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气动闸阀是一种利用压缩空气作为动力源来控制阀门开关的自动化装置，其核心原理结合了气动执行机构和闸阀的机械结构。以下是其工作原理的详细分解：

1. 气动执行机构工作原理

– 动力源：

压缩空气（通常压力为0.4~0.7MPa）通过电磁阀（或气控阀）进入执行机构。

– 单作用气缸：

弹簧复位式，通气时活塞推动阀杆开启阀门，断气时弹簧力关闭阀门。

– 双作用气缸：

通过两侧气孔交替进气/排气，实现双向推动（开阀和关阀）。

– 控制信号：

电磁阀接收PLC或控制系统的电信号，切换气路方向。

2. 闸阀的机械动作

– 阀杆传动：

气动执行机构的活塞运动通过阀杆传递给闸板。

– 闸板运动：
– 平行式闸板：

两块平行闸板沿阀座密封面横向移动。

– 楔式闸板：

楔形单闸板垂直下降压紧阀座，实现密封。

– 流道控制：

闸板全开时与管道轴线平行，流阻极小；全关时完全阻断介质。

3. 关键组件协同工作

– 阀门定位器（可选）：

反馈阀位信号，精确调节开度（适用于调节型）。

– 限位开关：

机械或磁性感应，反馈全开/全关状态。

– 手轮机构（应急备用）：

气源故障时可手动操作。

4. 工作流程示例（双作用气动闸阀）

1. 开阀：

电磁阀通电，压缩空气进入气缸上腔，推动活塞下行，闸板提升。

2. 关阀：

电磁阀断电（或反向通电），空气进入下腔，活塞上行，闸板下降密封。

3. 密封增强：

介质压力辅助楔形闸板压紧阀座（弹性闸板设计更优）。

5. 特点与应用

– 优点：

启闭速度快（秒级）、耐高压、防火防爆（适用于易燃环境）。

– 缺点：

不适合节流（高速介质易冲刷闸板）、需洁净气源。

– 典型应用：

石油、化工、电力等管道的快速切断，如储罐出口、主管线隔离。

6. 扩展：气动闸阀 vs 电动闸阀

– 气动：

更安全（无电火花）、响应快，但需空压系统。

– 电动：

精度高、无需气源，但速度较慢且不适用防爆区域。

通过上述原理可知，气动闸阀的核心是通过气-机转换实现快速可靠的流体通断控制，其性能取决于气缸推力、密封材料（如PTFE、金属硬密封）及介质特性匹配。

气动阀门

气动闸阀