球阀的问世是第二次世界大战以后的事,虽然它的发明可以追溯至20世纪初期,但是这一结构专利由于当时材料工业和机械加工业的限制,未能完成其商品化的步骤。

      一直到1943年,美国杜邦公司发明了一种高分子材料聚四氟乙烯（PTFE)塑料,这种材料具有足够的抗拉和抗压强度,一定的弹塑性,良好的自润滑特性,以及优良的耐蚀性能,十分适宜作为密封材料,可获得十分可靠的密封效果。

      另一方面,由于车球机和磨球机的进步,可以加工高圆度和表面光洁度的球体作为球阀的启闭件。这样,一种全通径,90°角行程回转的阀门新品种进入阀门市场,引起广泛的关注,逐步取代传统的阀门产品截止阀、闸阀、旋塞阀和蝶阀,并不断地扩大其应用领域,从小口径到大口径,从低压到高压,从常温到高温、到低温。 

     目前,球阀的最大口径已发展至60in,最高压力等级为4500磅级,最低温度可达液氢温度-254℃,最高温度可达850～900℃,适用于各种介质以及气-固,液-固两相流,成为最有发展前景的一种阀门类型。

      球阀分类方法很多，但结构原理和密封形式是最主要的分类方法。

可以分为浮动球固定阀座球阀。简称浮动球球阀（floating ball valve)和固定球浮动阀座球阀,简称固定球球阀（trunnion mounted ball valve)两大类。

      浮动球球阀是球阀发展的初期结构,这种结构的特征是介质推动球,挤压在密封座上获得可靠的密封,介质力正比于阀门通径的平方,所以当通径增大,压力级增加时,介质力会很大,例如Class300, NPS 8的浮动球球阀,作用在阀座上的介质力约为190kN,这将使密封座上的接触应力接近材料的许用比压,并使操作力矩成倍增加。因此,浮动球球阀的适用范围在NPS 8以下,压力级Class150, Class300。Class600适用于小口径NPS 2以下。

浮动球球阀的设计范围受到通径和压力级的限制,这样就促进固定球球阀结构的发明。

     “固定球球阀”一词的翻译是不十分确切的,英文“trunnion mounted ball valve”准确的译文应是“支轴球球阀”,球体上带有两个支承轴的球阀。这一结构的球阀,大大拓展了球阀的压力等级和通径。 

固定球阀球体被上下两端的轴承固定，只能转动，不能产生水平位移。密封结构复杂，外形尺寸大。但其使用寿命长，启闭省力。

球体与阀杆制成一体，密封阀座装在活动套筒内，套筒与阀体间用O形橡胶圈密封，左右两端密封阀座和套筒均由弹簧组预先压紧在球体上。当阀杆在上下两轴承中转动关闭阀门时，介质压力作用在套筒端面上，将密封阀座压紧在球体上起密封作用。此时，出口端密封阀座不起作用。当介质反向流动关闭阀门时，起密封作用的阀座在新的入口端。

可以分为上装式球阀和侧装式球阀。侧装式球阀又可分为整体式、两段式和三段式,即阀体是整体的,阀体由主、副阀体组成的和阀体由一个主阀体、两个副阀体组成的三种结构形式。

可以分为软密封球阀和硬密封球阀。软密封球阀的密封材料为:聚四氟乙烯（PTFE)、增强聚四氟乙烯、尼龙等高分子材料和橡胶;硬密封球阀密封材料为金属。

可以分为二通开关阀、三通和四通换向阀,以及调节型球阀。

可以分为手动、蜗轮传动、气动、气液联动、电动、电液联动、液动等。

可以分为法兰端连接、焊接端连接和螺纹端连接。焊接端又可以分为承插焊和对焊焊接连接

如管线球阀用于长输管线;夹套球阀用于管线加热、保温;衬塑球阀用于防腐蚀;锁渣球阀用于煤气化炉渣液排放,以及用于电厂高温高压蒸汽的疏水球阀等。

可以分为V形球阀,半球阀,全通径和缩径球阀等。

全通径,就是与管线的流道直径相等,具有最大的流通能力,最大的流量系数CV 值,或者说流阻最小。这在工程上应用具有十分重要的意义,特别是从节能环保的角度而言,球阀是一个节能产品。对于一个2in的阀门,球阀与其他结构形式的阀门,如闸阀、截止阀、蝶阀、旋塞阀,其流量系数比较如表3-1所示。

V型球阀是一种高效的阀门，其设计独特，具有半球体阀芯一侧开有V形口的特点。通过调节阀芯开度，可以有效地改变介质流通的截面积，实现精确的流量控制，同时还可以用于开关控制，实现管路的开启或关闭。该阀门具有自清洗作用，能够在小开度范围内实现微小流量的调节，可调比大。适用于含纤维、细颗粒、料浆类介质。V型球阀的代号为VQ，其设计符合JB/T 13517标准。具有高度的可靠性和稳定性，是流体控制领域中不可或缺的重要组成部分。

O型球阀的球芯为整体球，流道口是圆形，所以称为O型球阀。我们所使用的球阀绝大部分是O型球阀。其流通阻力小，开关过程只需要阀芯转动90度，所以开关速度快，配装AT气缸可以作为快速切断阀使用。其进出口有两个阀座密封，密封可靠。可用于气体，蒸汽，液体和含有少量悬浮颗粒介质。设计标准参考GB/T12237。