CN112849239B - 变流器功率模块拆装车及拆装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种变流器功率模块拆装车及拆装方法，所述拆装车包括：推车；升降台，所述升降台安装在推车上；液压系统，所述液压系统与升降台连接，用于控制升降台的升降；丝杠机构，丝杠机构安装于升降台上；水平回旋机构，水平回旋机构安装于丝杠机构上，与丝杠机构滑动连接；定位机构，所述定位机构设置在水平回旋机构上，通过水平回旋机构实现与升降台的转动连接；定位机构进一步包括：安装板，安装板固定设置在水平回旋机构上；斜度支撑架，斜度支撑架安装于安装板上；安装支撑件，安装支撑件安装于安装板上。本发明结构简单、操作方便，可实现快速定位，设有多道安全防护，大大提升了功率模块拆装作业的效率和操作安全性。

Description

变流器功率模块拆装车及拆装方法

技术领域

本发明属于功率模块检修用拆装领域，尤其涉及一种变流器功率模块拆装小车及拆装方法。

背景技术

目前，变流器的主要故障中，以功率模块损坏故障的成本最高。此外，由于功率模块的价值偏高，且不易现场保存，因而正常情况下，功率模块不会在现场进行长期储备。这就导致功率模块损坏时，车辆停机时间过长，损失较大。

现有功率模块体积大，重量大，对于功率模块维护往往成为运营维保过程中的困难环节，耗时耗力，效率低。功率模块的生产组装往往采用天车吊装，由于重心位置不定，同时需要多个操作人员，以人工辅助形式安装，在现场拆装时同样需要多人协助，图1为现有技术功率模块的安装示意图，功率模块1安装在变流器3的箱体上，变流器3通过车体安装梁2安装在车体上。现有技术中，功率模块从变流器箱体中拆卸或安装时，多采用叉车辅助，由于没有必要的防护措施，容易导致重心不稳，磕碰现象的发生，操作过程危险系数高，人员安全得不到保障，且器件损坏率高，极易造成不必要的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变流器功率模块拆装车及拆装方法，该功率模块拆装车满足产品通用性需求，有利于提高生产效率和维保效率。本发明拆装方法操作简单，具有多道安全防护，安全可靠，保障了操作安全性。

为了实现上述目的，提供如下技术方案：

本发明提供一种变流器功率模块拆装车，包括：

推车；

升降台，所述升降台安装在推车上；

液压系统，所述液压系统与升降台连接，用于控制升降台的升降；

丝杠机构，所述丝杠机构安装于升降台上；

水平回旋机构，所述水平回旋机构安装于丝杠机构上，与丝杠机构滑动连接；

定位机构，所述定位机构设置在水平回旋机构上，通过水平回旋机构实现与升降台的转动连接；定位机构进一步包括：

安装板，所述安装板固定设置在水平回旋机构上；

斜度支撑架，所述斜度支撑架安装于安装板上；

安装支撑件，所述安装支撑件安装于安装板上。

优选地，所述斜度支撑架为一端与安装板轴接的倾斜板，所述倾斜板靠近安装支撑件的一端与安装板轴接；所述倾斜板通过弹性支撑件与安装板连接，用于根据功率模块的压力调节斜度支撑架的倾斜角度。

优选地，还包括防脱固定梁，所述防脱固定梁一端与安装支撑件连接，另一端与功率模块散热器基板连接。

优选地，所述防脱固定梁两端设置有轴肩，通过轴肩分别与安装支撑件及功率模块散热器基板连接。

优选地，所述防脱固定梁包括：

第一条形梁，所述第一条形梁设置有第一止挡块和凸型回转块；

第二条形梁，所述第二条形梁设置有第二止挡块和限位块；

第二条形梁与第一条形梁形成嵌套式结构，用于调节防脱固定梁的长度；

第一止挡块与限位块配合用于限制防脱固定梁的最小长度，第二止挡块和凸型回转块配合用于限制防脱固定梁的最大长度。

优选地，进一步包括前端止挡件，所述前端止挡件与安装板远离斜度支撑架的端侧转动连接。优选地，所述前端止挡件上设置有过渡垫。

优选地，还包括后端止挡件，所述斜度支撑架设置有两个，所述后端止挡件设置在两个斜度支撑架之间，与安装板连接。

优选地，所述推车包括：

底盘，所述升降台安装在底盘上；

万向轮，所述万向轮安装在底盘底部；

推把手，所述推把手设置在底盘的一端。

本发明还提供一种变流器功率模块拆装方法，基于上述的变流器功率模块拆装车，功率模块的拆卸方法包括以下步骤：

拆卸准备：将推车移动至功率模块拆卸位置，启动液压系统，升降台带动定位机构升高至拆卸工位；

拆卸定位：调整水平回旋机构，使定位机构与功率模块的拆卸工位对齐，调整丝杠机构，使定位机构上的安装支撑件及斜度支撑架与功率模块接触；

拆卸：利用拆卸工具拆除功率模块与变流器箱体的电气联接和机械联接；

转运：利用丝杠机构将功率模块移动至转运工位，利用推车将功率模块转运至指定位置；功率模块安装方法包括以下步骤：

安装准备：将功率模块放置在定位机构上，同安装支撑件与斜度支撑架接触后，将推车推至功率模块的安装位置；

安装定位：开启液压系统，升降台将定位机构抬升，调整水平回旋机构，使定位机构上的功率模块与安装工位对齐；

安装：调整丝杠机构，将功率模块推动至安装工位上，完成电气联接和机械联接；

退出：启动液压系统降低升降台至初始位置，将推车推至指定位置。

优选地，所述功率模块的拆卸方法中，在丝杠机构将功率模块移动至远离变流器箱体后，还包括以下步骤：

夹紧：利用升降台将功率模块抬升至与变流器箱体不接触，转动前端止挡件使前端止挡件夹紧功率模块。

加装防护：调节防脱固定梁的长度并加装防脱固定梁，使其一端与安装支撑件连接，另一端与功率模块散热器基板连接，再加装后端止挡件。

优选地，所述功率模块的安装方法还包括以下步骤：

固定：转动前端止挡件，使其夹紧功率模块，同时加装防脱固定梁和后端止挡件，将功率模块固定在定位机构上；

防护拆除：转动前端止挡件，使其与功率模块不接触，同时反向拆除防脱固定梁，在功率模块电气联接和机械联接完成后，反向拆除后端止挡件。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明利用定位机构实现功率模块的定位拆装，操作简单，解放人力，拆装工作效率高，可通过水平回旋机构满足空间不足的情况下功率模块的拆卸和安装。

2、本发明通过在功率模块的拆装过程中，通过加装前端止挡件、防脱固定梁和后端止挡件对功率模块进行多道安全防护，保证在进行拆装时，功率模块可有效的固定在定位机构上，避免产生滑动，提高作业安全性。

3、本发明防脱固定梁为嵌套结构，且两端设置有轴肩，可实现不同尺寸不同角度的防脱固定梁的安装。

4、本发明的前端止挡件设置有过渡垫，避免在夹紧功率模块时其表面产生损伤。

5、本发明斜度支撑架设置有弹性支撑件，能够满足不同斜度要求，适用不同功率模块，通用性强。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术功率模块车体安装示意图；

图2为本发明一实施例拆装车的结构示意图；

图3为本发明一实施例拆装车拆装功率模块的结构示意图；

图4为本发明另一实施例拆装车拆装功率模块的结构示意图；

图5为本发明一实施例防脱固定梁的结构示意图；

图6为本发明另一实施例拆装车的结构示意图；

图7为本发明一实施例水平回旋机构上托盘的结构示意图；

图8为本发明一实施例水平回旋机构下托盘的结构示意图。

其中：1、功率模块；2、车体安装梁；3、变流器；4、推车；41、底盘；42、万向轮；43、推把手；5、升降台；6、液压系统；7、定位机构；71、安装板；72、斜度支撑架；73、安装支撑件；8、丝杠机构；9、防脱固定梁；91、第一条形梁；911、第一止挡块；912、凸型回转块；92、第二条形梁；921、第二止挡块；922、限位块；93、轴肩；10、前端止挡件；11、后端止挡件；12、散热器基板；13、水平回旋机构；131、上托盘；132、下托盘； 133、防转销。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参考图2-图3，本发明提供一种变流器功率模块拆装车，包括：

推车4；

升降台5，升降台5安装在推车4上；

液压系统6，液压系统6与升降台5连接，用于控制升降台5的升降；

丝杠机构8，所述丝杠机构8安装于升降台5上；

水平回旋机构13，所述水平回旋机构13安装于丝杠机构8上，与丝杠机构8滑动连接；定位机构7，所述定位机构7设置在水平回旋机构13上，通过水平回旋机构13实现与升降台5的转动连接；定位机构7进一步包括：

安装板71，所述安装板71底部固定设置在水平回旋机构13上；

斜度支撑架72，斜度支撑架72安装于安装板71上；

安装支撑件73，安装支撑件73安装于安装板71上；

在上述示意性实施例中，变流器功率模块拆装车能够解放人力，提高功率模块的拆装效率。推车4可将功率模块推至指定位置，利用液压系统6控制升降台5的升降，满足不同高度需求；丝杠机构8可实现定位机构7在升降台5上的水平移动，便于在操作过程中及时调整功率模块1的拆装位置，丝杠机构8采用现有技术中的丝杠机构，此处不做赘述；定位机构7 的安装板71底部设置在水平回旋机构13上，在空间不足的情况下，实现定位机构7沿圆周方向移动。

具体的，参考图6-图8，上述实施例中，水平回旋机构13包括上托盘131、下托盘132与防转销133，上托盘131与下托盘132转动连接；上托盘131上有供防转销133穿过的通孔，下托盘132上开设有与防转销133端部吻合的凹槽。防转销133避免了在不需要定位机构7转动时定位机构7的随意转动。上托盘131与安装板71底部固定连接，使定位机构7可沿圆周方向转动，下托盘132与丝杠机构8滑动连接，可沿丝杠机构8移动。上托盘131与安装板71为一体化设置或者分体设置，示例性的，本实施例优选为上托盘131与安装板71 为一体化设置。

上述变流器功率模块拆装车实施例中，斜度支撑架72为一端与安装板71轴接的倾斜板，所述倾斜板靠近安装支撑件73的一端与安装板71轴接；所述倾斜板通过弹性支撑件与安装板 71连接，用于根据功率模块的压力调节斜度支撑架72的倾斜角度。示例性的，本实施例中，斜度支撑架72下设置有两个弹性支撑件，用于调节斜度同时辅助支撑，能够满足不同斜度功率模块的要求，实现10°-90°范围内的斜度调节，满足不同产品需求，弹性支撑件优选为弹簧。

参考图4，变流器功率模块拆装车还包括防脱固定梁9，所述防脱固定梁9一端与安装支撑件73连接，另一端与功率模块散热器基板12连接；防脱固定梁9两端设置有轴肩93，通过轴肩93分别与安装支撑件73及功率模块散热器基板12连接，实现不同角度的安装。

优选地，参考图5，防脱固定梁9进一步包括：

第一条形梁91，第一条形梁91设置有第一止挡块911和凸型回转块912；

第二条形梁92，第二条形梁92设置有第二止挡块921和限位块922；

第二条形梁92与第一条形梁91形成嵌套式结构，用于调节防脱固定梁9的长度。具体的，第一止挡块911与限位块922配合用于限制防脱固定梁9的最小长度，第二止挡块921和凸型回转块912配合用于限制防脱固定梁9的最大长度。示例性的，本实施例中，防脱固定梁9在收缩时，第一止挡块911与限位块922相配合卡住，限制防脱固定梁9的最小长度。当防脱固定梁9展开时，凸型回转块912与第二止挡块921相配合卡住，限制防脱固定梁9 的最达长度，第二止挡块921限位第一条形梁91上的端部螺栓，防止第二条形梁92与第一条形梁91脱离。凸型回转块912能够在第一条形梁91的宽度方向上自由摆动，在防脱固定梁9展开至最大长度后，凸型回转块912与第二止挡块921卡住，无法自动收缩，必须再继续展开两条形梁，使凸型回转块912转动一定角度，与第二止挡块921脱离，才能自由收缩，保证操作过程安全，防脱固定梁9对功率模块1起到防护作用。

参考图3，本实施例还包括前端止挡件10，前端止挡件10与安装板71远离斜度支撑架72 的端侧转动连接，前端止挡件10可转动至夹紧功率模块1。优选地，本实施例的前端止挡件10上设置有过渡垫。示例性的，所述过渡垫采用硅胶材质，避免在夹紧功率模块1时造成功率模块表面的损伤，当然也可以选用其他材料，在本申请实施例中不做具体限定。前端止挡件10与安装板的端侧转动连接，在不需要前端止挡件10夹紧功率模块1时，将前端止挡件10转动至不与功率模块1接触，且不妨碍功率模块1的拆装。

进一步的，参考图4，在另一优选实施例中，变流器功率模块拆装车还包括后端止挡件11，所述斜度支撑架72设置有两个，所述后端止挡件11设置在两个斜度支撑架72之间，与安装板71连接。本实施例中，前端止挡件10与后端止挡件11用于功率模块1的夹紧防护，避免功率模块产生滑动或者存在前倾或后倾的现象，进一步提高作业安全性。

进一步的，参考图2-图4，上述实施例中，所述推车4包括：

底盘41，升降台5安装在底盘41上；

万向轮42，万向轮42安装在底盘41底部；

推把手43，推把手43设置在底盘41的一端。

万向轮42可使小车自由转向、移动，到达指定位置。优选地，万向轮42具备刹车机构。具体的，利用推把手43推动推车4至指定位置后，开启万向轮42的刹车机构刹车制动，确保操作过程中不会溜车，保证操作安全。

上述实施例的变流器功率模块拆装车可实现快速定位，有效解放人力资源，拆装工作效率高；保持重心可调，安全可靠，设有多道安全防护，提高作业安全性；通用性强，可适用多平台功率模块，避免器件损坏，降低损失；同时该拆装车的各个零部件模块通过卡口或螺钉固定，完成装配，简单方便。

本发明还提供一种变流器功率模块拆装方法，采用上述变流器功率模块拆装车，参考图2- 图4，功率模块的拆卸方法包括以下步骤：

拆卸准备：将推车4移动至功率模块1拆卸位置，启动液压系统6，升降台5带动定位机构 7升高至拆卸工位；

拆卸定位：调整水平回旋机构13，使定位机构7与功率模块1的工位对齐，调整丝杠机构8，使定位机构7上的安装支撑件73及斜度支撑架72与功率模块1接触；

拆卸：利用拆卸工具拆除功率模块1与变流器3箱体的电气联接和机械联接；

转运：利用丝杠机构8将功率模块1移动至转运工位，利用推车4将功率模块1转运至指定位置；

功率模块安装方法包括以下步骤：

安装准备：将功率模块1放置在定位机构7上，同安装支撑件73与斜度支撑架72接触后，将推车4推至功率模块1的安装位置；

安装定位：开启液压系统6，升降台5将定位机构7抬升，调整水平回旋机构，使定位机构 7上的功率模块1与安装工位对齐；

安装：调整丝杠机构8，将功率模块1推动至安装工位上，完成电气联接和机械联接；

退出：启动液压系统6降低升降台5至初始位置，将推车4推至指定位置。

进一步的，在一优选实施例所述功率模块的拆卸方法中，在丝杠机构8将功率模块1移动至远离变流器3箱体后，还包括以下步骤：

夹紧：利用升降台5将功率模块1抬升至与变流器3箱体不接触，转动前端止挡件10使前端止挡件10夹紧功率模块1；

加装防护：调节防脱固定梁9的长度并加装防脱固定梁9，使其一端与安装支撑件72连接，另一端与功率模块散热器基板13连接，再加装后端止挡件12。

进一步的，在上述优选实施例的功率模块的安装方法还包括以下步骤：

固定：将功率模块1放置在定位机构7上后，转动前端止挡件10，使其夹紧功率模块1，同时加装防脱固定梁9和后端止挡件11，使功率模块1固定在定位机构7上；

防护拆除：转动前端止挡件10，使其与功率模块1不接触，同时反向拆除防脱固定梁9；在功率模块电气联接和机械联接完成后，反向拆除后端止挡件11。

具体的，本实施例在功率模块的安装过程中，利用防脱固定梁9、前端止挡件10和后端止挡件11将功率模块1固定在定位机构7上，防脱固定梁9可以起到防护作用；前端止挡件 10和后端止挡件11可保证在后续步骤中，功率模块1有效固定在定位机构上，避免调整推车、定位机构的位置时产生滑动，保证操作安全性，防护拆除完成后，再进行退出步骤，完成功率模块1的安装。

下面结合图2-图4，对本发明一种变流器功率模块拆装方法的一个优选实施例的工作过程进行具体说明：

(1)功率模块的拆卸方法

S11、拆卸准备：将推车4移动至功率模块1拆卸位置，启动液压系统6，升降台5带动定位机构7升高至拆卸工位；

S12、拆卸定位：调整水平回旋机构13，使定位机构7与功率模块1的拆卸工位对齐，调整丝杠机构8，使定位机构7上的安装支撑件73及斜度支撑架72与功率模块1接触；

S13、拆卸：利用拆卸工具拆除功率模块1与变流器3箱体的电气联接和机械联接；

S14、转运：利用丝杠机构8将功率模块1移动转运工位，利用升降台5将功率模块1抬升至与变流器3箱体不接触，转动前端止挡件10使前端止挡件10夹紧功率模块1；然后调节防脱固定梁9的长度并加装防脱固定梁9，使其一端与安装支撑件72连接，另一端与功率模块散热器基板13连接，再加装后端止挡件12，而后利用推车4将功率模块1转运至指定位置。

(2)功率模块的安装方法

S21、安装准备：将功率模块1放置在定位机构7上，同安装支撑件73与斜度支撑架72接触后，转动前端止挡件10，使其夹紧功率模块1，同时加装防脱固定梁9和后端止挡件11，使功率模块1固定在定位机构7上，而后将推车4推至功率模块1的安装位置；

S22、安装定位：开启液压系统6，升降台5将定位机构7抬升至安装工位的高度，调整水平回旋机构13，使定位机构7上的功率模块1与安装工位对齐；转动前端止挡件10，使其不与功率模块1接触，同时反向拆除防脱固定梁9；

S23、安装：调整丝杠机构8，将功率模块1推动至安装工位上，完成电气联接和机械联接； S24、退出：反向拆除后端止挡件11，而后启动液压系统6降低升降台5至初始位置，将推车4推至指定位置。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.变流器功率模块拆装车，用于功率模块的拆卸及安装，其特征在于，包括：

推车；

升降台，所述升降台安装在推车上；

液压系统，所述液压系统与升降台连接，用于控制升降台的升降；

丝杠机构，所述丝杠机构安装于升降台上；

水平回旋机构，所述水平回旋机构安装于丝杠机构上，与丝杠机构滑动连接；

定位机构，所述定位机构设置在水平回旋机构上，通过水平回旋机构实现与升降台的转动连接；定位机构进一步包括：

安装板，所述安装板固定设置在水平回旋机构上；

斜度支撑架，所述斜度支撑架安装于安装板上；

安装支撑件，所述安装支撑件安装于安装板上；

前端止挡件，所述前端止挡件与安装板远离斜度支撑架的端侧转动连接；

防脱固定梁，所述防脱固定梁一端通过轴肩与安装支撑件连接，另一端通过轴肩与功率模块散热器基板连接；所述防脱固定梁包括第一条形梁和第二条形梁，所述第二条形梁与第一条形梁形成嵌套式结构，用于调节防脱固定梁的长度。

2.如权利要求1所述的变流器功率模块拆装车，其特征在于，所述斜度支撑架为倾斜板，所述倾斜板靠近安装支撑件的一端与安装板轴接；所述倾斜板通过弹性支撑件与安装板连接，用于根据功率模块的压力调节斜度支撑架的倾斜角度。

3.如权利要求1所述的变流器功率模块拆装车，其特征在于，所述第一条形梁设置有第一止挡块和凸型回转块，所述第二条形梁设置有第二止挡块和限位块；所述第一止挡块与限位块配合用于限制防脱固定梁的最小长度，第二止挡块和凸型回转块配合用于限制防脱固定梁的最大长度。

4.如权利要求1所述的变流器功率模块拆装车，其特征在于，进一步包括后端止挡件，所述斜度支撑架设置有两个，所述后端止挡件设置在两个斜度支撑架之间，与安装板连接。

5.如权利要求1所述的变流器功率模块拆装车，其特征在于，所述推车包括：

底盘，所述升降台安装在底盘上；

万向轮，所述万向轮安装在底盘底部；

推把手，所述推把手设置在底盘的一端。

6.变流器功率模块拆装方法，采用权利要求1-5任一项所述的变流器功率模块拆装车，其特征在于，

功率模块的拆卸方法包括以下步骤：

拆卸准备：将推车移动至功率模块拆卸位置，启动液压系统，升降台带动定位机构升高至拆卸工位；

拆卸定位：调整水平回旋机构，使定位机构与功率模块的拆卸工位对齐，调整丝杠机构，使定位机构上的安装支撑件及斜度支撑架与功率模块接触；

拆卸：利用拆卸工具拆除功率模块与变流器箱体的电气联接和机械联接；

转运：利用丝杠机构将功率模块移动至转运工位，利用推车将功率模块转运至指定位置；

功率模块安装方法包括以下步骤：

安装准备：将功率模块放置在定位机构上，同安装支撑件与斜度支撑架接触后，将推车推至功率模块的安装位置；

安装定位：开启液压系统，升降台将定位机构抬升，调整水平回旋机构，使定位机构上的功率模块与安装工位对齐；

安装：调整丝杠机构，将功率模块推动至安装工位上，完成电气联接和机械联接；

退出：启动液压系统降低升降台至初始位置，将推车推至指定位置。

7.如权利要求6所述的变流器功率模块拆装方法，其特征在于，所述功率模块的拆卸方法中，在丝杠机构将功率模块移动至远离变流器箱体后，还包括以下步骤：

夹紧：利用升降台将功率模块抬升至与变流器箱体不接触，转动前端止挡件使前端止挡件夹紧功率模块；

加装防护：调节防脱固定梁的长度并加装防脱固定梁，使其一端与安装支撑件连接，另一端与功率模块散热器基板连接，再加装后端止挡件。

8.如权利要求7所述的变流器功率模块拆装方法，其特征在于，所述功率模块的安装方法还包括以下步骤：

固定：转动前端止挡件，使其夹紧功率模块，同时加装防脱固定梁和后端止挡件，将功率模块固定在定位机构上；

防护拆除：转动前端止挡件，使其与功率模块不接触，同时反向拆除防脱固定梁，在功率模块电气联接和机械联接完成后，反向拆除后端止挡件。

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