球阀一般有缩径和不缩径通道两种结构。无论那种结构,球阀的流阻系数都比较小。特别是所谓全流量型,即不缩径的球阀,由于其通道直径等于管道内径,局部阻力损失只有同等长度管道的摩擦阻力,即在所有阀门中,这种球阀的流阻最小。在火箭发射及其试验系统中,要求输送管道的阻力越小越好。减少管路系统的阻力有两个途径:一是降低流体流速,为此需要增大管径和阀门通径,这对于管路系统的经济性往往会产生不利的影响,特别对低温输送系统(液氢)是极为不利的;一是减小阀门的局部阻力,因此,球阀自然就成了最佳选择。
球阀用带圆形通孔的球体作启闭件,球体随阀杆转动,以实现启闭动作的阀门。球阀是由旋塞阀演变而来,又称球形旋塞阀。球阀的启闭件作为一个球体,利用球体绕阀杆的轴线旋转90度实现开启和关闭的目的。
球阀在管道上主要用于切断、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。 球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。球阀不仅结构简单、密封性能好,而且在一定的公称通经范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小,并且驱动力矩小,操作简便、易实现快速启闭,易于操作和维修,适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质,而且还适用于工作条件恶劣的介质,如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀阀体可以是整体的,也可以是组合式的。