一種串聯高壓大功率晶閘管鎖緊裝置及其安裝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高壓大功率晶閘管的固定鎖緊技術，具體涉及一種串聯高壓大功率晶閘管鎖緊裝置及其安裝方法。
【背景技術】
[0002]隨著晶閘管技術日新月異的發展，晶閘管已經更多的應用在高電壓、大功率的電路中，越來越多可以承載高電壓、大電流沖擊的晶閘管被推向市場。但是現有的高壓大功率的晶閘管體積也越來越大，考慮到晶閘管的通用性以及技術限制，單個晶閘管的耐高電壓，耐電流沖擊是有限的，如何應對較高的電壓和電流沖擊，往往在設計時會采用多個晶閘管串聯分壓和多組晶閘管分流的方式，最終都需要把多個高壓大功率的晶閘管串聯起來承載很高的電壓。大功率晶閘管的體積大，通過的電流也大，因此多個串聯時晶閘管之間的接觸面也大，接觸面貼合緊密需要的壓緊力非常大，同時還要耐高電壓，對晶閘管鎖緊裝置就有很高的要求。
[0003]目前很多晶閘管的固定裝置只能起固定小型晶閘管的作用，而沒有預緊力，或者通過剛性接觸固定，一般會采用兩種結構形式；一種是采用鋁制壓板和絕緣纏繞帶固定小型晶閘管，然而高壓大功率晶閘管的固定采用鋁制壓板是不合適的，鋁制壓板隨著面積的增加其變形越大，只有增加鋁制壓板的厚度來解決變形問題，但是整個裝置就會變得蠢笨，其次絕緣纏繞帶只能起到固定作用，容易產生塑性變形，只有很小甚至是沒有預緊力的作用，針對本發明中的高壓大功率晶閘管所需55kN的壓緊力，顯然絕緣纏繞帶是無法滿足的。另外一種是采用矩形鋼板和兩根螺桿利用剛性接觸來壓緊晶閘管，這種壓緊力只能通過力矩扳手來控制，但是在壓緊力非常大和震動非常劇烈的環境中，矩形鋼板和螺桿會產生塑性變形，因而壓緊力會急劇下降或喪失，在高電壓、大功率的電路中極易造成晶閘管的損壞或者爆炸事件的發生。此方案無法克服高壓大功率晶閘管在惡劣條件下壓緊力急劇下降或喪失的問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供能夠持續提供足夠壓緊力，而且滿足在劇烈震動和高電壓的環境下正常工作，并且加工制造方便，裝配簡單的串聯高壓大功率晶閘管鎖緊裝置及其安裝方法。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為:
[0006]該種串聯高壓大功率晶閘管鎖緊裝置，包括底座，所述底座上設有頂針，所述頂針上設有第一高壓隔離塊，所述第一高壓隔離塊上設有串聯的高壓大功率晶閘管組件，所述高壓大功率晶閘管組件上設有第二高壓隔離塊，所述第二高壓隔離塊上設有導向頂針，所述導向頂針上套裝有蝶形彈簧組件，所述蝶形彈簧組件上方設有壓板，所述壓板和所述底座通過螺紋連桿連接，所述螺紋拉桿上設有高壓防護套管。
[0007]所述頂針底端設有和所述底座中部所設定位孔配合的定位銷。
[0008]所述第一高壓隔離塊下端為圓柱筒，所述圓柱筒套在所述頂針頂端平面上，所述第一高壓隔離塊下端端部壓緊在所述底座上。
[0009]所述高壓大功率晶閘管組件由位于上下兩端上的引出端子及設于上下兩端引出端子之間依次串聯的高壓大功率晶閘管構成；下端引出端子通過定位芯棒安裝在第一高壓隔離塊上端平面上，上端引出端子通過定位芯棒安裝在第二高壓隔離塊的下端平面上。
[0010]所述第二高壓隔離塊上端為套筒，所述導向頂針放置在所述套筒內，所述導向頂針底端端面和套筒壓緊接觸。
[0011]所述導向頂針上設有套裝所述碟形彈簧組件的安裝臺階；所述導向頂針頂端設有和所述壓板中部所設安裝孔配合的定位柱。
[0012]所述底座兩端上設有安裝所述螺紋拉桿的拉桿安裝孔，所述壓板兩端設有和所述螺紋拉桿連接的拉桿連接孔，所述螺紋拉桿的螺紋端穿出拉桿連接孔后和鎖緊螺母連接。
[0013]所述底座上設有鎖緊裝置安裝孔。
[0014]所述第一高壓隔離塊上端及第二高壓隔離塊下端設有環形凹槽；所述第一高壓隔離塊及第二高壓隔離塊表面設有爬電凹槽。
[0015]該種串聯高壓大功率晶閘管鎖緊裝置的安裝方法，具體過程為:
[0016]螺紋拉桿裝在底座上后，將裝配好螺紋拉桿的底座置于水平工作臺上；將頂針裝在底座上，將第一高壓隔離塊的圓柱筒套在頂針的上平面上，圓柱筒下端端面和底座接觸；將下端引出端子放在第一高壓隔離塊上，在下端引出端子和第一高壓隔離塊上插上定位芯棒，在定位芯棒上放置依次串聯的高壓大功率晶閘管；在高壓大功率晶閘管上端放置上端引出端子，第二高壓隔離塊放在上端引出端子上；在第二高壓隔離塊上放置導向頂針，在導向頂針上套裝蝶形彈簧組件，蝶形彈簧組件的碟形口向上；螺紋拉桿上套裝高壓防護套管，在蝶形彈簧組件上方放置壓板，導向頂針上的定位柱插入壓板上的安裝孔內，套上高壓防護套管的螺紋拉桿從壓板上的拉桿連接孔穿出，在螺紋拉桿穿出壓板的一端上安裝鎖緊螺母，完成安裝。
[0017]本發明的優點在于:該種串聯高壓大功率晶閘管鎖緊裝置及其安裝方法，通過選用合適的主體結構形式和材料，保持恒定壓緊力的方式和壓緊結構的設計及裝配工藝的控制；不僅解決了串聯高壓大功率晶閘管的持續鎖緊力要求，同時能滿足惡劣條件下正常工作和耐高壓的要求，并且加工制造便捷，裝配簡單。
【附圖說明】
[0018]下面對本發明說明書各幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0019]圖1為本發明串聯高壓大功率晶閘管鎖緊裝置的結構示意圖。
[0020]圖2為圖1串聯高壓大功率晶閘管鎖緊裝置的截面示意圖。
[0021]上述圖中的標記均為:
[0022]1、底座；2、頂針；3、第一高壓隔離塊；4、引出端子；5、定位芯棒；6、高壓大功率晶閘管；7、導向頂針；8、碟形彈簧組件；9、壓板；10、螺紋拉桿；11、鎖緊螺母；12、高壓防護套管；13、第二高壓隔離塊，14、定位銷，15、定位柱，16、環形凹槽，17、爬電凹槽，18、鎖緊裝置
安裝孔。【具體實施方式】
[0023]下面對照附圖，通過對最優實施例的描述，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0024]如圖1及圖2所不，該種串聯尚壓大功率晶丨?管鎖緊裝置，包括底座1，底座1為上端面和下端面平行的平板，底座1上設有頂針2，頂針2上設有第一高壓隔離塊3，第一高壓隔離塊3上設有串聯的高壓大功率晶閘管組件，高壓大功率晶閘管組件上設有第二高壓隔離塊13，第二高壓隔離塊13上設有導向頂針7，導向頂針7上套裝有蝶形彈簧組件8，蝶形彈簧組件8上方設有壓板9，壓板9和底座1通過螺紋連桿10連接，螺紋連桿10上套裝有高壓防護套管12，高壓防護套管12用于螺紋拉桿10的隔離。
[0025]該鎖緊裝置自底向上，依次累積裝配完成，先裝底座1和螺紋連桿10，然后依次是頂針2、第一高壓隔離塊3、下端引出端子、高壓大功率晶閘管6、上端引出端子、第二高壓隔離塊13、導向頂針7、碟形彈簧組件、高壓防護套管12和壓板9，最后用緊固件和力矩扳手緊固到滿足壓緊力的要求；不僅解決了串聯高壓大功率晶閘管6的持續鎖緊力要求，同時能滿足惡劣條件下正常工作和耐高壓的要求，并且加工制造便捷，裝配簡單。
[0026]頂針2底端設有和底座1中部所設定位孔配合的定位銷14 ;定位銷14和定位孔的配合，不僅使得裝配簡單，且頂針2和底座1的裝配可靠，整個鎖緊裝置的可靠性好。
[0027]第一高壓隔離塊3下端為圓柱筒，圓柱筒套在頂針2頂端平面上，第一高壓隔離塊3下端端部壓緊在底座1上，即圓柱筒下端端面和底座1壓緊接觸；底座1為圓柱筒提供可靠的定位支撐作用。
[0028]高壓大功率晶閘管組件由位于上下兩端上的引出端子4及設于上下兩端引出端子4之間依次串聯的高壓大功率晶閘管6構成；下端引出端子通過定位芯棒5安裝在第一高壓隔離塊3上端平面上，上端引出端子通過定位芯棒5安裝在第二高壓隔離塊13的下端平面上。依次串聯的高壓大功率晶閘管6的數目能夠根據實際需要調整，本發明以7個為例，高壓大功率晶閘管6根據電路要求選擇正向還是反向裝配，高壓大功率晶閘管6之間通過定位芯棒5固定。
[0029]第二高壓隔離塊13上端為套筒，導向頂針7放置在套筒內，導向頂針7底端端面和套筒壓緊接觸；第二高壓隔離塊13上端的套筒方便導向頂針7的安裝，且利于空間布置，以提高整個鎖緊裝置的結構可靠性。
[0030]導向頂針7上設有套裝碟形彈簧組件的安裝臺階；導向頂針7頂端設有和壓板9中部所設安裝孔配合的定位柱15 ;蝶形彈簧組件8由多個蝶形彈簧8疊合構成，疊合時每個蝶形彈簧8的蝶形口向上。采用多個碟形彈簧疊合的組合方式好處是當其中一些碟形彈簧損壞時，只需個別更換，便于維修，成本較低，而且使用過程中壓緊力不會驟降，不會導致晶閘管的損壞，適當旋緊壓板9依然可以保持足夠的壓緊力。安裝臺階便于蝶形彈簧組件8的安裝。定位柱15和安裝孔的配合，既便于壓板9安裝，同時也能夠提高結構的可靠性。
[0031]底座1兩端上設有安裝螺紋連桿10的拉桿安裝孔，螺紋連桿10和底座1固定連接，壓板9兩端設有和螺紋連桿10連接的拉桿連接孔，螺紋連桿10的螺紋端穿出拉桿連接孔后和鎖緊螺母11連接；螺紋連桿10和鎖緊螺母11配合將底座1和壓板9連接起來，以實現整個鎖緊裝置的鎖緊。
[0032]底座1上設有鎖緊裝置安裝孔18 ;鎖緊裝置安裝孔18便于整個鎖緊裝置的安裝。
[0033]第一高壓隔離塊3上端及第二高壓隔離塊13下端設有環形凹槽16，環形凹槽16數目根據實際需要調整，本發明中為兩個；第一高壓隔離塊3及