一种柔直换流阀功率单元压接设备及压接方法

1.一种柔直换流阀功率单元压接设备，包括机柜(100)和油压机(200)；其特征在于：所述的机柜(100)包括PLC控制柜(101)，PLC控制柜(101)上方设有显示操作台(102)；所述的油压机(200)包括机座(201)，机座(201)顶部与机身(202)底部相连接，机身(202)顶部两端分别设置有支撑座总成(203)和压头总成(204)；通过PLC控制柜(101)控制油压机(200)中的支撑座总成(203)及压头总成(204)，对IGBT压接组件(500)和晶闸管压接组件(600)进行一次性压接；通过PLC控制柜(101)控制液压油缸对柔直换流阀全桥功率单元和半功率单元进行压接；所述的支撑座总成(203)包括支撑油缸(2034)，支撑油缸(2034)的缸体端与机身(202)顶部相连接，支撑油缸(2034)的活塞端与支撑梁(2033)底端相连接，支撑梁(2033)前端分别与的普通承力头(2031)和补偿承力头(2032)的连接端相连接，补偿承力头(2032)游离端设有补偿器(2037)；支撑油缸(2034)的两侧分别设有限位油缸(2036)，限位油缸(2036)的缸体端与机身(202)顶部相连接，限位油缸(2036)的活塞端与限位臂(2035)的一端相连接，限位臂(2035)的另一端在伸出状态下，与支撑梁(2033)相抵触，对支撑梁(2033)进行支撑；所述压头总成(204)包括主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)，主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)的缸体端与机身(202)顶部相连接，主动油缸Ⅰ(2041)的活塞端前端依次连接压力传感器Ⅰ(2043)与四爪压头(2045)，主动油缸Ⅱ(2042)的活塞端前端依次连接压力传感器Ⅱ(2044)与平板压头(2046)，四爪压头(2045)后端与平板压头(2046)后端分别设有滑套固定座(2048)，滑套固定座(2048)底端固定于机身(202)顶部，滑套固定座(2048)内穿设有伸缩导杆(2047)，两根伸缩导杆(2047)分别对应连接于主动油缸Ⅰ(2041)缸体与四爪压头(2045)之间、主动油缸Ⅱ(2042)缸体与平板压头(2046)之间，并随主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)的伸缩，在对应的滑套固定座(2048)内来回运动；所述机身(202)呈两端高，中间低的马鞍形，机身(202)顶部两端分别通过螺栓与支撑座总成(203)及压头总成(204)的底部可拆卸连接，支撑座总成(203)及压头总成(204)的底部与机身(202)顶部两端之间，还设有卡键(2049)。 2.根据权利要求1所述的一种柔直换流阀功率单元压接设备，其特征在于：所述补偿承力头(2032)根据需要配置不同的补偿器(2037)，来匹配柔直换流阀半桥功率单元和全桥功率单元的压接。 3.根据权利要求1所述的一种柔直换流阀功率单元压接设备，其特征在于：所述支撑油缸(2034)的活塞端、限位油缸(2036)的活塞端、主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)的活塞端上分别设有位移传感器。 4.根据权利要求1所述的一种柔直换流阀功率单元压接设备，其特征在于：所述PLC控制柜(101)内集成有空气开关、继电器及PLC控制器，其中空气开关为整个控制柜的电源控制，空气开关的电力输出端通过继电器与PLC控制器自带的24VDC电源输入端相连接；PLC控制器的信号输入端分别连接支撑油缸(2034)的活塞端、限位油缸(2036)的活塞端、主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)的活塞端上的位移传感器的信号输出端，以及压力传感器Ⅰ(2043)、压力传感器Ⅱ(2044)的信号输出端，PLC控制器的信号输出端分别与显示操作台(102)上的显示屏及讯响器的信号输入端相连接，PLC控制器的信号输出端还通过支撑油缸(2034)的活塞端、限位油缸(2036)的活塞端、主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)的伺服控制器控制油缸的伸缩运动。 5.基于权利要求1至4任意一种柔直换流阀功率单元压接设备的压接方法，其特征在于：具体包括以下步骤：Stp1：根据需要，通过PLC控制器，在油压机(200)的最大压紧力范围内对压力档位进行预设，并根据压接需要设置单油缸工作或多油缸工作方式及相关参数；根据柔直换流阀半桥单元或全桥功率单元，在补偿承力头(2032)上安装对应的补偿器(2037)；将IGBT压接组件(500)和晶闸管压接组件(600)的各器件通过压接流水线(300)上的定位装置(400)准确码放和装夹定位于压接流水线(300)上，随着压接流水线(300)送至压接工位；Stp2：打开电源，在Stp1预设的压力档位内，选择相应的压力档位，启动支撑油缸(2034)，其活塞端伸出，普通承力头(2031)、补偿承力头(2032)、支撑梁(2033)随着支撑油缸(2034)伸出，支撑油缸(2034)的位移传感器将位移信号传输至PLC控制器，当PLC控制器监测到支撑油缸(2034)伸出到机械支撑位置后，启动限位油缸(2036)，带动限位臂(2035)旋转伸出，限位油缸(2036)的位移传感器将位移信号传输至PLC控制器；Stp3：当PLC控制器监测到限位油缸(2036)伸出至机械支撑位置后，根据需要选择油压机(200)的主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)同时启动或单独启动，主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)以5-8mm/S的速度带动四爪压头(2045)和平板压头(2046)分别向压接组件方向移动，当系统通过主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)上的位移传感器监测到四爪压头(2045)、平板压头(2046)与IGBT压接组件(500)和晶闸管压接组件(600)至预设距离时，减慢主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)的进给速度，以2-3mm/S的速度缓慢向IGBT压接组件(500)和晶闸管压接组件(600)继续施压，直至压紧力值达到预定值，讯响器发出声光指示，油压机(200)进入保压状态，操作人员分别打紧IGBT压接组件(500)和晶闸管压接组件(600)上的锁紧螺母；Step4：在油压机(200)进入保压状态后，系统自动监测主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)的压紧力值，同时通过油缸伺服控制器控制主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)油缸的启停，并对压紧力值进行压力补偿，防止液压回路因密封不严或者密封老化等原因，出现液压油內渗，产生压紧力值偏差；Step5：IGBT压接组件(500)和晶闸管压接组件(600)上的锁紧螺母打紧完成后，退出主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)，同理主动油缸Ⅰ(2041)和主动油缸Ⅱ(2042)首先以2-3mm/S的速度缓慢离开IGBT压接组件(500)和晶闸管压接组件(600)至预设距离，然后以5-8mm/S的速度快速缩回到起始位置；Step6：最后，支撑油缸(2034)带动普通承力头(2031)、补偿承力头(2032)、支撑梁(2033)退回到起始位置；当支撑油缸(2034)退回到位后，限位油缸(2036)启动、缩回，带动限位臂(2035)旋转至初始位置，压接过程结束。