专利名称：铁路内燃机车用整流臂单元件化立式变流装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路内燃机车的变流装置，特别是一种用于铁路内燃机车用整流 臂单元件化立式变流装置。
背景技术：
铁路内燃机车中，将柴油交流发电机发出的交流电，通过电力半导体变流装置变 换为直流电，驱动机车牵引直流电动机；现有技术的变流装置的整流臂都采用了多只电力 半导体整流元件(简称元件)并联的电气联结结构(其并联元件数2-6只不等)。而这种 并联结构本身存在着固有的缺陷，加之冷却风由两侧进，下面出，使之明显有以下不足1、多只元件并联，致使变流装置的整机效率降低，可靠性下降，输出特性软，过载 及抗冲击电压电流能力弱，这将导致机车动态性能下降，同时也使其维护费、运营费用升 高；为达到整流臂元件均流系数的要求，必然增加元件制造、测试及变流装置结构设计、安 装调试等方面的难度，费时耗材费力，增加成本；整机结构复杂，给变流装置的维护检修、测 试检验带来了诸多不便，同时也使维护费用居高不下。2、装置进风口面积是其出风口面积的2倍，冷却风侧进下出，以致进风口风速分 布不均且风道内风速低；进风口风速分布不均且风道内风速低导致散热器板利用率下降； 风速低导致散热器板翅片易于局部积尘，进一步降低散热效率；散热性能下降必将导致元 件可靠性降低及其使用寿命缩短。因此，这种多元件并联型变流装置明显不适用于现代铁路高速、重载、长距离的运 营要求。
发明内容本实用新型提供一种铁路内燃机车用整流臂单元件化立式变流装置，以便适应铁 路高速、重载、长距离的运营要求，使铁路内燃机车时整机内在质量、可靠性、效率、费效比 等性能指标得到全面大幅提高。本实用新型的目的是这样实现的，铁路内燃机车用整流臂单元件化立式变流装 置，其特征是柜体分为上层和下层，下层水平一排固定六组阻容阻件；上层由立柱板纵向 并行隔开，六组变流组件错位立式插入到立柱板的滑槽内，小压板和大压板压接在六组变 流组件上并与立柱板和柜体固定为一体，六组变流组件的整流管电极端通过导电母排与直 流电输出端子连接固定，一上一下布置；三相交流电的输出端子通过母线接快速熔断器一 端，快速熔断器另一端与整流组件通过导电母排相连接；柜体下层固定有母线垫块。所述的变流组件至少包括下挂板、下压板、下组合垫、下导电铜排、下散热器板、 整流管、上散热器板、上导电铜排、上组合垫、上压板、上挂板，下挂板、下压板、下组合垫、下 导电铜排、下散热器板、整流管、上散热器板、上导电铜排、上组合垫、上压板、上挂板依次面 接触由四角的4个螺栓连接为一体，下挂板和下导电铜排之间的4个螺栓杆上分别套接有 绝缘套管，上挂板和上导电铜排之间的4个螺栓杆上分别套接有绝缘套管，下散热器板和上散热器板之间有短绝缘套管；上挂板和下挂板外侧有减震垫。本实用新型的优点是本实用新型的有益效果是1、由于整流桥臂的单元件化， 无须均流，故在其结构设计、元件筛选、整机出厂试验以及现场例行检验等过程，均大大简 化，并且使该整机内在质量、可靠性、效率、费效比等性能指标得到全面大幅提高；2、整流组 件立式安装，使冷却风一进一出，在机车冷却进出风系统条件不变的情况下，进风口风速大 幅提高，进风面风速分布均勻性也大幅改善，使整流元件的可靠性及使用寿命得到根本性 保证；提高进风口风速及其分布均勻性有利于减小热管散热器板体积重量及拉大翅片间 距，从而有效降低整机积尘度。
下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明图1是本实用新型实施例结构示意图主视图；图2是图1右视图；图3是变流组件的结构示意侧视图；图4是变流组件的结构示意主视图；图5是变流组件的结构示意俯视图。图中1、三相交流电的输入端子；2、柜体；3、小压板；4、柜体吊环；5、立柱板；6、 直流电输出端子；7、大压板；8、母线；9、阻容阻件；10、快速熔断器；11、母线垫块；12、变流 组件；13、风道；14、母线固定板；1201、下挂板；1202、减震垫；1203、螺栓；1204、组件隔板； 1205、橡胶帽；1206、下散热器板；1207、上散热器板；1208、绝缘套管；1209、下压板；1210、 下组合垫；1211、整流管；1212、上组合垫；1213、上压板；1214、上挂板；1215、下导电铜排； 1216、短绝缘套管；1217、热管压板；1218、上导电铜排。
具体实施方式
如图1和图2所示，柜体2分为上层和下层，下层水平一排固定6组阻容阻件9 ； 上层由立柱板5纵向并行隔开，6组变流组件12错位立式插入到立柱板5的滑槽内，小压 板3和大压板7压接在6组变流组件12上并与立柱板5和柜体2固定为一体，6组变流组 件12的整流管电极端通过导电母排与直流电输出端子6连接固定，一上一下布置；三相交 流电的输出端子1通过母线8接快速熔断器10 —端，快速熔断器10另一端与整流组件通 过导电母排相连接；柜体2下层固定有母线垫块11。如图2所示，柜体2上安有风道13，位于6组变流组件12的前端。柜体2的右侧 有母线固定板14，用于固定三相交流电的输入端子1。图1中安装工艺过程是1)用螺栓套大厚平垫经立柱板的固定孔将立柱板5固定于柜体2的上、下纵梁上。2)用螺钉将6组制备好的阻容阻件9安装在柜体2的下面的对应位置。3)将6个压装好的变流组件12分别按装进柜体2内的立柱板5的滑槽内。4)用螺钉将阻容吸收组件的引线按对应的编号并联到每只变流组件12上。5)用螺钉、弹垫和平垫将小压板3固定在对应立柱侧面的上部，卡住散热器板上 部分。用螺钉、弹垫和平垫将大压板7固定在对应立柱侧面的下部，卡住散热器板下部分。[0025]6)安装侧面母线固定板14，其中侧面的母线固定板上有相应的母线托块。然后安 装母线垫块11。7)安装母线8，同时安装快速熔断器10。8)最后安装风道13。其中柜体2的柜体吊环4便于装车，1是三相交流电的输入端子，6是直流电输出端子。如图3、图4、图5所示，变流组件12至少包括下挂板1201、下压板1209、下组合 垫1210、下导电铜排1215、下散热器板1206、整流管1211、上散热器板1207、上导电铜排 1218、上组合垫1212、上压板1213、上挂板1214，下挂板1201、下压板1209、下组合垫1210、 下导电铜排1215、下散热器板1206、整流管1211、上散热器板1207、上导电铜排1218、上组 合垫1212、上压板1213、上挂板1214依次面接触由四角的4个螺栓1203连接为一体，下挂 板1201和下导电铜排1215之间的4个螺栓杆上分别套接有绝缘套管1208，上挂板1214和 上导电铜排1218之间的4个螺栓杆上分别套接有绝缘套管1208，下散热器板1206和上散 热器板1207之间有短绝缘套管1216，短绝缘套管1216上有用于固定组件隔板1204的安装 槽，组件隔板1204安装在安装槽内，将下散热器板1206和上散热器板1207之间进行隔离。 上挂板1214和下挂板1201外侧有减震垫1202。变流组件12安装工艺过程是9)用四个套上平垫圈的螺栓1203分别穿过一个下挂板1201的螺栓过孔，螺杆竖 直放置在工作台上，依次加下压板1209(弹簧钢板中间带有弧形，其中凹面向下放置)、下 组合垫1210 (带钢小凸台的SMC，钢凸台向下)。10)用四个绝缘套管1208分别套在四个螺栓1203上，起到绝缘的作用。11)将一块下导电铜排1215对孔穿过螺栓1203，并保证下导电铜排1215与上组 合垫1212小凸台配合。12)将7. 5mm的定位销放入下导电铜排1215靠右上角的定位孔中，再将下散热器 板1206放入，并保证下导电铜排1215上沿与下散热器板1206基板的上沿重合。13)在靠近散热器板一侧的两螺栓1203上各套入一个短绝缘套管1216。14)放置整流管1211前一定要用丙酮和酒精依次把两片散热器板的压装面和整 流管的阳极面擦拭干净，保证无污物和棉纱留在上面而影响整流管性能，待酒精挥发完全， 用导热膏均勻涂抹整流管阳极面。并保证散热器板1上的定位销与整流管阳极的定位孔配 合。此时切记，元件的阴极面一定要向上。15)对整流管1211的阴极面做清洁处理，然后把另一块散热片较窄的上热管散热 器板1207与整流管1211的接触面贴实，通过工装调整两片散热器板基板和整流管1211的 位置。(放置好以后，后面还要再做具体的细致调整)。16)将定位销放入散热器板小散热片基板的定位孔中，将上导电铜排1218对孔传 过螺栓1203。17)再依次放上一个上组合垫1212 (金属侧朝上、SMC小凸起入定位孔中)、一个 上压板1213和一块上挂板1214。18)将各螺栓带上螺母，带好事先准备好的热管压板1217(其中，热管压板1217上 套有橡胶帽)，使橡胶帽1205进入热管根部，平放到夹具上，保持散热器板水平，紧工装基本保持没有太大偏差。夹具中心调整到压力机柱塞中心大致重合的位置。19)在未加力时，调整绝缘套筒到上下压板的中间位置，然后在稍加力的情况下，做细致调整要始终保持四个螺栓保持竖直，整流管1211及其它散热器板附件保持平行。 两个耳朵所在的平面要保持平行，耳朵伸出的方向保持一致，而不允许有倾斜或其它不规 范状态。20)调整好以后，加压到规定值，然后用套筒扳手对角分多次均勻紧固螺母，每次 四个螺母的旋进量接近，直到压力表数据为规定值左右，四个螺杆的伸出量近似。卸掉压力 即可。
权利要求铁路内燃机车用整流臂单元件化立式变流装置，其特征是柜体(2)分为上层和下层，下层水平一排固定六组阻容阻件(9)；上层由立柱板(5)纵向并行隔开，六组变流组件(12)错位立式插入到立柱板(5)的滑槽内，小压板(3)和大压板(7)压接在六组变流组件(12)上并与立柱板(5)和柜体(2)固定为一体，六组变流组件(12)的整流管电极端通过导电母排与直流电输出端子(6)连接固定，一上一下布置；三相交流电的输出端子(1)通过母线(8)接快速熔断器(10)一端，快速熔断器(10)另一端与整流组件通过导电母排相连接；柜体(2)下层固定有母线垫块(11)。
2.根据权利要求1所述的铁路内燃机车用整流臂单元件化立式变流装置，其特征是 所述的变流组件(12)至少包括下挂板(1201)、下压板(1209)、下组合垫(1210)、下导电 铜排(1215)、下散热器板(1206)、整流管(1211)、上散热器板(1207)、上导电铜排(1218)、 上组合垫(1212)、上压板(1213)、上挂板(1214)，下挂板(1201)、下压板(1209)、下组合垫 (1210)、下导电铜排(1215)、下散热器板(1206)、整流管(1211)、上散热器板(1207)、上导 电铜排(1218)、上组合垫(1212)、上压板(1213)、上挂板(1214)依次面接触由四角的4个 螺栓(1203)连接为一体，下挂板(1201)和下导电铜排(1215)之间的4个螺栓杆上分别套 接有绝缘套管(1208)，上挂板(1214)和上导电铜排(1218)之间的4个螺栓杆上分别套接 有绝缘套管(1208)，下散热器板(1206)和上散热器板(1207)之间有短绝缘套管(1216)； 上挂板(1214)和下挂板(1201)外侧有减震垫(1202)。
专利摘要本实用新型涉及铁路内燃机车的变流装置，特别是一种用于铁路内燃机车用整流臂单元件化立式变流装置，其特征是柜体分为上层和下层，下层水平一排固定六组阻容阻件；上层由立柱板纵向并行隔开，六组变流组件错位立式插入到立柱板的滑槽内，小压板和大压板压接在六组变流组件上并与立柱板和柜体固定为一体，六组变流组件的整流管电极端通过导电母排与直流电输出端子连接固定，一上一下布置；三相交流电的输出端子通过母线接快速熔断器一端，快速熔断器另一端与整流组件通过导电母排相连接；柜体下层固定有母线垫块。它适应铁路高速、重载、长距离的运营要求，使铁路内燃机车时整机内在质量、可靠性、效率、费效比等性能指标得到全面大幅提高。
文档编号H02M7/02GK201563068SQ20092031448
公开日2010年8月25日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者吴企尧, 赵昱 申请人:西安开天电力电子技术有限公司