺栓实现连接。

根据上述的半悬空的电容固定结构的电容固定方法，包括以下步骤：

步骤一：将两个第一绝缘夹板前后排布，通过夹板连接柱和组合螺栓对两个第一绝缘夹板进行固定，然后将两个第二绝缘夹板前后排布，将夹板连接垫板两个相对端面上的两个卡脚分别卡入两个第二绝缘夹板的两个限位孔中，通过夹板连接柱和组合螺栓对两个第二绝缘夹板进行固定；

步骤二：将所述第一固定支架的两个第一限位臂分别伸入所述第一绝缘夹板对应的限位方孔内，将第一压铆螺钉穿过第一固定支架安装孔后被螺母安装组件固定，将所述第二固定支架的两个第二限位臂分别伸入所述第二绝缘夹板对应的限位孔内，将第二压铆螺钉穿过第二固定支架安装孔后被螺母安装组件固定；

步骤三：将电容安装于第一电容外半径安装缺口和第二电容外半径安装缺口之间，将所述组合螺钉依次穿过第一组合螺钉固定孔和第二组合螺钉固定孔后与所述压铆螺母螺纹连接，从而实现第一绝缘夹板和第二绝缘夹板的紧固连接，通过调节组合螺钉与所述压铆螺母的螺纹连接使得第一绝缘夹板和第二绝缘夹板将电容夹紧固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明可实现将变频器分散化的组装，以基本的2个电容为一组形成一个独立的小部件单元，还可以通过连接板实现上下左右的组装(2个单元以上)，只需要通过几个简单的零件，继而就可以满足快速、便捷、低成本、可扩展性强的要求；

(2)本发明将电容安装于第一电容外半径安装缺口和第二电容外半径安装缺口之间，将组合螺钉依次穿过第一组合螺钉固定孔和第二组合螺钉固定孔后与压铆螺母螺纹连接，即可实现第一绝缘夹板和第二绝缘夹板的紧固连接，再通过调节组合螺钉与压铆螺母的螺纹连接使得第一绝缘夹板和第二绝缘夹板将电容夹紧固定，结构设计简单合理，并且连接安装操作简便，通过零部件的简单快速组装即可实现电容的安装，组装过程多为卡接和螺纹连接。

附图说明

图1为半悬空的电容固定结构的立体结构示意图。

图2为半悬空的电容固定结构的爆炸图。

图3为第一绝缘夹板立体结构示意图。

图4为第二绝缘夹板立体结构示意图。

图5为第二绝缘夹板主视图。

图6为第一固定支架第一视角结构示意图。

图7为第一固定支架第二视角结构示意图。

图8为第二固定支架第一视角结构示意图。

图9为第二固定支架第二视角结构示意图。

图10为连接板结构示意图。

图11为下端支撑柱整体结构示意图。

图12为下端支撑柱端面示意图。

图13为夹板连接柱第一视角结构示意图。

图14为夹板连接柱第二视角结构示意图。

图15为夹板连接垫板第一视角(正面)结构示意图。

图16为夹板连接垫板第二视角(反面)结构示意图。

图17为第一固定支架卡入状态示意图。

图18为图17中的局部放大图。

图19为第二固定支架卡入状态示意图。

图20为图19中的局部放大图。

图21为夹板连接垫板卡入状态示意图。

图22为图21中的局部放大图。

图23为电容固定结构的安装完成状态示意图。

图24为电容固定结构的水平组合状态部分结构示意图。

图25为电容固定结构的上下组合状态拆解示意图。

图26为电容固定结构的水平组合状态立体结构示意图。

图27为电容固定结构的水平组合状态主视图。

图28为电容固定结构的水平组合状态俯视图。

图29为电容固定结构的水平组合状态仰视图。

图30为电容固定结构的水平组合状态侧视图。

图31为电容固定结构的组合状态立体结构示意图。

图32为电容固定结构的组合状态侧视图。

图33为电容固定结构的使用状态立体结构示意图。

图34为电容固定结构的使用状态侧视图。

图35为电容固定结构的使用状态俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

结合图1-2,23、31，一种半悬空的电容固定结构，包括电容固定组件和下端支撑柱120，所述电容固定组件包括两个第一绝缘夹板1、两个第二绝缘夹板2、两个第一固定支架3、两个第二固定支架4、四个夹板连接柱5、八个m5*20组合螺栓6、两个m5*35组合螺钉8，

所述两个第二绝缘夹板2位于两个对应的第一绝缘夹板1的下方，电容100限位于两个第二绝缘夹板2与第一绝缘夹板1之间，两个第一绝缘夹板1前后设置，二者之间通过两个夹板连接柱5和四个组合螺栓6连接，两个第二绝缘夹板2前后设置，二者之间通过两个夹板连接柱5和四个组合螺栓6连接，两个第一固定支架3分别固定于两个第一绝缘夹板1上，两个第二固定支架4分别固定于两个第二绝缘夹板2上，第一绝缘夹板1和对应的第二绝缘夹板2之间通过组合螺钉8连接从而实现第一绝缘夹板1和第二绝缘夹板2对所述电容100的夹紧固定，所述电容固定组件通过所述下端支撑柱120支撑于散热器上。

优选地，结合图3，所述第一绝缘夹板1由5mm厚度的绝缘材料fr-4制作而成，包括位于左右两侧的第一连接柱圆孔10、位于中部的两个限位方孔11、第一固定支架安装孔12，所述第一绝缘夹板1的底部包括两个第一电容外半径安装缺口13。

优选地，结合图4-5，所述第二绝缘夹板2由5mm厚度的绝缘材料fr-4制作而成，包括位于左右两侧的第二连接柱圆孔20、位于中部的两个限位孔22、第二固定支架安装孔21，所述第二绝缘夹板2的顶部包括两个第二电容外半径安装缺口23。

优选地，还包括四组螺母安装组件9(包括m5螺母、平垫、弹垫)，结合图6-7，所述第一固定支架3包括第一固定支架本体32、位于所述第一固定支架本体32中部的第一压铆螺钉33、分别位于所述第一固定支架本体32两侧的两个第一限位臂31、位于所述第一固定支架本体32底部的第一固定臂30，所述第一固定臂30上开设有第一组合螺钉固定孔34，所述第一压铆螺钉33和第一限位臂31沿第一方向延伸，所述第一固定臂30沿第二方向延伸，所述第一方向和第二方向相反，所述第一压铆螺钉33穿过第一固定支架安装孔12后被螺母安装组件9固定，所述两个第一限位臂31分别伸入所述限位方孔11内。

优选地，结合图8-9，所述第二固定支架4包括第二固定支架本体42、位于所述第二固定支架本体42中部的第二压铆螺钉44、分别位于所述第二固定支架本体42两侧的两个第二限位臂43、位于所述第二固定支架本体42顶部的第二固定臂41，所述第二固定臂41上开设有第二组合螺钉固定孔45，所述第二压铆螺钉44和第二限位臂43沿所述第一方向延伸，所述第二固定臂41沿所述第二方向延伸，所述第二压铆螺钉44穿过第二固定支架安装孔21后被螺母安装组件9固定，所述两个第二限位臂43分别伸入所述限位孔22内，所述第二限位臂43顶部的第二固定臂41的底面上设置有压铆螺母40，所述压铆螺母40与第二组合螺钉固定孔45同轴设置，所述组合螺钉8依次穿过第一组合螺钉固定孔34和第二组合螺钉固定孔45后与所述压铆螺母40螺纹连接。

优选地，结合图13-14，所述夹板连接柱5的侧面设置有两个夹板连接柱扳手夹紧面50，两端面分别开设有m5夹板连接柱内螺纹孔51，所述组合螺栓6穿过第一连接柱圆孔10或第二连接柱圆孔20后与夹板连接柱内螺纹孔51螺纹连接。

优选地，结合图11-12，所述下端支撑柱120的一端为下端支撑柱外螺纹段122、另一端的端头开设有下端支撑柱内螺纹孔123，靠近下端支撑柱内螺纹孔123的侧面设置有两个下端支撑柱扳手夹紧面121。

优选地，还包括夹板连接垫板7，结合图15-16，所述夹板连接垫板7为绝缘材料，其两个相对的端面分别设置有两个伸出的卡脚71，中部开设有沉孔70，两个相对端面上的两个卡脚71分别卡入两个第二绝缘夹板2的两个限位孔22中，所述卡脚71位于第二限位臂43的下方。

结合图31-32，本发明的半悬空的电容固定结构可形成组合结构，包括多组上述的电容固定组件，还包括多个连接板110，结合图10，所述连接板110开设有两个腰孔111，多组电容固定组件包括水平组合、上下组合两种组合结构，结合图24、26-30，水平组合结构为多组电容固定组件之间水平方向依次排列设置，结合图25，上下组合结构为多组电容固定组件之间上下依次叠放设置，左右或上下的相邻电容固定组件之间通过四个连接板110以及对应的夹板连接柱5、组合螺栓6实现连接。

根据上述的半悬空的电容固定结构的电容固定方法，包括以下步骤：

步骤一：将两个第一绝缘夹板1前后排布，通过夹板连接柱5和组合螺栓6对两个第一绝缘夹板1进行固定，然后将两个第二绝缘夹板2前后排布，将夹板连接垫板7两个相对端面上的两个卡脚71分别卡入两个第二绝缘夹板2的两个限位孔22中，通过夹板连接柱5和组合螺栓6对两个第二绝缘夹板2进行固定，如图21-22所示；

步骤二：结合图17-18，将所述第一固定支架3的两个第一限位臂31分别伸入所述第一绝缘夹板1对应的限位方孔11内，将第一压铆螺钉33穿过第一固定支架安装孔12后被螺母安装组件9固定，结合图19-20，将所述第二固定支架4的两个第二限位臂43分别伸入所述第二绝缘夹板1对应的限位孔22内，将第二压铆螺钉44穿过第二固定支架安装孔21后被螺母安装组件9固定；

步骤三：到此时就可以将电容根据安装尺寸(例如前后距离，例如电容正负极接线端点是否垂直，或者水平)进行定位或者根据汇流条等其他零部件进行定位，将电容100安装于第一电容外半径安装缺口13和第二电容外半径安装缺口23之间，将所述m5*35组合螺钉8依次穿过第一组合螺钉固定孔34和第二组合螺钉固定孔45后与所述压铆螺母40螺纹连接，从而实现第一绝缘夹板1和第二绝缘夹板2的紧固连接，通过调节组合螺钉8与所述压铆螺母40的螺纹连接使得第一绝缘夹板1和第二绝缘夹板2将电容100夹紧固定，使得电容被固定在设计的范围尺寸内，继而形成了单组电容的组装。

结合图31-35，根据产品设计的需求(如变频器内部布局示意图所示)采用了3组单组电容组合的形式，通过连接板形成了左右分布组合的2组单组电容装配；另外也可以根据不同需求形成上下组合的装配形式。

根据产品设计的需求，将单组电容组件放置在下端支撑柱上(将夹板连接垫板的底部位置(非沉孔面)放置下端支撑柱(该支撑柱已经先期固定在散热器上)，用m5*12的不锈钢沉头螺钉130,通过2只电容之间的间隙进行紧固)；在完全紧固到规定的扭矩之前，应当先将与电容正负极接线点和需要连接的汇流条等进行安装，然后根据设计的需求，将另外2组左右拼接的单组电容组件放置在下端支撑柱上，将对应的汇流条也进行紧固，继而此时汇流条都装配完毕后，就可以通过电容之间的间隙，将电容组件与下端支撑柱紧固到位(用m5*12的不锈钢沉头螺钉130进行紧固)。

需要说明的是，当2组单组电容组件形成的时候，下端支撑柱有2根，正好形成了2点一线，保证了其装配时处于一条直线，然后通过汇流条等其他零部件，使得相对面的单组电容组件也能够对应的形成水平方位。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。