一种功率管组件的制作方法

1.本实用新型涉及电气元件装配技术领域，尤其是一种功率管组件。


背景技术：

2.功率管是常用的电气元件，其在工作时会产生大量的热量，如果不及时散热，会影响功率管的性能。为了保证散热效果，安装过程中会将散热器压紧在功率管表面，这就造成电气系统中的功率管单元普遍存在拆装困难的问题。并且，在更换功率管并重新装配功率管单元时，操作人员全凭经验来控制对功率管施加的压力和水平度，一旦出现偏差，即压力过大或水平度不够，很容易压伤功率管，导致设备故障。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种功率管组件，解决功率管装拆困难问题和装拆过程中容易压碎功率管的问题。
4.本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种功率管组件，包括安装框架、功率管单元、上绝缘片、下绝缘片以及螺纹顶杆；功率管单元安装在安装框架的中线处，由若干个功率管和散热器以相互间隔的方式竖向堆叠而成，并且顶部和底部均为散热器，底部的散热器通过下绝缘片与安装框架的底部横梁绝缘，顶部的散热器的顶面承托着上绝缘片，安装框架的顶部横梁中点处开设有螺孔，螺纹顶杆竖直安装在螺孔中；功率管组件还包括承压部件，该承压部件设置在螺纹顶杆与上绝缘片之间，承压部件顶部的受压面与螺纹顶杆的底面之间为点接触，接触点位于螺纹顶杆以及各功率管竖向的中心线上。
6.作为优选，所述下绝缘片的底部设有下加强块，下加强块与安装框架的底部横梁之间设有碟簧；上绝缘片与承压部件之间设有上加强块，上加强块的顶面开设有与承压部件匹配的定位凹槽。
7.作为优选，所述底部横梁上竖直固定有定位杆，碟簧安装在该定位杆上，所述下加强块开设有从顶面贯通到底面的阶梯孔，定位杆从上至下依次穿过阶梯孔、碟簧之后固定在底部横梁上。
8.作为优选，所述安装框架为矩形框架，由所述顶部横梁、底部横梁以及左右两侧的连接件固定连接形成，该连接件为螺杆或侧板，所述侧板采用绝缘胶木制作。
9.作为优选，所述安装框架左右两侧的侧板外壁均固定有至少一个固定片，该固定片向外弯折成直角，固定片的折边与侧板后侧的边沿平行，折边上开设有u形连接口。
10.作为优选，所述功率管为晶体闸流管，或大功率二极管，或绝缘栅双极型晶体管，或集成门极换流晶闸管。
11.作为优选，所述散热器为液冷散热器。
12.作为优选，所述散热器的底部与功率管的顶部之间通过凹凸结构定位。
13.作为优选，所述承压部件顶部的受压面为球面，所述螺纹顶杆的底面为平面，球面
与平面接触，使得承压部件与螺纹顶杆形成点接触。
14.作为优选，所述承压部件为顶部的受压面呈球面的压力传感器。
15.本实用新型的有益效果是：
16.（1）顶部横梁、底部横梁与两侧的侧板组成一个稳定的安装框架，通过顶部横梁上的螺纹顶杆的上下调节，螺纹顶杆的下端面与承压部件顶部的受压面采用点接触，以保证功率管单元始终是中心受压；
17.（2）螺纹顶杆向上拧松时，碟簧恢复到自由状态，可轻松取下功率管，不需要整个散热器拆下来，大大提高了工效。
18.（3）螺纹顶杆向下压紧时，碟簧压缩，提供持久恒定的反方向压力，保证散热器与功率管紧密贴合，以达到充分散热。
19.（4）承压部件采用压力传感器时，操作人员在装配时可以及时掌握压力状态，避免过压和欠压。也可以实现指定压力吨位报警，避免了功率管被压碎的风险；
20.（5）上、下加强块将压力分散，避免上、下绝缘片被压碎；
21.（6）上加强块与承压部件之间的定位凹槽，散热器底部与功率管顶部之间的凹凸结构，以及底部横梁上竖直固定的定位杆，保证了承压部件，上加强块，上绝缘片，功率管单元，下绝缘片，下加强块及碟簧始终保持在一条中线上。
附图说明
22.图1是本实用新型的立体结构示意图。
23.图2是本实用新型的主视结构示意图。
24.图3是图2中的a部放大图。
25.图4是图2中的b-b剖面图。
具体实施方式
26.为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述，但本实用新型并不局限于以下实施例。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解一般术语在本实用新型中的具体含义。
28.如图1、图2所示，本实用新型提供的一种功率管组件，包括安装框架1、功率管单元5、上绝缘片4.1、下绝缘片4.2、螺纹顶杆3以及承压部件2。
29.所述安装框架1为矩形框架，由顶部横梁1.1、底部横梁1.2以及左右两侧的连接件固定连接形成，该连接件为螺杆或侧板1.3。所述顶部横梁1.1、底部横梁1.2均采用槽钢制作，且两者的槽钢开口上下相对。所述侧板1.3采用矩形的绝缘胶木制作，与功率管单元5绝缘。所述侧板1.3与顶部横梁1.1、底部横梁1.2通过螺栓螺母固定连接成矩形框架之后，可以有效地保证安装过程中顶部横梁1.1、底部横梁1.2的水平稳定，不容易散架，且不用担心绝缘问题。
30.所述安装框架1左右两侧的侧板1.3外壁均固定有至少一个固定片11，用于将整个功率管组件固定到电气设备中。该固定片11向外弯折成直角，固定片11的折边9与侧板1.3
后侧的边沿平行，折边9上开设有u形连接口8。
31.所述功率管单元5设置在安装框架1内，位于安装框架1竖向的中线处，由若干个功率管5.2和散热器5.1以相互间隔的方式竖向堆叠而成，并且所述功率管单元5的顶部和底部均为散热器5.1，底部的散热器5.1的底面通过下绝缘片4.2与安装框架1的底部横梁1.2绝缘，顶部的散热器的顶面承托着上绝缘片4.1。所述功率管5.2为晶体闸流管（简称晶闸管，又称可控硅），或大功率二极管，或绝缘栅双极型晶体管（简称igbt），或集成门极换流晶闸管（简称igct）。
32.所述安装框架1的顶部横梁1.1中点处开设有螺孔，螺纹顶杆3竖直安装在螺孔中，螺纹顶杆3的头部与顶部横梁1.1之间设有弹簧垫片13.1和平垫13.2。所述承压部件2设置在螺纹顶杆3与上绝缘片4.1之间，承压部件2顶部的受压面2.1与螺纹顶杆3的底面之间为点接触，接触点位于螺纹顶杆3以及各功率管5.2竖向的中心线上，即安装框架1的中线处，以保证功率管单元5始终是中心受压。螺纹顶杆3的下端面抵靠在承压部件2顶部的受压面2.1上。
33.当螺纹顶杆3向下旋紧时，通过承压部件2和上绝缘片4.1对功率管5.2以及散热器5.1施加压力，使得散热器5.1与功率管5.2紧密贴合。如图3所示，所述螺纹顶杆3的下端面为平面，所述承压部件2顶部的受压面2.1为球面，下端面与受压面2.1之间形成点接触，从而保证功率管单元5始终是中心受压。
34.所述承压部件2可以是顶部的受压面2.1制成球面的金属块。进一步的，为了让操作人员准确获知加载的压力，承压部件2可以使用压力传感器进行替换，压力传感器顶部的受压面为球面。该压力传感器可以商购带数显的压力传感器，或者通过线缆将普通压力传感器与工控机连接，通过工控机显示压力数值。
35.如图4所示，所述功率管单元5底部的下绝缘片4.2的底部设有下加强块6.2，下加强块6.2与安装框架1的底部横梁1.2之间设有碟簧7。功率管单元5顶部的上绝缘片4.1与承压部件2之间设有上加强块6.1。所述上加强块6.1的顶面开设有与压力传感器匹配的定位凹槽6.1.1。所述上加强块6.1和下加强块6.2选用常规金属块制作，降低上绝缘片4.1以及下绝缘片4.2被压破的风险。
36.所述底部横梁1.2上竖直固定有定位杆12，碟簧7安装在该定位杆12上，所述下加强块6.2开设有从顶面贯通到底面的阶梯孔6.2.1，定位杆12从上至下依次穿过阶梯孔6.2.1、碟簧7之后固定在底部横梁1.2上。所述承压部件、上加强块、上绝缘片、功率管单元、下绝缘片、下加强块及碟簧始终保持在安装框架的中线上。
37.所述散热器5.1的底部与功率管5.2的顶部之间通过凹凸结构定位，具体是散热器5.1底部制有凸起，与功率管5.2的顶部开设与凸起对应的凹槽，通过凸起与凹槽配合实现散热器5.1与功率管5.2的定位。所述散热器5.1为液冷散热器，冷却水或冷却油从散热器5.1一侧的水嘴10流入，在散热器5.1内部管道流动时，交换功率管5.2产生的热量，再从另一侧的水嘴10流出，实现功率管5.2的降温。
38.本实用新型的工作原理是：当需要拆卸功率管5.2时，只需拧松螺纹顶杆3，碟簧7向上恢复到自由状态，此时可轻松取下功率管5.2，更换后通过旋紧螺纹顶杆3，承压部件2与螺纹顶杆3点接触以确保功率管单元5中心受压，当承压部件2采用压力传感器时，通过压力传感器的读数，预紧到指定的吨位压力后停止即可。
39.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。