球阀是由旋塞阀演变而来的，它的启闭件为一个球体，利用球体饶阀杆的轴线旋转90°，实现开启和关闭阀门的目的。球阀在管路上主要是用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀，还具有良好的流量调节功能。
  球阀不仅机构简单、密封性好，而且在一定公称尺寸范围内具有体积小、重量轻、材料消耗少、是近十几年来发展快的阀门品种之一。球阀的使用非常广泛，使用品种和数量仍在不断广大，并向高温、高压、大口径、高密封性、长寿命、优良的调节性能及一阀多功能方向发展。其可靠性及其他性能指标均达到较高水平。随着球阀的发展，在可以预见的段时间内，特别是在石油与天然气输送管线、炼油裂化裂解装置、海洋石油、煤直接液化油、气装置上以及核工业方面将有更广泛的应用。
  球阀的优点如下：?具有低流阻；‚因在工作时不会被卡住；（在无润滑剂时）故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中；ƒ在较高的工作压力和较高的工作温度范围内，能实现完全密封；④可实现快速启闭，某些机构的球阀，其启闭时间仅为0.5-1s，以保证能用于实验台的自动化系统中，快速启闭球阀时，操作无冲击；⑤球阀关闭件能在边界上自动定位；⑥双向密封，密封可靠；⑦在全开和全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，因此高速通过阀门的介质不会对密封面侵蚀。⑧体腔内的介质压力一旦搞过壳体材质在38℃时额定压力的1.33倍时，可自动泄放到出口管路或进口管路；⑨可设计成具有防火密封功能；⑩具有防静电功能；11.设计成V形开口球体的球阀，具有良好的流量调节功能，12.机构紧凑、质量轻，可以认为是用于低温介质系统合理的阀门机构；13.阀体对称，尤其是焊接阀体机构，能很好的承受来自管道的应力；14.关闭件能承受关闭时的高压差；15.全焊接球体球阀，可以直接埋于地下，使阀门的内件不受侵蚀，高使用寿命可达40年，是石油、天然气、输送管线理想的阀门。
  由于球阀有上述优点，所以使用范围广：1.公称尺寸从DN8-DN1600；2.公称压力从真空到PN420(CL2500)；3.工作温度从-204-+816℃.
  球阀主要的发展密封材料就是聚四氟乙烯（PTFE)，它几乎对所以化学物质都是惰性的，且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、使用温度范围广及密封性能优良的综合特点。但聚四氟乙烯的物理特性有较高的膨胀系数，对冷流的敏感性和不良的热传导性，要求阀座的密封面设计必须围绕这些特性进行。阀座的密封材料，聚四氟乙烯族和填料聚四氟乙烯、尼龙及其它材料，当密封材料变硬时密封的可靠性就受到破坏，特别是低压差的情况下。此外，像丁晴橡胶这样的合成橡胶，也可以用作阀座材料，但它所适应的介质和使用温度范围要受到限制，另外，无润滑情况下使用合成橡胶容易卡住球体。
  为了满足高温、高压、强冲刷、介质带悬浮颗粒、长寿命工况的使用要求，近年来金属密封球阀得到很大的发展。用于调节流量的V形球阀也有很快的发展。尤其在工业发达国家，球阀的机构在不断改进，如应用在石油、天然气输送管线上的支承板固定球机构的全焊球阀；高温球阀；V形开口调节球阀；金属密封上装式球阀等，从而使球阀的技术达到一个全新的水平。
  1.浮动球球阀
  这种球阀的球体是浮动的，由两个阀座支承，在介质压力的作用下，球体本身能产生一定量的移位，并紧紧压在出口端的阀座阀门圈上，保证出口端密封；如果标准要求为进口端密封，就要设计成带活动套筒的阀座，阀座背面有预紧弹簧的浮动球球阀。浮动球球阀根据阀体的机构形式分为一体式浮动球球阀(球阀只有一个阀体）如图2-15所示；两体式浮动球球阀（阀体又作左、右两体构成）如图2-16所示；带活动套筒阀座的浮动球球阀，如图2-17所示。
  浮动球球阀的机构简单，密封性能好。由于阀体所承受的工作介质压力全部传给了出口端阀座密封圈，密封比亚不易控制，因此，这种机构的球阀只适用于水中、低压阀门。
  浮动球球阀的缺点是：组装时预紧力不易控制，而且需要用不同厚度的垫片来调整，组装困难，制造精度要求高，同时操作力矩也较大。

 2.固定球阀
 球阀的球体是固定的，由两段与球体连接在一起的固定轴与球体上的润滑轴承支承；关闭时，在介质压力的作用下，球体不会产生移位，通常，与球体连接在一起的上、下阀杆的装有滑动轴承或滚动轴承，一减小启、闭阀杆与阀体间的摩擦力，从而减小操作力矩，这种固定球阀适用于高压的和大口径阀门。
 固定球球阀通常设有活动阀座密封圈，在介质压力的作用下，阀座密封圈能够产生移位，在阀座密封圈的底部，设在球体上。当有介质压力时，介质压力使阀座密封圈紧紧压在阀体上。从而保证球阀的密封性能。固定球球阀根据阀体的机构分为两体式固定球球阀，如图2-18所示；三体式固定球球阀，如图2-19所示；上装式固定球球阀如图2-20所示；全焊接式固定球球阀，如图2-21所示。
  另外为保证固定球球阀的密封性能，在初次密封失效后，可使用一张合适于高压、大口径固定球球阀的注脂阀，就是在两体式、三体式、上装式、全焊接式固定球球阀的阀体阀座密封圈部位和填料部位安装注脂阀。可在两个阀座密封圈和阀杆填料处入特制的密封脂，该密封脂要保证在50℃时不熔化，保持原有的性能。该密封脂在两个密封面上和阀杆填料处形成一层油脂膜，既增强了密封性能，有降低了操作力矩，带注脂阀的固定球球阀，要求按一定的时间间隔向固定球球阀内注脂。

 3.弹性球球阀
 这种球的阀体是弹性的，如图2-22所示，适用于高温、高压介质。在球体上开有一个弹性曹，通常阀座密封圈采用金属制造，为了保证密封，需要很大的密封压力，紧靠介质本身的压力已达到密封要求，因而，必须对阀体密封圈和球体的接触面上加外力。
 弹性球体是在球体过水孔内壁的上、下端开一窄槽，从而使球体获得弹性。这种结构，在开启和关闭时可以减少两 密封面间的摩擦，同时也就降低了操作力矩，使开启货关闭省力。
 4.双联球阀
  该种球阀的机构如图2-23所示，为双联L形浮动三通球阀。该种球阀用一个手柄或蜗轮蜗杆手动装置操纵两个L形三通球阀两个动作必须完全同步，使一个出于开启状态，另一个则出于关闭状态。阀座密封圈采用聚四氟乙烯（PTFE)制造用螺栓压紧阀盖，实现密封。阀体与阀盖连接处设有调整垫片，以调整预紧力，阀座底部设有蝶形弹簧，齿轮箱与一球阀用支架固定连接，与另一个球阀用活动接头连接，要保证两个球阀阀杆同轴，两个球阀阀杆连接方向成180°。
  该阀主要应用于罐式过滤器两过滤罐的清洗，要保证一过滤罐在清洗，另一过滤罐在工作状态。

 5.形球球阀
   其机构如图2-24所示。它在球体上开有一个V形通道口，随着球体的旋转，开口的面积不断发生变化，但开口面的形状始终保持为三角形；当V形开口旋转到和阀体上的密封圈紧密接触时，达到关闭密封；开、关的角度范围是90°。
   这种球阀的特点如下：1.V形开口于球阀密封面之间有剪切作用，可以切断纤维状的流体，如纸浆、纤维、含颗粒的介质，密封性能好，2.流体能力大，比相同公称尺寸DN的普通阀门高一倍；3.流量特性近似于等百分比特性，可调比大，可高达300:1；4.机构简单，维修方便，工作温度、工作压力范围广，可用于腐蚀性介质。
 6.升降杆式球阀
    该种球阀多为金属密封球阀，为单阀座机构。阀座密封面堆焊硬质合金，球体与阀座的接触面也堆焊硬质合金，也有在球体表面采用超音速喷涂炭化钨粉末，或采用热喷涂基纳米金属粉末的，一种机构是阀杆上开有S形导槽，在阀盖上设有导销，导销与导槽配合，使阀杆升降时带动球体先离开闸阀密封面，再旋转90°，达到开启位置，关闭时，先使球体旋转90°，然后再压向阀座密封面，如图2-25所示。

  另一种机构是在阀杆的下部铣有螺旋扁，当阀杆升降时，螺旋扁先带动球体脱落阀座密封面，然后在旋转90°开启。当关闭时，阀杆带动球体旋转90°，达到关闭位置后，再压向阀座密封面，如图2-26所示。这种球阀在启闭过程中，没有摩擦，适用于高温、高压、介质带有悬浮颗粒、强腐蚀工况。

 7.金属密封半球阀
   该种球阀的球体为部分球面，也有制成偏心的半球，球体表面喷碳化钨（WC)，也有喷基纳米粉末，使球体表面硬度达到62HRC以上。阀座采用金属制成，在阀座密封面处堆焊硬质合金。关闭时，阀杆逆时针旋转90°，使半球逐渐压向阀座密封面，达到密封。开启时阀杆顺时针旋转90°，使半球依靠偏心，逐渐脱离阀座密封面。该种机构的球阀，在开启或关闭的瞬间有点摩擦，随后球体就会完全脱离阀座密封全。该种球阀的机构如图2-27所示。它使用与高温工况或介质中带有固体颗粒的场合，如电站或钢厂的除灰系统。

  以上所诉是根据球体或球阀的机构形式来分类的。另外，根据球阀通道的位置又可分为直通式，如图2-16所示，三通式，如图2-28所示，直角式，如图2-29所示等，后两种球阀也有浮动球球阀和固定球球阀之分，主要是用于分配介质和改变介质流动的场合。