CN108206152A - 一种igbt取换方法及实施该方法的igbt取换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种IGBT取换方法及实施该方法的IGBT取换装置，IGBT取换方法主要采用以下步骤：（1）将IGBT压接阀段泄压以降低各零部件之间的预紧力到设定值，并保证各零部件之间相互压紧支撑；（2）撑开待取换的IGBT组件中的两侧散热器，将待取换的IGBT取出；（3）将合格的IGBT放置在对应的两侧散热器之间，撤掉对两侧散热器施加的撑开作用力；（4）对IGBT压接阀段加压以增加各零部件之间的预紧力到额定值，完成取换，保证在阀段整体稳定性的前提下，撑开故障的IGBT两侧的散热器，实现安全取出故障的IGBT而不对压接阀段中的其他零部件造成破坏，降低劳动强度的同时，提高工作效率，而且可靠性较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种IGBT取换方法及实施该方法的IGBT取换装置。
背景技术
目前，在柔性直流输电工程中，为了保证良好的电气和热接触，换流阀IGBT组件均采用压接的结构形式，IGBT串联压接阀段主要由IGBT、散热器、端板3、绝缘拉杆2、紧固螺栓6、碟簧5等组成，具体的组装形式如图1所示，两端端板3与绝缘拉杆2以及支撑板1固定装配而构成框架，IGBT与散热器组成IGBT组件2，IGBT被夹设在两个散热器之间，夹设在两端端板3之间，同时碟簧5顶压于其中一个端板的内侧，紧固螺栓6设置在另一个端板上，在实际的压接过程中，通过旋拧紧固螺栓6，从而使得各个IGBT组件在紧固螺栓6和碟簧5的夹紧作用力下实现压接，同时，在碟簧的外侧还设有导入套7，随着碟簧5变形量的增加，IGBT的压紧变形量增大，同时导入套会逐渐伸出对应的端板外侧。
而在IGBT出现故障需要取换时，就必须对IGBT压接阀段进行泄压，以能顺利的将发生故障的IGBT取出，如果对整个IGBT压接阀段进行完全泄压，则会导致该IGBT压接阀段失去压紧力而造成整个阀段所有压接器件松散跌落，导致压接阀段的破坏，同时，由于IGBT本身在压接过程中存在一定的压缩变形量，其取换存在非常繁琐的操作流程和要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种IGBT取换方法，以解决现有技术中的IGBT需要取换时整体泄压导致压接阀段破坏的问题；本发明的目的还在于提供一种实施该方法的IGBT取换装置。
为实现上述目的，本发明IGBT取换方法的技术方案是：
1、IGBT取换方法，该方法主要采用以下步骤：（1）将IGBT压接阀段泄压以降低各零部件之间的预紧力到设定值，并保证各零部件之间相互压紧支撑；（2）撑开待取换的IGBT组件中的两侧散热器，将待取换的IGBT取出；（3）将合格的IGBT放置在对应的两侧散热器之间，撤掉对两侧散热器施加的撑开作用力；（4）对IGBT压接阀段加压以增加各零部件之间的预紧力到额定值，完成取换。
2、在1的基础上，通过将IGBT压接阀段泄压至额定值的30％-50％来保证各零部件之间相互压紧支撑。
3、在1的基础上，IGBT压接阀段在操作台上水平放置来取换IGBT。
4、在1~3任一项的基础上，通过导入套与端板之间的距离来标识预紧力的大小。
5、在4的基础上，IGBT压接阀段上设有用于检测导入套与端板距离的检测结构。
6、在5的基础上，所述检测结构包括泄压检测片，泄压检测片具有在IGBT压接阀段的预紧力达到设定值时与导入套与端板之间的距离适配的厚度值。
7、在5的基础上，所述检测结构包括加压检测片，加压检测片具有在IGBT压接阀段的预紧力达到额定值时与导入套和端板之间的距离适配的厚度值。
8、在1~3任一项的基础上，采用顶撑机构将两侧散热器撑开，顶撑机构有两个以上，各个顶撑机构间隔设置在两侧散热器与IGBT之间的环形间隙中。
本发明IGBT取换装置的技术方案是：
1、IGBT取换装置，包括用于顶设在对应IGBT组件的两个散热器之间的顶撑机构，所述顶撑机构用于在IGBT压接阀段泄压以降低各零部件之间的预紧力到设定值，并保证各零部件之间相互压紧支撑的状态时将两个散热器撑开。
2、在1的基础上，所述顶撑机构为撑开液压缸。
3、在2的基础上，所述取换装置还包括用于向撑开液压缸提供液压的驱动泵。
4、在3的基础上，所述驱动泵为手动液压泵。
5、在3的基础上，所述驱动泵与所述顶撑机构之间设置有连接软管。
6、在3~5任一项的基础上，所述顶撑机构有两个以上，其中至少两个顶撑机构连接至同一个驱动泵上。
7、在1~5任一项的基础上，所述取换装置还包括用于检测导入套与端板距离的检测结构。
8、在7的基础上，所述检测结构包括泄压检测片，泄压检测片具有在IGBT压接阀段的预紧力达到设定值时与导入套与端板之间的距离适配的厚度值。
9、在7的基础上，所述检测结构包括加压检测片，加压检测片具有在IGBT压接阀段的预紧力达到额定值时与导入套和端板之间的距离适配的厚度值。
本发明的有益效果是：相比于现有技术，本发明所涉及的IGBT取换方法， 先将IGBT压接阀段泄压以降低各零部件之间的预紧力到设定值，并保证各零部件之间相互压紧支撑，然后将待取换IGBT的两侧散热器撑开，即可将待取换的IGBT从散热器之间取出，然后将合格的IGBT放置到两个散热器之间，而后再对IGBT压接阀段加压压接，完成IGBT的取换，这种方式能够保证在阀段整体稳定性的前提下，撑开故障的IGBT两侧的散热器，实现安全取出故障的IGBT而不对压接阀段中的其他零部件造成破坏，降低劳动强度的同时，提高工作效率，而且可靠性较高。
附图说明
图1为现有技术中的IGBT压接阀段的结构示意图；
图2为本发明的IGBT取换装置的实施例的使用状态结构示意图；
图3为图2中的撑开液压缸与IGBT组件配合结构示意图；
图4为图3中的IGBT结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的IGBT取换装置的实施例，如图2至图4所示，其主要顶撑机构、驱动泵、检测结构等，在本实施例中，顶撑机构为撑开液压缸11，其用于在IGBT压接阀段泄压后顶压设置在单个IGBT组件的两个散热器41之间，并通过外界驱动撑开液压缸11伸长，从而能够将两个散热器41撑开。
对于撑开液压缸11来说，在本实施例中，其原始长度与单个IGBT组件4的两个散热器41之间的间距基本一致。对于驱动泵来说，其为手动驱动泵14，通过手动驱动泵14对撑开液压缸11提供液压，从而使撑开液压缸11能够撑开散热器41。手动驱动泵14与撑开液压缸11之间采用软管12连接，设置软管12的连接形式不仅仅是为了满足液压功能的作用，还可以通过连接软管12的伸缩性来满足不同作业情况、不同作业高度的取换作业，同时，这种设计方式能够满足不同规格的IGBT的取换，兼容性更强。手动驱动泵14的设置是为了能够实现对撑开液压缸11的驱动力的手动调节，使得装置结构更加简单，现场操作方便。同时，上述的撑开液压缸11有两个，分别设置在故障IGBT42的相背两端侧，同时，两个撑开液压缸11各自通过软管12连接在同一个手动驱动泵14上，这样设置方便调节驱动力的同时，也能够保证两个撑开液压缸11的撑开角度时刻保持一致，从而保证两个散热器41的受力均衡性。
在实际使用时，使用该取换装置的取换方法是：首先确定需取换故障IGBT42的具体位置，将IGBT取换装置平放在一个稳定操作平台上，然后旋松IGBT压接阀段的球头螺栓，使得IGBT压接阀段逐渐泄压，当其泄压到待取换的IGBT与相邻的IGBT组件4相互压紧支撑且在两侧的散热器41受力撑开时又可将IGBT取出的状态时即各零部件之间的预紧力达到设定值时，将撑开液压缸11放置在两个散热器41之间，通过操作手动驱动泵14对撑开液压缸11提供驱动力，撑开液压缸11将两个散热器41撑开，然后将待取换的IGBT取出，再将合格的IGBT放置在两个散热器41之间，然后缓慢操作手动驱动泵14以对撑开液压缸11进行泄压操作，并最终将撑开液压缸11取出，最后旋紧球头螺栓，对IGBT压接阀段进行加压操作至各零部件之间的预紧力达到额定值，完成IGBT的取换。
在本实施例中，优选先对压接阀段进行40％左右的泄压，这样能够保证压接阀段整体结构的稳定性，实现安全拆除故障IGBT42而不对压接阀段其余器件造成破坏。该IGBT取换装置操作便捷，不受空间及位置所限，降低劳动强度且提高工作效率。
当然，该IGBT取换装置还包括用于在对球头螺栓旋松或旋紧的过程中用于检测IGBT压接阀段的泄压和加压压力是否满足额定值的检测结构，在本实施例中，检测结构为两个不同厚度的检测片8，其中一个为用于在IGBT泄压时卡设在对应的端板与倒入套之间的泄压检测片，泄压检测片的厚度满足在IGBT组件4泄压至与相邻的IGBT组件4相互压紧支撑且在两侧的散热器41受力撑开时可将IGBT取出的状态时被导入套压紧在端板上；另一个为用于在旋紧锁紧螺母时可卡设在对应的端板和导入套之前的加压检测片，加压检测片的厚度满足在IGBT组件4达到预紧力的额定值时可卡入对应的端板和导入套之间。同时，由于泄压后导入套与端板之间的距离较近、加压后导入套与端板之间的距离较远，因此上述的泄压检测片的厚度要小于加压检测片的厚度。
同时，在手动驱动泵14与软管12之间还设置有压力检测表。
本发明的IGBT取换装置的实施例二：与实施例一的不同之处在于，实施例一中的顶撑机构为撑开液压缸11，在本实施例中，顶撑机构可以采用凸轮机构或者气缸驱动等，也能够实现对散热器41的顶撑。
本发明的IGBT取换装置的实施例三：与实施例一的不同之处在于，实施例一中的顶撑机构有两个，在本实施例中，顶撑机构可以设置三个甚至更多，可根据实际的情况相应的增加。
在其他实施例中，手动驱动泵14可以设置为电动驱动；软管12也可以采用普通液管；检测结构可以设置为设置在碟簧与对应的端板之间的压力传感器等其他结构。
本发明的IGBT取换方法的实施例，其具体步骤与上述的IGBT取换装置的实施例一中的IGBT取换装置的使用方法一致，不再详细展开。
Claims (10)
1.IGBT取换方法，其特征在于：该方法主要采用以下步骤：（1）将IGBT压接阀段泄压以降低各零部件之间的预紧力到设定值，并保证各零部件之间相互压紧支撑；（2）撑开待取换的IGBT组件中的两侧散热器，将待取换的IGBT取出；（3）将合格的IGBT放置在对应的两侧散热器之间，撤掉对两侧散热器施加的撑开作用力；（4）对IGBT压接阀段加压以增加各零部件之间的预紧力到额定值，完成取换。
2.根据权利要求1所述的IGBT取换方法，其特征在于：通过将IGBT压接阀段泄压至额定值的30％-50％来保证各零部件之间相互压紧支撑。
3.根据权利要求1所述的IGBT取换方法，其特征在于：IGBT压接阀段在操作台上水平放置来取换IGBT。
4.根据权利要求1~3任一项所述的IGBT取换方法，其特征在于：通过导入套与端板之间的距离来标识预紧力的大小。
5.根据权利要求4所述的IGBT取换方法，其特征在于：IGBT压接阀段上设有用于检测导入套与端板距离的检测结构。
6.根据权利要求5所述的IGBT取换方法，其特征在于：所述检测结构包括泄压检测片，泄压检测片具有在IGBT压接阀段的预紧力达到设定值时与导入套与端板之间的距离适配的厚度值。
7.根据权利要求5所述的IGBT取换方法，其特征在于：所述检测结构包括加压检测片，加压检测片具有在IGBT压接阀段的预紧力达到额定值时与导入套和端板之间的距离适配的厚度值。
8.根据权利要求1~3任一项所述的IGBT取换方法，其特征在于：采用顶撑机构将两侧散热器撑开，顶撑机构有两个以上，各个顶撑机构间隔设置在两侧散热器与IGBT之间的环形间隙中。
9.一种实施如权利要求1所述的IGBT取换方法的IGBT取换装置，其特征在于：包括用于顶设在对应IGBT组件的两个散热器之间的顶撑机构，所述顶撑机构用于在IGBT压接阀段泄压以降低各零部件之间的预紧力到设定值，并保证各零部件之间相互压紧支撑的状态时将两个散热器撑开。
10.根据权利要求9所述的IGBT取换装置，其特征在于：所述顶撑机构为撑开液压缸。
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