手轮机构是气动阀门的一种辅助操作工具，在气动仪表出现不正常情况或气源故障时，暂时借助手动操作机构进行开启或关闭，待自动控制系统恢复正常后再切换至自动操作（气动和手动不能同时使用）。
手轮机构与调节阀配套使用。主要用途如下：
1、当气源信号或电信号出现故障时，或者当执行机构的主要元件(如膜片、弹簧、密封件、传动件等)损坏时，要把自动操作改为手动操作，可采用手轮机构继续维持调节阀的调节功能。
2、手动机构也可用来作为调节阀行程的限位器。当信号压力为零时，调节阀不是全开就是全关。如果工艺过程要求调节阀有少量的流量，可以利用手轮来达到。
3、手轮机构可提高调节阀运行的可靠性。使用手轮机构无论从投资费用或占地面积考虑都很合算。
手轮机构有上装式和侧装式两种。上装式只能单方向限制行程，经常采用螺旋传动方式。这一类手轮安装在执行机构的上面，用是螺杆带动螺套或螺母。螺套通过连轴件与执行机构连接。
倒装式手轮中，手轮侧向安装在阀门和执行机构之间。这种侧装式手轮用螺杆带动螺套，从而带动杠杆动作。杠杆直接与阀杆连在一起。其优点是降低了调节阀的高度，缺点是结构较为复杂。
许多手轮机构都装有安全机构，防止手轮受到碰撞或误操作而转动。利用销轴对手轮限位。是一种利用小手轮锁紧的安全机构。
手动-自动切换手轮机构。离合器处于自动位置。如果需要手动操作时，先把切换手柄转到手动位置，通过拨叉，拨动离合器往上和手轮啮合，此时只要转动手轮，则可使输出轴转动，即进行手动操作。自动操作时只要接通电源，电动机带动蜗轮转动，直立杆自动偏移，弹簧的作用力把离合器下推，恢复自动操作位置。
