上装式高压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。
上装式高压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。
