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根據結構形式，氣動法蘭球閥可以分為三種，它們的工作原理各不相同。這三種主要包括氣動浮動球閥、氣動固定球閥和氣動彈性球閥。

氣動浮動球閥的閥球是可浮動的，當介質壓力作用在閥球上時，閥球會產生一定的位移，并壓緊在出口端的密封面上，以確保出口的密封。浮動球閥的結構簡單，密封性能良好，但閥球承受的介質負荷會全部傳遞給出口密封圈。因此，應該考慮密封圈材料是否能夠承受球體介質的工作負荷。當受到高壓沖擊時，球體可能會發生偏移。這種結構在中低壓球閥中常被使用。近年來，油封球閥作為一種浮動球閥出現。它在密封面上注入特殊的潤滑油，以增強密封性能，減小操作扭矩，因此適用于更大直徑的球閥。

氣動固定球閥是指閥球被固定住，在受到壓力后不會移動。所有固定球閥都配有浮動閥座，當介質施加壓力時，閥座會發生移動，使密封圈緊壓在閥球上，以確保密封。軸承通常安裝在閥球的轉軸上，轉動力矩小，常用于高壓大直徑的閥門。需要控制流量時，可以使用V型球閥，它是一種固定球閥，采用單閥座密封設計，具有良好的調節性能。V型切口與金屬閥座之間有剪切效果，可實現更好的流量控制。

彈性球門閥也被稱為軌道球門閥，它的球體具有彈性。球體和閥座的密封圈由金屬材料制成，墊片的密封效果很好。由于介質的壓力無法滿足密封要求，必須施加外力。這種閥門適用于高溫高壓介質。彈性球體在球體內壁下端開設了彈性槽，以獲得彈性。在關閉通道時，通過閥桿的楔形頭將球體打開，并壓緊閥座。在轉動球體之前松開楔形頭，球體恢復原狀，使球體與閥座之間產生小的間隙，以減少密封面的摩擦和操作扭矩。