球阀与旋塞阀的工作原理一样，都是靠旋转阀芯来使阀门打开或关闭。球阀的阀芯是一个带孔的球，当该孔的中心轴线与阀门进出口的中心轴线重合时，阀门打开；当旋转该球90°，使该孔的中心轴线与阀门进出口的中心轴线垂直时，阀门关闭。
(1)浮动球阀。球体有一定浮动量，在介质压力下，可向出口端位移，并压紧密封圈。这种球阀结构简单，密封性好。但由于球体浮动，将介质压力全部传递给密封圈，使密封圈负担很重；考虑到密封圈承载能力的限制，又考虑到大型球阀如采用这种结构形式，势必操作费力，所以只用于中、低压小口径阀门。
(2)固定球阀。球体是固定的，不能移动。通常上、下支承处装有滚动轴承或滑动轴承，开闭较轻便。这种结构适合于制作高压大口径阀门。
阀座密封圈常用聚四氟乙烯制成，因为其摩擦因数小，耐腐蚀性能优异，耐温范围宽。也可用聚三氟氯乙烯，它比前者耐腐蚀性能稍差，但机械强度高。橡胶密封性能很好，但耐压、耐温性能较差，只用于温度不高的低压管道。大型球阀，可以制成机械传动，还可以由电力、液力、气力来操作。球阀与旋塞阀一样，可以制成直角、三通、四通等形式。
①球阀的最大特点是在众多的阀门类型中其流体阻力最小，流动特性最好。
②对于要求快速启闭的场合一般选用球阀。
③与蝶阀相比，其重量较大，结构尺寸也比较大，故不宜用于直径太大的管道。
④球阀与旋塞阀相比，开关轻便，相对体积小，所以可以制成很大口径的阀门。
⑤球阀密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常处于闭合状态，不易被介质冲蚀。
⑥与蝶阀一样，长期影响它不能在石化生产装置上应用的问题是热胀或磨损后会造成密封不严。软密封球阀虽有较好的密封性能，但当它用于易燃、易爆介质管道上时，尚需进行火灾安全试验和防静电试验。因此，石化生产装置上球阀应用不多。近年来，许多球阀生产厂开发出了一些新型结构的球阀，如轨道球阀、偏心球阀等，一些球阀将阀座设置成金属弹性阀座，使其在热胀和磨损的情况下仍有良好的密封。因此，这些球阀已在石化生产装置上开始应用。
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