氣動蝸桿式切斷球閥結構原理

氣動蝸桿式切斷球閥分三大部份組成，上面為蝸桿式執行機構，它的工作原理是將活塞的往復運動變為旋轉運動，下面為浮動球閥，執行機構產生90°的旋轉通過聯軸套使球閥達到“開”或“關“的目的，聯軸套的觸點與防爆信號返同器相連，啟閉信號返同到控制室，旁邊裝有壓力顯示的二位四通滑板換向閥，氣源通過放大來操作執行機構的動作。

1、執行機構

工業管道裝置的自動化生產過程主要是通過周期性的切換閥門來完成的，由于閥門多，動作頻繁，故要求閥門動作具有快“開”快“關”的特性，長期使用必須保證其使用壽命；同時要求閥門有較小的阻力，可減少工藝系中的壓力損失，為保證工藝系統中的產品質量，要求閥門有較好的切斷性能。

執行機構是氣動球閥的驅動裝置，是達到上述要求的關鍵。在國內氣動球閥的執行機構多為臥式氣缸，撥叉推拉式結構，結構復雜，在頻繁切換和更變操作壓力的作用下其主要零部件磨損嚴重，其各項操作指標難以達到高性能要求。

氣動蝸桿式切斷球閥是根據上述工藝要求設計的。采用了新穎的蝸桿式結構，輸出力矩大，轉換速度快，“開”“關”時間可小于1s。其結構原理為：在一個圓筒形活塞壁上，開有兩對方向相反，斜度為60°的斜滑槽，一對斜滑槽與定銷偶合，定銷固定在氣缸上，另一對斜滑槽與轉臂的兩頭偶合，轉臂與轉軸乘直周定，當力作用在圓筒活塞上時，活塞在上下運動的同時變為旋轉運動。由于兩對方向相反的斜滑槽，使活塞上產生的軸向力通過 60°斜面產生的旋轉力得到放大，轉軸產生了雙倍的轉角，也就是作用在活塞上的軸向力轉換成旋轉力（扭矩)。

2、輸出力矩分析

執行機構輸山力矩的人小，直接關系到氣動球閥的使用性能。現將輸出力矩分析如下：

力作用在活塞上所產生的軸向力P相當于作用在斜滑槽上。在斜度為60°的斜面上有一個小球，當一個力P垂直作用在這個小球上，為使小球不滑下去，在水平方向用一個力F與它平衡。此時F>P，即F=sin30°P。

通過這一分析得出，力作用在圓筒活塞上產生的軸向力，通過60°的斜面產生的旋轉力得到放大，斜面角度越大，產生的旋轉力越大。從以上分析證明，蝸桿式執行機構具有結構新穎，體積小，輸出力矩大的特點。