在工业自动化控制系统中，气动活塞直行程机构与快速切断阀相结合的气动快速切紧急切断阀广泛应用于各种液体或气体介质的紧急切断。但当气源信号或电信号出现故障，或执行机构主要部件损坏时，可将自动操作改为手动操作，并利用手轮机构继续维持切断阀的切断功能。

由于切断阀用于切断介质，要求执行机构的输出力大，相应的手轮机构的输出力也要求大，常用的顶部手轮机构不能满足这一点，所以气动活塞直行程机构的手轮机构设计为侧装式，如图1所示。

手轮机构采用两个传动副，分别由蜗轮蜗杆组成。当转动手轮时，蜗杆蜗轮带动丝杆和推杆上下运动，实现阀门的开启或关闭。在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆采用阿基米德螺旋圆柱ZA型，螺旋方向为右，齿廓角为20°。

由于滑动速度小于8m/s，蜗杆材料为45钢，调质后硬度为220 ~ 256 HB，蜗轮材料为ZQAl9-4。根据作动器的结构尺寸，选取中心距a = 100mm，蜗杆头数z 1 = 4，蜗杆特性系数q = 9，螺旋角。

γ= 23° 57′45″，蜗杆蜗轮模数m = 5，蜗轮齿数z2 = 2 a/ m- q = 31，传动比i = z2/ z1 = 7175，满足要求。

由于手轮机构属于传递运动和动力的传动装置，螺杆采用梯形螺纹，螺纹的方向是根据手轮顺时针旋转关闭阀门，逆时针旋转打开阀门的规律。确保梯形螺纹的螺旋方向是左旋的。

在动力传输中，键用于防止螺杆在蜗轮中旋转。由于密封的需要，推杆的表面精度要求较高。为了防止与螺杆的传动损坏，传动力从螺杆传递到具有锥面结构的推杆。气动活塞执行机构的手轮机构设计合理，效率高。用更小的力，操作员可以输出更大的执行力。这种手轮机构还可以方便地应用于输出力较大的薄膜执行器，可以广泛应用于需要切割的工业自动控制系统中。