气动蜗杆式切断球阀结构原理

气动蜗杆式切断球阀分三大部份组成，上面为蜗杆式执行机构，它的工作原理是将活塞的往复运动变为旋转运动，下面为浮动球阀，执行机构产生90°的旋转通过联轴套使球阀达到“开”或“关“的目的，联轴套的触点与防爆信号返同器相连，启闭信号返同到控制室，旁边装有压力显示的二位四通滑板换向阀，气源通过放大来操作执行机构的动作。

1、执行机构

工业管道装置的自动化生产过程主要是通过周期性的切换阀门来完成的，由于阀门多，动作频繁，故要求阀门动作具有快“开”快“关”的特性，长期使用必须保证其使用寿命；同时要求阀门有较小的阻力，可减少工艺系中的压力损失，为保证工艺系统中的产品质量，要求阀门有较好的切断性能。

执行机构是气动球阀的驱动装置，是达到上述要求的关键。在国内气动球阀的执行机构多为卧式气缸，拨叉推拉式结构，结构复杂，在频繁切换和更变操作压力的作用下其主要零部件磨损严重，其各项操作指标难以达到高性能要求。

气动蜗杆式切断球阀是根据上述工艺要求设计的。采用了新颖的蜗杆式结构，输出力矩大，转换速度快，“开”“关”时间可小于1s。其结构原理为：在一个圆筒形活塞壁上，开有两对方向相反，斜度为60°的斜滑槽，一对斜滑槽与定销偶合，定销固定在气缸上，另一对斜滑槽与转臂的两头偶合，转臂与转轴乘直周定，当力作用在圆筒活塞上时，活塞在上下运动的同时变为旋转运动。由于两对方向相反的斜滑槽，使活塞上产生的轴向力通过 60°斜面产生的旋转力得到放大，转轴产生了双倍的转角，也就是作用在活塞上的轴向力转换成旋转力（扭矩)。

2、输出力矩分析

执行机构输山力矩的人小，直接关系到气动球阀的使用性能。现将输出力矩分析如下：

力作用在活塞上所产生的轴向力P相当于作用在斜滑槽上。在斜度为60°的斜面上有一个小球，当一个力P垂直作用在这个小球上，为使小球不滑下去，在水平方向用一个力F与它平衡。此时F>P，即F=sin30°P。

通过这一分析得出，力作用在圆筒活塞上产生的轴向力，通过60°的斜面产生的旋转力得到放大，斜面角度越大，产生的旋转力越大。从以上分析证明，蜗杆式执行机构具有结构新颖，体积小，输出力矩大的特点。