阀串压装装置及压装方法与流程

本发明涉及一种阀串压装装置及压装方法。

背景技术：

高压直流断路器是多端直流输配电系统和直流电网的主要设备之一，是保证高效智能电网稳定可靠运行的重要环节。目前直流断路器主要依靠igbt阀片的通断控制整个回路的开断。如图1所示，阀片的集电极一般有6（或4）个窗口20，工作时需要施加一定的压力将窗口20与平面平齐才能正常工作。如图2所示，压接型阀串的组装由igbt阀片28和散热片29交替组成，端部装有碟簧，然后通过阀串压装设备使碟簧具有一定的预压力完成阀串的压装。

授权公告号为cn106298594a、申请日为2016.08.18的专利文件公开了半导体阀串的压装设备及压装方法，如图3所示，包括机架22和设置在机架22上的水平工作台21，水平工作台21上设有用于对待压装的半导体阀串中各器件进行导向和支撑的导向支撑结构，导向支撑结构包括设置在水平工作台21上的导轨27以及导向滑动装配在所述导轨27上的半导体支座26、绝缘盘支座24和散热器支座25。机架1上设置有施力机构，施力机构的施力方向与导向方向相同。如图2所示，该装置需要通过滑块将igbt阀片28和散热器29的中心调整到同一高度，阀片数量与散热器数量较多，因此所需滑块数量也较多，造成压装设备结构复杂、压装效率低的问题。除此之外，阀片压紧时，滑块也随着一起移动，滑块与导轨之间存在较大的摩擦力，需要较大的推力才能推动所有的滑块移动，对整个阀串压装装置的施力机构要求较高，增加压装设备的复杂程度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单、压装效率高的阀串压装装置；另外，本发明的目的还在于提供一种使用该阀串压装装置的阀串压装方法。

为实现上述目的，本发明的阀串压装装置的技术方案是：

本发明的阀串压装装置的技术方案1：阀串压装装置，包括设有压装区的底座，底座上沿水平方向滑动装配有压装组件，压装组件具有对处于压装区竖向叠放的阀串进行压装的压装位置和避让阀串的避让位置。在对半导体阀串压装前，先将压装组件滑动至避让阀串的避让位置，对进行竖直方向的堆叠固定，阀串在竖直方向上完成堆叠固定后将压装组件滑动至压装位置，对阀串进行竖直压装。不需要通过滑块调整阀片和散热器的高度，具有压装装置结构简单，压装效率高的效果，解决了现有技术中阀串压装装置结构复杂、压装效率低的问题。

本发明的阀串压装装置的技术方案2：在本发明的阀串压装装置的技术方案1的基础上，底座上设有在压装组件处于压装位置时限制压装组件向上移动的限位件。限位件用来限制压装组件在压装过程中向上的移动，避免压装组件上的滑块与底座上的滑轨脱离，增强压装组件压装过程稳定性。

本发明的阀串压装装置的技术方案3：在本发明的阀串压装装置的技术方案2的基础上，所述限位件为固定在底座上开口朝向水平方向的u形限位块，所述压装组件上设有在处于压装位置时伸入u形限位块内的限位配合部分，所述u形限位块通过限制限位配合部分向上移动对压装组件进行限位。u形限位块结构简单，压装组件上设有限位配合部分，限位配合部分伸入u形限位块内限制压装组件的向上移动，限位件结构简单。

本发明的阀串压装装置的技术方案4：在本发明的阀串压装装置的技术方案3的基础上，u形限位块处于压装组件滑动轨迹的一侧。u形限位块处于压装组件滑动轨迹的一侧，待压装组件滑动至通过滑动压装位置，即可实现u形限位块对压装组件的限位，压装组件与u形限位块限位配合方便。

本发明的阀串压装装置的技术方案5：在本发明的阀串压装装置的技术方案4的基础上，所述压装组件为门式压装组件，门式压装组件包括两门立柱和连接两门立柱的横梁，所述底座上设有滑轨，门立柱的底部设有压装组件处于压装位置时深入u形限位块内的过渡板，过渡板底部设有与滑轨配合的滑块，过渡板构成所述限位配合部分。过渡板构成压装组件的限位配合部分，过渡板伸入u形限位块内实现u限位块对压装组件的限位，限位配合部分结构简单。

本发明的阀串压装装置的技术方案6：在本发明的阀串压装装置的技术方案5的基础上，所述u形限位块设置在门立柱的内侧。u形限位块设置在门立柱的内侧，不仅使压装装置的结构更紧凑，而且使u形限位块受力更均匀。

本发明的阀串压装装置的技术方案7：在本发明的阀串压装装置的技术方案1-6任意一项的基础上，所述底座的压装区设有固定安装阀串的安装孔。安装孔用于阀串在压装位置的固定，避免压装过程中阀串发生偏移。

本发明的阀串压装装置的技术方案8：在本发明的阀串压装装置的技术方案1-6任意一项的基础上，所述压装组件上设有在压装组件滑动至压装位置时与底座配合限制压装组件在水平方向滑动的水平限位结构。水平限位结构与底座配合限制压装组件在水平方向的滑动，避免阀串压装过程中压装组件相对于底座沿滑轨发生相对滑动。

本发明的阀串压装装置的技术方案9：在本发明的阀串压装装置的技术方案8的基础上，所述压装组件上设有带有螺栓孔的固定板，固定板在压装组件滑动至安装位置时通过螺栓与底座固定，带有螺栓孔的固定板构成所述的水平限位结构。带有螺栓孔的固定板构成所述的水平限位结构，通过连接在压装组件上的固定板与底座进行螺栓固定限制压装组件水平方向的滑动，水平限位结构的限位操作简单，连接可靠。

本发明的阀串压装装置的技术方案10：在本发明的阀串压装装置的技术方案1-4任意一项的基础上，压装组件为门式压装组件，门式压装组件包括两门立柱和连接两门立柱的横梁，压装组件的用于对阀串施加压力的施力组件设置在所述横梁上。两门立柱和横梁构成门式压装组件，压装组件的施力组件设置在横梁上，两门立柱共同承受压装过程横梁传递的力，门式压装组件增强压装结构受力稳定性。

本发明的阀串压装装置的技术方案11：在本发明的阀串压装装置的技术方案10的基础上，所述两门立柱上均设有调节孔，横梁通过调节孔固定在立柱上，两门立柱上相对应的调节孔组成调节孔对，所述调节孔对设有至少两个且各调节孔对沿立柱方向上下布置，通过选择与横梁固定的调节孔对的高度对横梁高度进行调节。横梁的压装高度可调，使压装装置可以适应不同的阀串高度和阀片外形，增加压装装置的应用范围。

本发明的阀串压装装置的技术方案12：在本发明的阀串压装装置的技术方案1-6任意一项的基础上，底座上设有万向脚轮。方便压装组件的移动，提高压装装置的压装效率。

本发明的阀串压装装置的压装方法的技术方案：移动阀串压装装置的压装组件至避让位置，将阀片与散热器在阀串压装装置的压装区叠装成阀串，然后移动阀串压装装置的压装组件至压装位置，对叠装完成的阀串进行压装，完成对阀串的压装作业。该阀串竖直压装方法不需要通过滑块调整阀片与散热器高度，具有压装装置结构简单，压装效率高的特点。直接在压装装置上对阀串进行堆叠，完场阀串的叠装后不需要移动，避免移动过程中对叠装好的阀串的整齐度产生影响。

附图说明

图1为现有技术中的igbt阀片示意图；

图2为现有技术中的igbt阀串示意图；

图3为现有技术中的半导体阀串的压装设备示意图；

图4为本发明的阀串压装装置具体实施例一的主视图；

图5为图4中a的放大图；

图6为本发明的阀串压装装置具体实施例一的左视图；

图7为本发明的阀串压装装置具体实施例一的立体图；

图8为本发明的阀串压装装置具体实施例一的液压控制系统图；

图9为本发明的阀串压装装置具体实施例一工作状态的总体图；

图10为本发明的阀串压装装置具体实施例一的igbt阀片压装位置示意图；

图11为本发明的阀串压装装置具体实施例二的示意图；

图12为本发明的阀串压装装置具体实施例二的示意图；

图13为本发明的阀串压装装置具体实施例三的示意图；

图14为本发明的阀串压装装置具体实施例四的示意图；

图1中：20-窗口；

图2中：28-igbt阀片，29-散热器；

图3中：21-水平工作台，22-机架，23-压力自适应组件支撑座，24-绝缘盘支座，25-散热器支座，26-半导体支座，27-导轨；

图4中：1-液压缸，2-横梁，3-角部连接板，4-压力传感器，5-门立柱，6-u形限位块，7-过渡板，8-底座，9-支腿，10-万向脚轮，11-固定螺栓，12-固定板；

图5中：6-u形限位块，7-过渡板；

图6中：13-挡板，14-滑轨，15-滑块；

图7中：16-调节孔，17-安装孔；

图8中：40-液压缸，41-三位四通电磁阀，42-活塞；

图9中：30-半导体阀串，31-阀串压装装置,32-锥形压头；

图10中：33-阀片压装位置；

图11中：801-底座，1401-滑轨，601-u形限位块；

图12中：802-底座，1402-滑轨，602-u形限位块；

图13中：803-底座，1403-滑轨，603-u形限位块,1303-挡板；

图14中：804-底座，1404-滑轨，504-立柱，704-过渡板，1504-滑块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的阀串压装装置及压装方法的实施方式作进一步说明。

本发明的阀串压装装置的具体实施例一，如图4至图10所示，阀串压装装置包括设有压装区的底座8，底座8上沿水平方向滑动装配有压装组件，压装组件具有对处于压装区竖向叠放的半导体阀串30进行压装的压装位置和避让阀串的避让位置。

压装组件为门式压装组件，门式压装组件包括两门立柱5和连接两门立柱5的横梁2，对阀串施加压力的施力组件设置在横梁2上。两门立柱5共同承受压装组件工作过程中横梁2传递的力，增加了压装组件的受力稳定性。

门立柱5的上下方向设有不同高度的调节孔16，两门立柱5上相对应的调节孔16为一个调节孔对，横梁2通过调节孔16固定在门立柱5上，横梁2通与不同高度的调节孔16对连接调节横梁2的压装高度，增强了压装装置对不同阀串高度和阀片外形的通用性。横梁2与门立柱5连接处设有增强压装组件结构强度角部连接板3。横梁2上设有液压组件，液压组件采用图8所示的液压控制系统，该液压系统包括液压缸40、三位四通电磁阀41和活塞42等，通过按钮可以控制液压缸内液压油的高度。液压缸40头部装有压力传感器4，能够控制液压系统的压力输出。压力传感器4能够分档调节整个系统最高油压，通过液压组件对阀串进行压装可以更好地控制施加在阀串上的压力。

为了保证门式压装组件处于压装位置时不会水平移动，门式压装组件上设有带螺栓孔的固定板12，固定板12通过固定螺栓11与底座8进行螺栓固定，带有螺栓孔的固定板12构成限制压装组件在底座上的移动的水平限位结构。

门立柱5底部设有过渡板7，过渡板7底部设有滑块15。通过过渡板7进行滑块15与门立柱5的固定连接，增强滑块15与门立柱5的连接稳定性。底座8上设有滑轨14，压装组件与底座8通过滑轨14与滑块15滑动配合。

如图7所示，底座8上设有u形限位块6，u形限位块6与过渡板7之间留有0.5mm的缝隙，阀串压装时，门立柱5稍向上移动，向上的顶推力施加在u形限位块6上，避免直线导轨受力过大被破坏。底座8上还设有安装竖直叠放阀串的安装孔17，安装孔17对竖直叠装的阀串进行定位。在半导体阀串30压装前，先将压装组件滑动至避让阀串的避让位置，待半导体阀串30叠加并在安装孔17上完成固定后，将压装组件滑动至压装位置，对半导体阀串30进行压装。

底座8上设有万向脚轮10。压装设备在万向脚轮的滚动下实现移动，当用到压装设备时操作员可以将压装设备移动到需要压装的器件旁侧，压装完成后不使用压装设备时，将压装设备推到人员走动较少的地方，具有节省操作空间的效果；另外通过底座8下端的万向脚轮10实现压装设备的移动，在进行压装设备移动时具有省时省力的效果，提高了压装设备的压装效率。

阀串压装装置的工作过程：根据阀串高度调整横梁2位置，调整压力传感器4的吨位控制。将阀串压装装置30推动至操作位置，推动门式压装组件至避让位置。如图9所示，按照图纸在底座8上的安装孔17位置附进行半导体阀串31的堆叠和固定。如图9所示，推动门式压装组件至阀串31正上方，此时u形限位块6与过渡板7之间间隙配合，用固定螺栓11将固定板12固定在底座8上。按动液压缸1的控制手柄，液压缸向下移动。压装时，锥形压头32的最大外圆大于阀片集电极的最小直径，保证阀片受力均匀性。如图10所示，每个阀片的压装位置为阀片压装位置33。观察传感器的数显屏幕，达到规定的压力后，安装阀串的紧固螺母。按动液压缸控制手柄，液压缸向上移动；将压装组件固定板12上的的固定螺栓11取下，将门式压装组件推到避让位置，转移压装好的阀串。最后把压装装置推到合适的不影响操作员进行其他操作的位置。

本发明的阀串压装装置的具体实施例二，本实施例中的半导体阀串压装装置与本发明的半导体阀串压装装置的实施例一相比，区别仅在于：如图11所示，本实施例中的u形限位块601设置在两门立柱的外侧。

本发明的阀串压装装置的具体实施例三，本实施例中的半导体阀串压装装置与本发明的半导体阀串压装装置的实施例一相比，区别仅在于：如图12所示，本实施例中的两个u形限位块602一个设置在门立柱的外侧，另一个设置在门立柱的内侧。

本发明的阀串压装装置的具体实施例四，本实施例中的半导体阀串压装装置与本发明的半导体阀串压装装置的实施例一相比，区别仅在于：如图13所示，本实施例中的u形限位块603设置在滑轨1403靠近压装位置的端面上。

本发明的阀串压装装置的具体实施例五，本实施例中的半导体阀串压装装置与本发明的半导体阀串压装装置的实施例一相比，区别仅在于：如图14所示，本实施例中的过渡板704与门立柱504为一体结构。

本发明的阀串压装装置的压装方法的具体实施例，本发明的阀串压装方法与上述阀串压装装置的压装方法相同，不再赘述。

在本发明的阀串压装装置及压装方法的其他实施例中，压装组件与底座之间也可通过齿轮齿条、丝杠螺母等组件实现压装组件在底座上的滑动装配。压装组件的门立柱也可设为一根，门立柱与横梁一起构成l式压装组件。压装组件与底座的固定连接结构也可为锁紧结构连接、卡接等连接结构。横梁与门立柱之间也可通过滑轨和滑块等滑动连接件进行滑动装配来调整横梁高度。

在本发明的阀串压装装置及压装方法的其他实施例中，u形限位块也可为与底座滑轨长度相等的u形限位板，使压装组件的过渡板一直卡在u形限位板内。限位件也可为l形等其他可以实现对限制装组件向上移动的限位件。底座上的脚轮也可为普通的圆柱、椭圆形等滚轮。

在本发明的阀串压装装置及压装方法的其他实施例中，也可先叠装好阀串，然后把叠装好的阀串移动至压装装置的压装区进行固定和压装。可以先叠装好阀串，再进行门式压装组件横梁高度的调整、压力传感器的吨位控制，只需保证在进行阀串压装前调整好横梁高度和压力传感器的吨位控制。