上装式球阀广泛应用在石油和天然气管线上, 及采油、炼油、石化、化工、化纤、冶金、电力、核电、食品和造纸等装置中。上装式球阀在管线上拆卸简单迅速, 维修方便快捷。当阀门在管线上出现故障需要修理时, 不必从管线上拆卸阀门, 只须拆掉中法兰螺栓和螺母, 将阀盖和阀杆组合件一起从阀体中取下来, 然后取出球体和阀座组合件。即可在线修理球体和阀座。这种维修节省了时间, 将生产中的损失降到最低点。

上装式球阀分为浮动球球阀和固定球球阀。
上装浮动式球阀公称尺寸≤DN200 。其球体上施加一压缩弹簧, 压缩弹簧的作用是在球体上施加预紧力, 使阀座密封面在任何情况下都紧密接触, 密封性能好。阀座与阀体接触面的楔角为 10°, 阀座能够自锁, 在管路方向上, 当阀座受到较大的压力时, 阀座不会产生任何位移。故这种结构的阀门既有闸阀的特点又有球阀的优点。在维修检查中发现, 阀体与阀座易出现泄漏, 如果增加弹簧的预紧力, 势必增加球阀的关闭力矩。为了不增加球阀的关闭力矩, 在阀座密封面背面加一橡胶O形圈, 解决了阀座密封面背面泄漏问题。
上装式固定球阀的缺点是弹簧预紧力不能调整和控制, 而且装配时弹簧压缩量大, 装配困难。为了解决这个问题, 弹簧材料选用ANSI 302 代替304 。ANSI 302 弹簧刚度好, 其耐蚀性与 304 相近。另外, 增加了弹簧座和调整螺母, 在阀座外圆和弹簧座上分别车削螺纹, 用调整螺母将弹簧压紧到弹簧座内, 将阀座组合件装入阀体。由于安装球体之前弹簧已被压缩, 所以安装球体很方便。当球体装配后, 将调整螺母退出弹簧座, 此时弹簧对球体预紧力较小。如果要增加预紧力, 可用调整螺母进行调整。