专利名称：晶闸管阀段及其压接方法
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 联晶间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间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 力均勻并穿过晶闸管轴心，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间管；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 不均勻，而且如果水冷散热器较大，用小拉簧将很难固定；第五晶间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勻的问题，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)晶间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 散热器和晶间管，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。本发明的晶闸管阀段由于阀组的水冷散热器直接安装在下夹紧环上，保证了散热 器的中心在同一直线上，从而保证了晶闸管压接力的均勻性；本阀段由碟簧顶压装置，上下 加紧环，阀段左右端板共同提供压接力，没有螺栓参与，极大地提供了系统压接的可靠性和 稳定性；本阀段可以解决传统晶闸管阀段无法压接六英寸晶闸管的技术瓶颈；本阀段可以 将直流均压电阻，取能电阻，晶间管控制单元全部安装在散热器上，元器件不仅可以同时冷 却，而且彼此间接线距离较近，提高了元器件的电气性能，同时也使整体结构十分紧凑。本发明的阀段采用碟簧和夹紧环相结合的方式进行压接晶闸管，通过碟簧的压 缩和夹紧环的拉伸提供所需的压紧力，有效消除了传统阀段内部刚性连接产生的内应力， 提高了阀段的压接稳定性；阀段压接方法采用一端固定，一端绕轴转动的方式，消除了由于 框架加工误差，安装误差及随机变形对阀段产生的附加应力，大大提高了阀段的稳定性。
图1是本发明的晶闸管阀段结构图； 图2是碟簧顶压装置结构图3是本发明晶闸管阀段压接方法实施例中的左右端板装配图。
具体实施例方式一、晶闸管阀段本发明的晶闸管阀段如图1所示，该阀段包括由相间设置的水冷散热器1和晶闸管2 组成的阀组和安装阀组的框架，框架是由阀段左端板3、右端板4和上夹紧环5、下夹紧环6 构成，所述上夹紧环5、下夹紧环6为长圆形，所述阀段左端板3、右端板4的上端和下端分 别设有限位栓7，上夹紧环5的两端卡装于阀段左、右端板的上限位栓，下夹紧环6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4设有碟簧顶压装置8，如图2所示，该 碟簧顶压装置8是由不锈钢轴套81、锁紧螺母82、碟簧83、不锈钢挡圈84和不锈钢挡板85 组成，锁紧螺母82旋装于不锈钢轴套81的一端，不锈钢轴套81的另一端依次套装四片碟 簧83和不锈钢挡圈84，不锈钢挡板85用螺丝固定在不锈钢轴套81上用于防止碟簧83滑 出不锈钢轴套81。阀组左右两端分别与阀段左端板3和碟簧顶压装置8接触部分还分别设 有左导流铜排9、右导流铜排10。二、晶闸管阀段压接方法
技术领域：
本发明的晶闸管阀段压接方法步骤如下 (1)碟簧顶压装置装配 将铜锁紧螺母82从不锈钢轴套81的一端旋入，从不锈钢轴套81的另一端按图2所示 依次装入四片碟簧83，注意碟簧的安装方向，然后装上不锈钢挡圈84，最后把不锈钢挡板 85用螺丝固定在不锈钢轴套81上，碟簧83不能从不锈钢轴套上滑出。(2)阀段左右端板装配
如图3所示，将阀段右端板4通过一个连接块14固定在右框架15上，把碟簧顶压 装置8卡套在阀段右端板4上。在阀段左端板3上安装一个中心轴11和下夹紧环6，在左 框架12上安装上连接板13，将阀段左端板3的中心轴11插入连接板13的孔内，并把下夹 紧环6和阀段右端板4固定在一起。(3)晶闸管和水冷散热器装配
在已经安装好的下夹紧环6上从左往右依次放上水冷散热器1和晶间管2，水冷散热器 1的下部的凸台卡嵌在下夹紧环6内，最后安装上夹紧环5，并用挡片固定在左右端板上，水 冷散热器1上部的凸台卡嵌在上夹紧环内5。(4)阀段加压
将液压工具的加压端头卡套在阀段右端板4上，用手动液压工具给阀段加压，液压工 具的中心轴顶压不锈钢轴套81，使碟簧83和夹紧环发生变形，待液压工具的仪表显示到所 需压力时，停止加压，用特制扳手锁紧不锈钢轴套81上的铜螺母，液压工具缓慢泄压，泄压 结束后从阀段右端板4上移走工装，阀段安装结束。
权利要求
1.一种晶闸管阀段，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，其特征在于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。
2.根据权利要求1所述的晶间管阀段，其特征在于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。
3.根据权利要求2所述的晶闸管阀段，其特征在于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。
4.一种晶间管阀段压接方法，其特征在于，该压接方法的步骤如下(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)晶间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 散热器和晶间管，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。
5.根据权利要求4所述的晶间管阀段压接方法，其特征在于所述步骤(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。
6.根据权利要求4或5所述的晶闸管阀段压接方法，其特征在于所述步骤(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。
全文摘要
本发明涉及晶闸管阀段及其压接方法，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，阀组的左、右两端分别设有阀段左、右端板，该阀段左、右端板的上、下端部分别设有凸台用于套装上夹紧环和下夹紧环，阀组卡装于上、下夹紧环之间，阀段右端板上与阀段接触端卡装有碟簧顶压装置；晶闸管阀段阀组的水冷散热器直接安装在下夹紧环上，保证了水冷散热器的中心在同一直线上，从而保证了晶闸管压接力的均匀性；本阀段由碟簧顶压装置，上下加紧环，阀段左右端板共同提供压接力，没有螺栓参与，极大地提高了系统压接的可靠性和稳定性。
文档编号H02M1/00GK102136468SQ20101059184
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者姚为正, 姚志国, 张建, 朱新华, 李华君, 李申, 肖晋, 马俊民 申请人:许继集团有限公司