一、概述
  Z641H气动带手动闸阀采用气动带手动转换作用，称为气动带手动闸板阀。可保证闸阀运行时关闭件(闸板)沿通道轴线的垂直方向移动的，在管路上主要作为切断介质用，即全开或全关使用。当全开时，通过闸阀的压力降非常小；当全关时，具有很好的压力密封性能。当没有电源时，通常此阀可用手动状态操作，不可作为调节流量使用。它可以适用于低温低压也可以适用于高温高压，并可根据阀门的不同材质用于各种不同的介质。但不用于输送泥浆等介质的管路中。广泛用于自来水、污水、建筑、石油、化工、食品、医药、轻纺、电力、船舶、冶金、能源系统等体管线上。选用气动带手动闸阀的主要目的是在气动状态下能快速截断介质。下是由于这个原因，通常称为"截断"并或"阻断"阀。由于闸板与阀座环的配合，当闸阀关闭时，几乎没有泄漏发生。然面，在背压(一般不小于0.34bar，1bar＝105Pa)非常低的情况下，可能会发生某些泄漏。闸阀的另一个优点是通常开启和关闭很缓慢，这一特性可以防止流体水锤效应对管道系统的损坏。
  在众多通用阀门类型中，只有全通径球阀能够与闸阀的流量特性相当。对称设计结构和对等密封使得闸阀的可以从两个方向中的任何一个方向上截断介质流。通常，闸阀比截止阀更易于产生阀座和闸板密封面的磨损，而这种磨损的修复，很难通过研磨和抛光的手段来完成。

二、结构特点与工作原理
  Z641H气动带手动闸阀主要由阀体、阀盖、支架、闸板、输出杆、驱动装置等零件组成。阀体、阀盖、支架等采用铸钢或不锈钢等材料铸造而成，直通式法兰结构。阀体与阀盖采用法兰连接。明杆式结构，所以阀盖上部连接支架子，起到支撑连接作用。输出杆与阀盖密封处有填料密封无泄漏。阀体与闸板密封面堆焊不锈钢或司太立硬质合金，使闸板由输出杆带动，沿阀座做直线升运动时，起到耐磨性及硬好的密封性。通常闸阀用的都是楔式闸板，使用楔形阀板的目的是为了提高辅助的密封载荷，以使金属密封的楔式闸阀既能保证高的介质压力密封，也能使低的介质压力密封。这样，金属密封的楔式闸阀所能达到的潜在密封程度就比普通的金属密封平板闸阀高。但是，金属密封楔式闸阀由楔入作用所产生的进口端密封载荷往往不足以达到进口端密封，故楔式闸阀为单面强制密封。
  Z641H气动带手动闸阀结合气动与手动掉换操作功能，当没有电源时，可切换到手动操作。只需转动手轮可带动闸板启闭，操作简单轻松。在有电源的切换气动作业，由电源控制无需人工操作。此阀的出现实现人们对一阀双用的可望。解决长期对气源阀改变的一大进步。



(1)、阀体结构
  Z641H气动带手动闸阀阀体为直通式结构，阀腔内要容纳垂直放置并做升降运动的圆盘状闸板，因而阀体内腔高度较大。阀体截面的形状主要取决于公称压力，如低压闸阀阀体可设计成扁平状，以缩小其结构长度。高、中压闸阀阀体多设计成圆形或喇叭口形，以提高其承压能力，减小壁厚，阀体形状还与阀体材料及制造工艺有关。闸阀的闸板导向装置通常包含阀体导向筋与闸板导向槽。可防止闸板在开启或关闭时旋转，从而保证密封面相应对准，并使闸板在未达到关闭位置之前不与阀座摩擦，减少密封面的磨损。
  阀体导向筋一般直接铸造在阀体上，其位置的特殊性，使其加工较麻烦，因此不对其进行加工，只加工闸板导向槽，控制闸板导向槽与阀体导向筋横向间隙及纵向间隙，间隙预留过大会严重影响阀门的密封性能，应当引起重视。当阀门安装在垂直的管线时，介质流向自上往下，闸板因自重靠向出吕密封端，此时如尺寸间隙过大，启闭阀门时，出口端闸板密封面与阀座密封面始终摩擦，易造成出口端密封副严重磨损。
  当阀门水平安装在水平管线时，闸板因自重靠向底部导向筋，顶部则存在2倍的间隙，如设计不当，预留间隙过大，造成闸板顶部导向槽外端低于阀体顶端导向筋，则易造成闸板脱落而卡死在阀体中。阀体导向筋长度不宜过短，应能保证在阀门启闭过程中，闸板被完全支撑。防止闸板偏离密封面，以及因配合长度过短，造成闸板导向槽与阀体导向筋错位，使阀门不能正常启闭。一般闸板在启闭位置时，阀体导向筋与闸板导向槽最小配合长度应不小于闸板导向槽总长度的1/2。
(2)、阀座
  Z641H气动带手动闸阀通过闸板与阀座形成密封副，实现阀门的开启和关闭。因此阀座结构也尤为关键。通常，阀座结构可以是阀体整体部件，也可以是单独的阀座圈结构。
  整体式阀座与阀体是一个整体，当阀体由耐蚀材料制成时，整体式阀座可以直接由基体材料加工而成，也可以同碳素钢类阀门一样，在基体上堆焊适用于不同介质的材料加工而成。阀座圈则可心选用不同于阀体材料的其他所需材料制成，然后连接到阀体上相应的阀座槽内。但值得注意的是，当阀门应用于温度变化较大的工况时，应尽可能选用线胀系数与阀体材料相当的材质制造阀座圈，当阀座圈采用焊接的工艺与阀体连接时，还需要进一步考虑两种材料的焊接性。现在通常是在阀体上直接堆焊金属材料制成密封面。根据阀门使用工况、工作压力和阀体材料与堆焊材料的焊接性，选择不锈钢或硬质合金。
(3)闸板结构
  常用的楔式闸板结构分为弹性闸板、刚性闸板和双闸板三种。楔式闸板两侧密封面与闸板的垂直中心线有一定的倾角θ，称为楔半角。常用的楔半角有2o52'和5o两种。楔半角的大小对闸阀的使用性能有重要影响。角度小时关闭闸阀所需的力减小，但此时管道由于温度的变化而引起变形时，楔形闸板在阀体内被楔住的可能性却增大。
  为了不使楔形闸板在阀体内被楔住，必须使其不自锁，即应保持下述条件：
  ?m
 式中?m —摩擦固数；
  θ—楔式闸板两侧密封面与闸板垂直中心线的倾角(称为楔半角)，(o)。
  对于楔半角θ=2o52'的闸阀，tanθ=0.05，对于楔半角θ＝5o的闸阀，tanθ=0.09。楔式闸阀在实际使用条件下，摩擦因数大于上述数值，因此楔式闸阀一般是在楔形闸板自锁条件下工作。
I、弹性闸板
  弹性闸板[图2-33(a)]的特点是结构简单，密封可靠，当介质温度变化时不易被楔住，楔角的加工精度要求相对较低。采用弹性闸板的闸阀，关闭力矩不宜过大，以防止超过闸板的弹性变形范围，所以阀门应设有限位机构以控制闸板的行程。
  楔式弹性闸板是单片式，两个密封面被支承在中心的悬臂梁上。其垂直中分面上带有一个环形沟槽，正是这个沟槽使闸板具有一定的弹性，当阀门关闭时，利用闸板产生的微量变形，弥补因加工制造偏差而产生与阀座的配合间隙，使闸板两密封面分别与两侧阀座达到完整吻合，同时形成密封比压，从而实现密封。弹性闸板关闭时，是靠闸板的弹性负载施加于阀座密封面上而不是直接由阀杆施加的楔紧力。不论是温度变化引起的热胀冷缩，还是阀体变形产生的收缩应力均不会导致闸板被楔住。
  弹性闸板结构适用于各种压力、温度的中、小口径闸阀，介质中不能含有过多固体颗粒物，以防积塞于闸板环形槽内，影响其弹性变形的能力。
II、刚性闸板
  刚性闸板[图2-33(b)]为单片实心结构，不能补偿由于管道载荷或热波动引起的阀座对中变化，两侧密封面的楔半角加工精度要求很高，制造及维修都比较困难。运行中密封副间易产生磨损，温度变化时闸板易被楔住。因此，大于DN50(NPS2)，采用楔式刚性闸板时一般不推荐使用于温度超过121oC(250oF)的场合。楔式刚性闸阀被认为是最经济的，几乎所有小于等于DN50(NPS2)的小型闸阀，都彩楔式刚性闸板，一般适用于较低的“压力-温度”工况。
III、楔式双闸板
  楔式双闸板[图2-33(c)]由两块闸板组合而成，用球面顶心铰成楔形闸板。可以自由调整角度以达到与两阀座的良好吻合。闸板密封的楔角可以由间铰接的顶心球面自动调节，因而对密封面楔角的加工精度要求较低。当温度发生变化时不易被卡住，也不易产生擦伤现象。闸板密封面磨损后可以在顶心处加垫片补偿，便于维修。缺点是结构复杂，零件较多，不适用于黏性介质，由于闸板是活动连接的，长期锈蚀后，容易造成闸板脱落。通常垂直安装于水和蒸汽介质的管路上。
  楔式双闸板结构能解决实际工况中楔式单闸板结构容易产生的以下问题：如果阀体受到意外的压力或转矩，并可能造成阀体扭曲，但双闸板结?谷匀荒芄徽？簦蛭迨酝伎糁埃ё芊饨窃匾丫绻逯皇乔嵛⒌呐で敲炊懒⒌恼蹇梢匝刈潘歉髯缘姆ё贫狈殴乇帐保露雀谋湟膊换岬贾抡逍ㄋ溃庵址诺纳杓剖屎铣叽缥狣N50~600(NPS2~24)。阀体材料包括碳素钢、铬钼钢、不锈钢、双相不锈钢和镍合金等，适应工作温度范围可达-196~816oC。
  闸板选用楔式密封面。这样，在闸板与阀座密合时形成一种类似斜面密封的密封形式，其密封效果。此外，这种形式还有一个优点，即如果密封面上有微小颗粒结疤，可以利用关闭阀门时的关闭力将结疤碾碎，从而保证阀门的密封性能。要碾碎结疤，密封面就必须具有很高的硬度，而且还要有较好的耐介质冲刷的性能，密封面所选材料必须具有以下特点：耐冲蚀、耐腐蚀、耐磨损，而且还需要有较高 的硬度，使其足以碾碎结疤。试验证明，采用超音速喷涂硬质合金或焊接硬质合金的密封面，耐蚀、耐磨、耐冲刷效果良好。

(4)输出杆与阀瓣连接
  为明杆楔式闸板，输出杆的一端带有梯形传动螺纹及内孔细螺纹与活塞杆连接，输出杆与闸板通过T形槽挂连在一起。由于输出杆密封靠填料，填料为柔性石墨，压紧填料压板和填料压套的就可以保证输出杆密封。该阀还设有上密封机构，全开阀门时，上密封起密封作用，可以保护填料。在阀盖的上部固定有支架及气动带手动装置，由气缸内活塞或分合螺母结合手轮带动。可使阀门手动、气动任意切换使用，使输出杆带动闸板同步上升与下降来实现阀门的启闭，因此容易识别阀门的启闭状态，避免误操作。由于输出杆分合螺母在支撑体腔内，有利于润滑及不受恶劣环境腐蚀或损害，起到保护作用。但在恶劣环境中，阀杆的外露螺纹易受损害和腐蚀，甚至影响操作。它的缺点是阀门开启后的高度大，通常在阀门原高度的基础上要加一个行程，因而需要很大的操作空间。
(5)阀杆
  阀杆是由活塞杆和输出杆结合为一体，活塞杆由活塞带动并通过螺纹与输出杆连接。输出杆为上螺纹带支架式，多用于工业。尤其是在腐蚀性工况中，因为输出杆螺纹基本不接触介质，也就远离了潜在的腐蚀危害。与其他两种阀杆结构不同的是，此种结构中，由分合螺母与阀门支架顶部的输出杆螺纹相连手动带气动装置，而手轮不是直接与阀杆本身相连，因此开启手动操作时，要通过分合螺母来带动。分合螺母分开时，转为气源自己操作闸板升降。
(6)填料函
  填料函是基本类型，在该填料函的环形腔室内从上部填料压盖到底部台肩之间装有填料。在填料函的下部设有上密封，该上密封与输出杆所带相应的密封配接。
  通常从填料断面形状来分，填料密封结构一般有方形或人字形两种。
  方形填料可以是整圈的、带45o或30o接口，而人字形填料大多是由氟橡胶、聚乙烯等材料车制或模压面成的。
  输出杆阀门开启和关闭的重要部件之一，因为是可动件。所以是最易产生外漏的部位。因此，输出杆密封性对于阀门来讲是非常重要的。输出杆的密封通常用压缩填料。压缩填料是指压入填料函内使输出杆周围密封的软质材料。填料作用于横向支撑面上的压力如果等于或高于介质压力，而且也足以能使在横向面上的泄漏沟闭合，则填料就能对介质起到密封。
  压紧填料压盖所产生的密封压力使填料向横向扩张。如果填料传递压力的方向与介质相同，是施加于填料端面的压力就在横向支撑面上产生相同的压力。因此，填料受到填料压盖的紧，填料横向的压力经常要比介质压力高出由填料压盖施加的一个压力值，这时就会自动起到密封作用。
(7)支架
  支架肩上焊接圆盘式法兰与驱动支撑体连接由螺丝、螺母紧固。端部为鸭掌式结构，各两边带有两个通孔由螺丝、螺母与阀盖紧固。支架上圆盘内同心圆配合阀杆，下端与阀盖配合。设计上符合阀开启或关闭行程要求。裤叉式结构，加上两边凸边条形成T形结构，粗细达到支撑力度及受压的标准要求。结构简单、美观。此结构形支架称为裤叉连接式支架。
(8)气动带手动装置
  气动带手动主要由支撑体、气缸支架、分合螺母、换向盘、斜面齿轮、活塞、缸体、上下盖、分层盘等等零件组成。气缸支架采用圆幅形钢质与气缸下盖焊接，形成长方形坚固架。可容纳手动装置，如支撑体、斜面齿轮等零件。支撑架上部为气缸装置，为气动作业时启用。
  停电状态下，没有气源时。可切换手动操作，通过手柄是换向盘带动分合螺母慢慢地与输出杆螺纹吻合。转动手轮带动斜面齿轮及输出杆等等零件，由轴承带动下可轻松的转动，带动闸板重力及活塞摩擦力，使闸板启闭升降运动。
  气动结合了手动装置，通过切换手柄转切到气动。分合螺母脱离输出杆，可用气源来带动活塞及输出杆。气缸主要由上下两层气缸组成，分别由上下气缸盖、活塞、缸体、拉杆等零件组成。气缸下盖、分层盘内置同心孔，刚好活塞杆、输出杆通过，并结合O形圈成阀杆处无泄漏。气缸下盖与支撑体焊接为一体，实现输出杆与活塞杆结合为一体，带动上下活塞。承受气缸内软密封件。如O形圈，外圆Y形圈与缸体内侧密封磨擦力。当0.4MPa~0.6MPa的上气源进入活塞上，活塞受缸内侧活塞杆与O形圈，输出杆与填料等三项磨擦阻力下是闸板关闭，直到全关。此时活塞下层气缸活塞上窒也随之进气，是单气缸作用力的一倍，闸板密封性能更好。同时上下两层气缸活塞下窒自动排气。

(9)闸阀具有如下优点：
  ①流体阻力小。闸阀阀体内部介质通道是直通的，介质流经闸阀时不改变其流动方向，因而流体阻力较小。
  ②结构长度(与管道相连接的两端面间的距离)较小。由于闸板呈圆盘状，是垂直置于阀体内的，而截止阀阀瓣(也呈圆盘状)是平行置于阀体内的，因而与截止阀相比，其结构长度较小。如PN16、DN150的截止阀，其结构长度为480mm，而同一参数的闸阀结构长度仅为350mm。
  ③启闭较省力。启闭时闸板运动方向与介质流动方向相垂直，而截止阀阀瓣通常在关闭时的运动方向与阀座处介质流动方向相反，因而必须克服介质的作用力。所以与截止阀相比，闸阀的启闭较为省力。
  ④介质流动方向不受限制。介质可从闸阀两侧任意方向流过闸阀，均能达到接通或截断的目的。便于安装，适用于介质的流动方向可能改变的管路中。
  ⑤全开时，密封面受工作介质的冲蚀很小。
  ⑥形体结构比较简单，制造工艺性较好。