在工业生产中,快速切断阀广泛使用,如冶金、石化等行业应用于快速切断油液、气体、水等介质。在冶金行业广泛应用于快速切断气体介质,尤其在加热炉方面应用广泛。近几年蓄热式加热炉的推广应用,为气动快速切断阀的应用提供了广阔空间。因此开发应用具有高可靠性、长寿命、切换时间短的快速切断阀具有重要作用。快速切断阀是传统的阀门与快速执行装置的结合,实现阀门快速打开与切断功能,阀门可以选用闸阀、球阀、截止阀、蝶阀等,快速执行器通常选用气动执行器,气动执行器有活塞式、薄膜式和齿轮齿条式等,通常根据应用环境及技术要求选用相应的阀与快速执行器。本课题所讨论的快速切断阀是应用于蓄热式加热炉换向的DN500气动快切蝶阀,气动执行器为齿轮齿条式,美国伯勒夫产品,蝶阀为温州伯特利三偏心蝶阀。本课题来源于生产实际,是杭钢热带厂蓄热式加热炉DN500气动快切蝶阀因设计制造某些方面存在质量缺陷,在生产中出现如蝶阀密封不严、碟板脱开,气动执行器活塞断裂等质量缺陷。尤其活塞断裂频发,气动执行器生产商虽进行了技术攻关、改进,但改进的活塞断裂事故依旧频发。因此对本课题进行技术攻关,对蝶阀出现的故障进行了研究,找出故障原因所在,吸收转化国内外相关方面最新研究成果,对各项故障提出改进措施。通过应用solidworks2009进行了阀、气动执行器的设计、虚拟装配。对DN500气动快切蝶阀进行虚拟装配,并进行了运动模拟。通过活塞受力分析,选取活塞具有代表性的6种受力状态通过simulation进行有限元仿真分析,找到活塞断裂的原因,并根据分析结果对活塞进行改进,改进后的活塞仿真分析结果证明改进效果良好,达到预期效果。本论文紧贴生产实际,对蝶阀进行改进,将solidwork2009应用于产品的设计,并对活塞仿真分析,取得了良好的效果。为DN500气动快切蝶阀的完全国产,并提高设计制造质量具有推动作用,对其它类似问题的应用也具有参考价值。