頂壓連線的串聯晶閘管閥段

《頂壓連線的串聯晶閘管閥段》是許繼集團有限公司於2009年6月30日申請的發明專利，該專利的申請號為2009100653327，公布號為CN101593748，公布日為2009年12月2日，發明人是姚為正、張建、朱新華、甘江華、賈艷玲、李申、孫峻峰、王強。

《頂壓連線的串聯晶閘管閥段》包括的框架，框架的一端設有彈性夾緊裝置，框架的另一端設定有頂壓裝置，在彈性夾緊裝置與頂壓裝置之間安裝有由相間設定的晶閘管和散熱器組成的閥組，所述頂壓連線的串聯晶閘管閥段為臥式結構，該臥式閥段中的各散熱器通過其與閥段固定板之間連線的拉簧分別定位懸掛在框架中，在各散熱器沿閥段軸向的兩側面上分別固定有針對晶閘管的定位銷，該定位銷使晶閘管與散熱器同心。採用上述結構，該發明的臥式頂壓連線的串聯晶閘管閥段中通過拉簧和散熱器上的定位銷將散熱器和晶閘管的中心連線與閥段的中心線重合，保證各晶閘管受力均勻，提高了閥段整體的機械穩定性。

2014年11月6日，《頂壓連線的串聯晶閘管閥段》獲得第十六屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《頂壓連線的串聯晶閘管閥段》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：頂壓連線的串聯晶閘管閥段
• 公布號：CN101593748
• 公布日：2009年12月2日
• 申請號：2009100653327
• 申請日：2009年6月30日
• 申請人：許繼集團有限公司
• 地址：河南省許昌市許繼大道1298號
• 發明人：姚為正、張建、朱新華、甘江華、賈艷玲、李申、孫峻峰、王強
• 分類號：H01L25/07（2006.01）I、H01L23/40（2006.01）I
• 代理機構：鄭州睿信智慧財產權代理有限公司
• 類別：發明專利
• 代理人：陳浩

專利背景

傳統的大功率半導體元件裝壓方式是由兩邊壓板、散熱體通過螺桿、螺母連線而成，為了保證此種壓接方式的可靠性和穩定性，再通過兩側的兩個壓緊帶保證閥段的壓緊力，但這種壓接方式存在很多弊端，第一：裝配安裝閥段時，調整各元件位置的平行度、垂直度比較困難；第二：兩側的壓緊帶因為使用的是有一定彈性的材料，如GRP材料，設備經過長時間的運行後，彈性材料會發生老化，這樣會產生晶閘管和散熱器之間壓力不夠而帶來接觸不良現象；第三：閥段之間的壓力不可調，更不能可視化來維持一定的壓力；第四：現場維護時，更換閥段中的晶閘管有相當大的難度。截至2009年6月，隨著大功率晶閘管的廣泛使用，用戶迫切需要解決這類問題，來保證設備可靠的運行，並給現場維護人員帶來方便。

2006年3月29日公開的申請號為200510102663.5的中國發明專利說明書公開了頂壓連線的頂壓連線的串聯晶閘管閥段定壓機構，該定壓機構包括由承力環氧板以及分別固連兩端的首端法蘭和尾端法蘭組成的框架，其首端法蘭上處安裝有壓簧導桿，壓環導桿上套有碟簧，碟簧靠近首端法蘭側設有碟簧保護片，碟簧的另一側安裝有導流銅排和過渡調整圓鋁，去尾端法蘭側固定安裝有導向套，導向套朝向首端法蘭側依次套裝有過渡調整圓鋁、尾端導流銅排和頂壓導桿，尾端法蘭的外側穿裝有調整螺栓，在首尾兩過渡調整圓鋁之間串接有多組相間設定的散熱器和晶閘管。該頂壓連線的串聯晶閘管閥段定壓機構通過調整尾端法蘭上的調整螺栓，利用碟簧的彈力來調整散熱器和晶閘管之間的夾緊力，但是，該頂壓連線的串聯晶閘管閥段定壓機構中的晶閘管與散熱器在安裝時，必須將其框架豎直放置，然後手工將晶閘管與散熱器間隔放入，晶閘管與散熱器必須需要用手工對準框架的中心軸線，然後用頂壓導桿頂緊，其採用手工對準的方式不僅裝配麻煩而且誤差較大，容易造成框架、頂壓導桿及晶閘管和散熱器之間不同心；另外，在通過旋轉調整螺栓調整晶閘管的夾緊力時，調整螺栓、頂壓導桿及過渡調整圓鋁等零件因加工精度的原因，容易產生因調整螺栓的轉動而造成頂壓導桿或過渡調整圓鋁發生徑向跳動現象，造成頂壓導桿與過渡調整圓鋁或晶閘管之間不同心，晶閘管的受力不均勻出現偏斜現象，產品的機械穩定性差。

發明內容

專利目的

《頂壓連線的串聯晶閘管閥段》的目的是：提供一種頂壓連線的串聯晶閘管閥段，該頂壓連線的串聯晶閘管閥段具有裝配方便、對中準確使晶閘管在軸向的受力均勻、閥段的機械穩定性高等特點。

技術方案

《頂壓連線的串聯晶閘管閥段》包括由閥段兩側的固定板與兩端的法蘭固連圍成的框架，框架的一端法蘭上設有彈性夾緊裝置，框架的另一端法蘭上設定有頂壓裝置，在彈性夾緊裝置與頂壓裝置之間安裝有由相間設定的晶閘管和散熱器組成的閥組，所述頂壓連線的串聯晶閘管閥段的兩側固定板上分別設有定位連線各散熱器的拉簧，各散熱器通過所述拉簧分別定位懸掛在框架，各散熱器的中心軸線與框架中心軸線重合，在各散熱器沿閥段軸向的兩側面上分別固定有針對晶閘管的定位銷，該定位銷使各晶閘管與散熱器同心。

所述晶閘管閥段的兩側固定板上相對設定的兩拉簧對應連線一個散熱器。

所述頂壓裝置包括軸向穿設在框架端部法蘭上的球形調整螺栓，該球形調整螺栓的端部頂壓配合有一頂壓軸，該頂壓軸穿設在一固定在法蘭上的導向套中，所述導向套與頂壓軸通過軸向設定在導向套套孔內的鎖鍵止旋滑動配合。

所述球形調整螺栓與頂壓軸接觸的端面上開設有球形凹槽，該球形凹槽的槽口朝向頂壓軸方向，在球形凹槽內設有一半圓形球頭，該半圓形球頭的端面與所述頂壓軸端面接觸配合。

在頂壓連線的串聯晶閘管閥段的兩端分別與彈性夾緊裝置與頂壓軸的連線處設定有導流銅排，所述頂壓軸通過一壓盤與導流銅排頂壓配合，該壓盤通過固定銷與導流銅排固定連線，在壓盤與頂壓軸的配合面的中心開設有與頂壓軸吻合配合的凹槽，頂壓軸插配在該凹槽中。

所述導向套的端部為圓錐形結構。

改善效果

採用上述結構，《頂壓連線的串聯晶閘管閥段》的頂壓連線的串聯晶閘管閥段中通過拉簧將散熱器懸掛在框架中，通過設計拉簧的長度與拉力可以輕鬆的將各散熱器定位在框架中心，使各散熱器的中心連線與閥段的中心線重合，散熱器上的定位銷不僅便於在臥式結構的框架中安裝晶閘管，而且還可以在安裝晶閘管時對晶閘管進行定位，使晶閘管與散熱器同心，保證各晶閘管受力均勻，提高了閥段整體的機械穩定性；壓緊機構通過鎖鍵使頂壓軸與導向套之間止旋配合，在閥段的安裝中，頂壓軸不會產生徑向的跳動，其將調整螺栓的頂壓力通過導向套同心載入到閥段上，晶閘管不會出現偏斜現象，產品的質量大幅增加。

附圖說明

圖1為該發明的結構示意圖；

圖2為圖1沿中心軸線的剖視圖；

圖3為該發明中散熱器的結構示意圖；

圖4為該發明中球頭螺栓的結構示意圖。

權利要求

1、《頂壓連線的串聯晶閘管閥段》包括由閥段兩側的固定板與兩端的法蘭固連圍成的框架，框架的一端法蘭上設有彈性夾緊裝置，框架的另一端法蘭上設定有頂壓裝置，在彈性夾緊裝置與頂壓裝置之間安裝有由相間設定的晶閘管和散熱器組成的閥組，其特徵在於，所述頂壓連線的串聯晶閘管閥段的兩側固定板上分別設有定位連線各散熱器的拉簧，各散熱器通過所述拉簧分別定位懸掛在框架，各散熱器的中心軸線與框架中心軸線重合，在各散熱器沿閥段軸向的兩側面上分別固定有針對晶閘管的定位銷，該定位銷使各晶閘管與散熱器同心。

2、根據權利要求1所述的頂壓連線的串聯晶閘管閥段，其特徵在於，所述晶閘管閥段的兩側固定板上相對設定的兩拉簧對應連線一個散熱器。

3、根據權利要求1或2所述的頂壓連線的串聯晶閘管閥段，其特徵在於，所述頂壓裝置包括軸向穿設在框架端部法蘭上的球形調整螺栓，該球形調整螺栓的端部頂壓配合有一頂壓軸，該頂壓軸穿設在一固定在法蘭上的導向套中，所述導向套與頂壓軸通過軸向設定在導向套套孔內的鎖鍵止旋滑動配合。

4、根據權利要求3所述的頂壓連線的串聯晶閘管閥段，其特徵在於，所述球形調整螺栓與頂壓軸接觸的端面上開設有球形凹槽，該球形凹槽的槽口朝向頂壓軸方向，在球形凹槽內設有一半圓形球頭，該半圓形球頭的端面與所述頂壓軸的端面接觸配合。

5、根據權利要求4所述的頂壓連線的串聯晶閘管閥段，其特徵在於，在頂壓連線的串聯晶閘管閥段的兩端分別與彈性夾緊裝置與頂壓軸的連線處設定有導流銅排，所述頂壓軸通過一壓盤與導流銅排頂壓配合，該壓盤通過固定銷與導流銅排固定連線，在壓盤與頂壓軸的配合面的中心開設有與頂壓軸吻合配合的凹槽，頂壓軸插配在該凹槽中。

6、根據權利要求5所述的頂壓連線的串聯晶閘管閥段，其特徵在於，所述導向套的端部為圓錐形結構。

實施方式

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，該發明的頂壓連線的串聯晶閘管閥段為臥式結構，該臥式閥段包括由兩側固定板1、2及兩端的法蘭3、4圍成的框架，框架中位於一端法蘭3上設有由夾緊伸縮軸16及碟簧9組成的彈性夾緊裝置，另一端的法蘭4上固定有由導向套10、設定在導向套10套孔內的鎖鍵15、通過鎖鍵15軸向止旋滑動裝配在導向套10中心套孔中的頂壓軸12以及旋裝在法蘭上的球形調整螺栓8組成的頂壓裝置。為加強導向套10的結構應力，該導向套10的端部為錐形結構。其中的球形調整螺栓8包括螺栓主體81，在螺栓主體81與頂壓軸12頂壓配合的接觸面上開設有一球形凹槽，該球形凹槽的槽口朝向頂壓軸12的方向，在球形凹槽中裝配有一半圓形球頭82，該半圓形球頭82在螺栓主體81可在60°的錐度內旋轉接觸，使得半圓形球頭82的端面與頂壓軸12的端面在60°的錐度內均為平面接觸。在彈性夾緊裝置與頂壓裝置之間的框架中安裝有由相間設定的晶閘管6和散熱器5組成的閥組。其中，在閥段兩側的固定板1、2上分別對應各散熱器5設定有拉簧7，各散熱器5通過其與兩側固定板1、2之間連線的拉簧7定位懸掛在框架中，通過設計拉簧7的長度與拉力等參數可以使散熱器5的軸心與閥段同心。在各散熱器5沿閥段軸向的兩側面上分別固定有針對晶閘管的定位銷51、52，晶閘管定位銷的位置在設計時已經考慮到了晶閘管6的特徵外形和具體尺寸，保證晶閘管6在安裝時剛好卡在晶閘管定位銷51、52上，使晶閘管6的中心線與散熱器5的中心線重合。

在頂壓連線的串聯晶閘管閥段的兩端分別與彈性夾緊裝置與頂壓軸12的連線處設定有導流銅排13、14，其中與頂壓軸12頂壓配合的導流銅排14上通過固定銷固定連線有一壓盤11，在壓盤11與頂壓軸12的配合面的中心開設有與頂壓軸12吻合配合的凹槽，頂壓軸12插配在該凹槽中。

榮譽表彰

2014年11月6日，《頂壓連線的串聯晶閘管閥段》獲得第十六屆中國專利優秀獎。