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在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，氣動(dòng)活塞直行程機(jī)構(gòu)與快速切斷閥相結(jié)合的氣動(dòng)快速切緊急切斷閥廣泛應(yīng)用于各種液體或氣體介質(zhì)的緊急切斷。但當(dāng)氣源信號(hào)或電信號(hào)出現(xiàn)故障，或執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要部件損壞時(shí)，可將自動(dòng)操作改為手動(dòng)操作，并利用手輪機(jī)構(gòu)繼續(xù)維持切斷閥的切斷功能。

由于切斷閥用于切斷介質(zhì)，要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力大，相應(yīng)的手輪機(jī)構(gòu)的輸出力也要求大，常用的頂部手輪機(jī)構(gòu)不能滿足這一點(diǎn)，所以氣動(dòng)活塞直行程機(jī)構(gòu)的手輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為側(cè)裝式，如圖1所示。

手輪機(jī)構(gòu)采用兩個(gè)傳動(dòng)副，分別由蝸輪蝸桿組成。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，蝸桿蝸輪帶動(dòng)絲桿和推桿上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)啟或關(guān)閉。在蝸輪蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿采用阿基米德螺旋圓柱ZA型，螺旋方向?yàn)橛遥X廓角為20°。

由于滑動(dòng)速度小于8m/s，蝸桿材料為45鋼，調(diào)質(zhì)后硬度為220 ~ 256 HB，蝸輪材料為ZQAl9-4。根據(jù)作動(dòng)器的結(jié)構(gòu)尺寸，選取中心距a = 100mm，蝸桿頭數(shù)z 1 = 4，蝸桿特性系數(shù)q = 9，螺旋角。

γ= 23° 57′45″，蝸桿蝸輪模數(shù)m = 5，蝸輪齒數(shù)z2 = 2 a/ m- q = 31，傳動(dòng)比i = z2/ z1 = 7175，滿足要求。

由于手輪機(jī)構(gòu)屬于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)裝置，螺桿采用梯形螺紋，螺紋的方向是根據(jù)手輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)關(guān)閉閥門(mén)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)打開(kāi)閥門(mén)的規(guī)律。確保梯形螺紋的螺旋方向是左旋的。

在動(dòng)力傳輸中，鍵用于防止螺桿在蝸輪中旋轉(zhuǎn)。由于密封的需要，推桿的表面精度要求較高。為了防止與螺桿的傳動(dòng)損壞，傳動(dòng)力從螺桿傳遞到具有錐面結(jié)構(gòu)的推桿。氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)的手輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，效率高。用更小的力，操作員可以輸出更大的執(zhí)行力。這種手輪機(jī)構(gòu)還可以方便地應(yīng)用于輸出力較大的薄膜執(zhí)行器，可以廣泛應(yīng)用于需要切割的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中。