一種晶閘管閥串、igbt閥串用碟簧壓接測(cè)量工具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，該工具包括加力絲杠、千斤頂、支架和液壓源，支架包括平行設(shè)置的底面、頂面和在其之間豎直設(shè)置的支撐桿，千斤頂豎直貫穿設(shè)置在支架的頂面，在千斤頂內(nèi)豎直貫穿設(shè)置加力絲杠，液壓源設(shè)置在底面和支撐桿的夾角位置，并與千斤頂連接，其改進(jìn)之處在于，千斤頂設(shè)有壓力傳感器，支撐桿設(shè)有橫桿，橫桿豎直設(shè)有位移傳感器。和現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，通過碟簧壓力及位移的測(cè)量數(shù)據(jù)，加工相匹配的彈簧導(dǎo)桿凹槽，一次性完成晶閘管組裝，避免彈簧導(dǎo)桿的損傷，極大地提高了工作效率。
【專利說明】—種晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種碟簧壓接測(cè)量工具，具體講涉及一種晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具。
【背景技術(shù)】
[0002]直流輸電最核心的技術(shù)集中于換流站設(shè)備，換流站實(shí)現(xiàn)了直流輸電工程中直流和交流相互能量轉(zhuǎn)換，除在交流場(chǎng)具有交流變電站相同的設(shè)備外，還有以下特有設(shè)備:換流閥、控制保護(hù)系統(tǒng)、換流變壓器、交流濾波器和無功補(bǔ)償設(shè)備、直流濾波器、平波電抗器以及直流場(chǎng)設(shè)備，而換流閥是換流站中的核心設(shè)備，其主要功能是進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換，從最初的汞弧閥發(fā)展到現(xiàn)在的電控和光控晶閘管閥，換流閥單位容量在不斷的增大。
[0003]晶閘管閥組件,如圖2所示,包括:晶閘管閥堆、RC回路、機(jī)械夾件支架及絕緣子、晶閘管閥組件內(nèi)水路和高電位電子單元(TE板);其中晶閘管閥堆是由兩串晶閘管閥串反并聯(lián)組成，每串晶閘管閥串是由n個(gè)晶閘管與散熱器交叉串聯(lián)疊裝組成，碟形彈簧位于閥串的一側(cè)，如圖3所示，頂壓施力機(jī)構(gòu)位于閥串的一側(cè)。由于晶閘管器件本身特殊的內(nèi)部構(gòu)造，在通過大電流時(shí)，為降低接觸熱阻，減少發(fā)熱，必須在其兩端面施加足夠大的壓力。碟形彈簧與頂壓施力機(jī)構(gòu)配合可以比較精確地按照不同晶閘管要求的壓力來進(jìn)行閥串組裝。施力機(jī)構(gòu)通常是由4根絕緣拉桿將上、下兩個(gè)夾具連接在一起構(gòu)成的，串裝于夾件中的晶閘管元件及散熱器由一個(gè)頂桿借助一組碟形彈簧的變形力頂住。
[0004]因此，為了確保晶閘管能工作在其額定狀態(tài)，碟形彈簧變形產(chǎn)生的頂壓力起到了至關(guān)重要的作用。單片碟形彈簧是一種用鋼板沖壓形成的錐形薄片，材質(zhì)為60Si2MnA及50CrVA，主要生產(chǎn)流程為機(jī)械加工一熱處理一表面處理。熱處理過程包括淬火、回火處理，使碟形彈簧在處理后硬度達(dá)到42HRC-52HRC范圍內(nèi)。表面處理包含防腐處理(如磷化、電鍍等)及強(qiáng)化處理。由此可見在碟形彈簧的生產(chǎn)過程中受制于材料、熱處理、表面處理等環(huán)節(jié)的諸多因素，使同樣尺寸規(guī)格的碟形彈簧具有不同的機(jī)械性能。即便同一批次材料，同一批次熱處理和表面處理的碟形彈簧，也會(huì)由于材料成分分布略有差異或熱處理過程中所處熔爐位置等問題而產(chǎn)生分散性。
[0005]傳統(tǒng)閥體組裝過程如下:
[0006]首先根據(jù)碟形彈簧選用片數(shù)及所需壓力計(jì)算彈簧變形量；
[0007]其次，如圖4所示，組裝機(jī)械夾件支架，在閥串首端安裝彈簧導(dǎo)桿和碟形彈簧，導(dǎo)桿另一側(cè)放置壓力傳感器與頂桿，并且壓力傳感器與頂桿長(zhǎng)度之和等于所需晶閘管與散熱器長(zhǎng)度之和。彈簧導(dǎo)桿一側(cè)具有一限位凹槽。當(dāng)?shù)螐椈杀粔嚎s，凹槽側(cè)從機(jī)械夾件中申出，用卡片鎖緊。凹槽加工時(shí)采取負(fù)公差，即如果理論計(jì)算彈簧變形量為10mm，實(shí)際加工時(shí)只加工8謹(jǐn)。
[0008]最后在閥串末端，安裝螺栓頂絲，螺紋旋進(jìn)使碟形彈簧變形，產(chǎn)生所需頂壓力。在螺栓旋進(jìn)過程中，頂壓力隨著旋進(jìn)而增加，當(dāng)壓力傳感器顯示額定壓力時(shí)，記錄彈簧導(dǎo)桿申出位置，此時(shí)凹槽應(yīng)距離機(jī)械夾件有些許間距。將螺栓旋回原位，拆下壓力傳感器與彈簧導(dǎo)桿，根據(jù)記錄間距，二次加工彈簧導(dǎo)桿凹槽。加工完成后，用晶閘管及散熱器代替壓力傳感器與頂桿，重新旋緊，并在彈簧導(dǎo)桿申出時(shí)放入卡片，使碟形彈簧保持在額定壓力下。
[0009]在傳統(tǒng)晶閘管閥壓接過程中，為保證閥串能夠工作在額定壓力下，需要組裝兩次；并且由于碟形彈簧的不一致性，需要二次加工彈簧導(dǎo)桿。由于金屬加工件在實(shí)際工程應(yīng)用中，多有防腐鍍層(如鍍鋅、鍍鎳)，二次加工會(huì)破壞原金屬表面鍍層，使彈簧導(dǎo)桿生銹，縮短使用壽命，整個(gè)晶閘管閥組裝也花費(fèi)了更多的人力成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，通過碟簧壓力及位移的測(cè)量數(shù)據(jù)，加工相匹配的彈簧導(dǎo)桿凹槽，一次性完成晶閘管組裝。
[0011]本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0012]本發(fā)明提供的一種晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，所述工具包括加力絲杠、千斤頂、支架和液壓源，所述支架包括平行設(shè)置的底面、頂面和在其之間豎直設(shè)置的支撐桿，所述千斤頂豎直貫穿設(shè)置在支架的頂面，在所述千斤頂內(nèi)豎直貫穿設(shè)置加力絲杠，所述液壓源設(shè)置在所述底面和支撐桿的夾角位置，并與所述千斤頂連接；其改進(jìn)之處在于:所述千斤頂設(shè)有壓力傳感器，所述支撐桿設(shè)有橫桿，所述橫桿豎直設(shè)有位移傳感器。
[0013]其中，在所述加力絲杠下方，并且沿其中心線設(shè)置所述位移傳感器。
[0014]其中，在所述支架頂面與底面之間的加力絲杠上設(shè)置被測(cè)碟簧。
[0015]其中，所述被測(cè)碟簧的上下兩側(cè)分別設(shè)有墊板，所述被測(cè)碟簧通過螺母緊固。
[0016]其中，所述壓力傳感器與壓力測(cè)量?jī)x連接，同時(shí)將壓力測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至壓力測(cè)量?jī)x；所述位移傳感器與位移測(cè)量?jī)x連接，同時(shí)將位移測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至位移測(cè)量?jī)x。
[0017]其中，所述壓力傳感器與壓力測(cè)量?jī)x為無線連接；所述位移傳感器與位移測(cè)量?jī)x為無線連接。
[0018]其中，所述支撐桿上豎直設(shè)置導(dǎo)軌，橫桿設(shè)置在所述導(dǎo)軌中。
[0019]其中，所述千斤頂通過液壓源施加的壓力，使所述加力絲杠進(jìn)行上下位移。
[0020]其中，所述液壓源采用手動(dòng)方式控制。
[0021 ] 其中，所述千斤頂為液壓空心千斤頂。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是:
[0023]1、測(cè)量后的碟簧可在晶閘管閥組中一次性完成組裝，極大提高工作效率。
[0024]2、彈簧導(dǎo)桿可以不需進(jìn)行二次加工，避免由于鍍層破壞而產(chǎn)生的生銹腐蝕等現(xiàn)象。
[0025]3、將位移傳感器與壓力傳感器綜合于一體，測(cè)量碟形彈簧產(chǎn)生額定壓力時(shí)的變形量精度更高，減少了傳統(tǒng)方法中工人用卡尺測(cè)量引入的誤差，提高可靠性和準(zhǔn)確性。
[0026]4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，操作簡(jiǎn)便，便于攜帶至現(xiàn)場(chǎng)使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是:本發(fā)明提供的晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具的結(jié)構(gòu)示意圖；[0028]圖2是:晶閘管閥組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3是:晶閘管閥堆的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4是:彈簧導(dǎo)桿與碟簧裝配的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]其中:1、加力絲杠；2、壓力傳感器；3、千斤頂；4、被測(cè)碟簧；5、支架；6、位移傳感器；7、液壓源；8、位移測(cè)量?jī)x；9、壓力測(cè)量?jī)x。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0033]本實(shí)施例以晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具為例，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具包括:加力絲杠1、壓力傳感器2、千斤頂3、被測(cè)碟簧4、支架5、位移傳感器6、液壓源7、位移測(cè)量?jī)x8、壓力測(cè)量?jī)x9。支架5包括平行設(shè)置的底面、頂面和在其之間豎直設(shè)置的支撐桿，千斤頂3豎直貫穿固定在支架5的頂面，在千斤頂3內(nèi)豎直貫穿安裝加力絲杠1，手動(dòng)控制的液壓源7安裝在支架5的底面和支撐桿的夾角位置，并通過管路與千斤頂3連接；千斤頂3上安裝壓力傳感器2，支架5的支撐桿內(nèi)設(shè)有導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上安裝橫桿，橫桿上豎直安裝與加力絲杠I同軸的位移傳感器6。在支架5的頂面與底面之間的加力絲杠I上安裝被測(cè)碟簧4，被測(cè)碟簧4的上下兩側(cè)分別安裝墊板，被測(cè)碟簧4通過下側(cè)墊板外的螺母緊固。千斤頂3通過液壓源7施加的壓力，使加力絲杠I進(jìn)行上下位移。
[0034]測(cè)量時(shí)，依靠手動(dòng)液壓源7輸出動(dòng)力，使千斤頂3往上提升，加力絲杠I也就伴隨提升，隨即被測(cè)碟簧4受到擠壓產(chǎn)生變形。此時(shí)，通過壓力傳感器2和位移傳感器6將被測(cè)碟簧4的受力及位移數(shù)據(jù)分別傳輸至壓力測(cè)量?jī)x9和位移測(cè)量?jī)x8，進(jìn)行讀數(shù)，并記錄。
[0035]其中，壓力傳感器2與壓力測(cè)量?jī)x9為無線連接；位移傳感器6與位移測(cè)量?jī)x8為無線連接。
[0036]最后，根據(jù)測(cè)量的不同的被測(cè)碟簧4的數(shù)據(jù)記錄，分別標(biāo)號(hào)加工相對(duì)應(yīng)的彈簧導(dǎo)桿凹槽，加工完畢后即可進(jìn)行晶閘管閥的組裝。
[0037]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，所述工具包括加力絲杠、千斤頂、支架和液壓源，所述支架包括平行設(shè)置的底面、頂面和在其之間豎直設(shè)置的支撐桿，所述千斤頂豎直貫穿設(shè)置在支架的頂面，在所述千斤頂內(nèi)豎直貫穿設(shè)置加力絲杠，所述液壓源設(shè)置在所述底面和支撐桿的夾角位置，并與所述千斤頂連接； 其特征在于:所述千斤頂設(shè)有壓力傳感器，所述支撐桿設(shè)有橫桿，所述橫桿豎直設(shè)有位移傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，其特征在于:在所述加力絲杠下方，并且沿其中心線設(shè)置所述位移傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，其特征在于:在所述支架頂面與底面之間的加力絲杠上設(shè)置被測(cè)碟簧。
4.如權(quán)利要求3所述的晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，其特征在于:所述被測(cè)碟簧的上下兩側(cè)分別設(shè)有墊板，所述被測(cè)碟簧通過螺母緊固。
5.如權(quán)利要求1所述的晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，其特征在于:所述壓力傳感器與壓力測(cè)量?jī)x連接，同時(shí)將壓力測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至壓力測(cè)量?jī)x；所述位移傳感器與位移測(cè)量?jī)x連接，同時(shí)將位移測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至位移測(cè)量?jī)x。
6.如權(quán)利要求5所述的晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，其特征在于:所述壓力傳感器與壓力測(cè)量?jī)x為無線連接；所述位移傳感器與位移測(cè)量?jī)x為無線連接。
7.如權(quán)利要求1所述的晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，其特征在于:所述支撐桿上豎直設(shè)置導(dǎo)軌，橫桿設(shè)置在所述導(dǎo)軌中。
8.如權(quán)利要求1所述的晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，其特征在于:所述千斤頂通過液壓源施加的壓力，使所述加力絲杠進(jìn)行上下位移。
9.如權(quán)利要求8所述的晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，其特征在于:所述液壓源采用手動(dòng)方式控制。
10.如權(quán)利要求1所述的晶閘管閥串、IGBT閥串用碟簧壓接測(cè)量工具，其特征在于:所述千斤頂為液壓空心千斤頂。
【文檔編號(hào)】G01B13/24GK103630351SQ201310670906
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】康偉, 喬爾敏, 趙國亮, 荊平, 胡曉, 陳國偉, 陳穎, 蘇雪源 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司廈門供電公司