شیرتوپی( بال ولو ) یکی از انواع شیرهای ربع-گرد است که عملکردی ساده و موثر برای کنترل جریان سیال دارد. در این نوع شیر، یک کره سوراخ‌دار به عنوان عضو مسدودکننده جریان عمل می‌کند که با چرخش حول یک محور عمودی نسبت به جهت جریان، مسیر عبور سیال را باز یا بسته می‌کند. زمانی که سوراخ کره در امتداد جریان قرار گیرد، شیر در حالت باز است و اجازه عبور سیال را می‌دهد؛ اما اگر این سوراخ به صورت عمود بر مسیر جریان قرار گیرد، شیر بسته می‌شود. همچنین، وضعیت دسته شیر به وضوح حالت آن را نشان می‌دهد: وقتی دسته در راستای مسیر است، شیر باز است و وقتی دسته عمود بر مسیر باشد، شیر بسته است.این طراحی ساده، شیر توپی را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای مختلف، از جمله صنایع نفت و گاز، تأسیسات و حتی سیستم‌های خانگی، تبدیل کرده است.
به دلیل دوام و قابلیت اطمینان بالا حتی پس از مدت‌ها عدم استفاده، به یکی از گزینه‌های محبوب در صنایع مختلف تبدیل شده‌اند. این ویژگی‌ها باعث شده‌اند که شیرهای توپی در بسیاری از کاربردها، نسبت به شیرهای دروازه‌ای و کروی ارجحیت پیدا کنند. عملکرد عالی و تطبیق‌پذیری این شیرها، آنها را قادر ساخته تا در شرایط سخت صنعتی مورد استفاده قرار گیرند و بتوانند فشارهایی تا ۱۰۰۰ بار و دماهایی تا ۴۰۰ درجه سلسیوس را تحمل کنند.
با وجود این مزایا، یکی از معایب شیرهای توپی این است که سیال می‌تواند در محفظه میانی آنها به دام بیفتد. اگر این سیال به درستی تخلیه نشود، در شرایطی مانند یخبندان، می‌تواند باعث ترک‌خوردگی بدنه شیر شود. این نکته‌ای است که باید در نگهداری و استفاده از این نوع شیرها در نظر گرفته شود تا عملکرد بی‌نقص آنها حفظ شود.
شیر توپی در دسته شیرآلات قطع و وصل جریان (On-Off) قرار می‌گیرد و در حالت نیمه‌باز ممکن است دچار آسیب شود. عنصر مسدودکننده جریان، که معمولاً یک کره یا نیم‌کره است، با چرخش ۹۰ درجه‌ای توسط ساقه شیر عمل باز و بسته کردن را انجام می‌دهد. به همین دلیل به آنها شیرهای چرخش‌ربع‌گرد (Quarter-Turn Action) و شیرهای سریع‌العمل (Quick Opening) نیز گفته می‌شود. روی کره، سوراخی قرار دارد که در حالت باز، در مسیر جریان قرار گرفته و عبور سیال را ممکن می‌سازد.
اگر مساحت مجرای عبور سیال کمتر از مساحت خط لوله باشد، به آن Reduce Bore می‌گویند. این طراحی ممکن است حتی در حالت باز نیز باعث افت فشار شود. چنانچه طراحی داخلی نادرست باشد، کاهش مساحت مجرا می‌تواند باعث ایجاد اغتشاش در جریان سیال گردد.
در مقابل، اگر مساحت مجرای عبور سیال برابر با مساحت خط لوله باشد، به آن Full Bore گفته می‌شود. این نوع شیرها قابلیت پیگ‌رانی (Pigging) را نیز دارا هستند.
اکثر این شیرها دارای سیستم تزریق گریس هستند و در صورت بروز نشتی، با تزریق گریس‌های مخصوص آب‌بندی اضطراری (Emergency Seal) می‌توان آنها را آب‌بندی کرد. این گریس‌ها معمولاً پایه سنتتیک دارند.
پنج نوع اصلی برای بدنه شیرهای توپی وجود دارد که شامل موارد زیر است:
۱- یک‌تکه Single Body
۲- سه‌تکه Three Piece
۳- بدنه چند تکه Split Body
۴- ورود از بالا Top Entry
۵- بدنه جوشی (Welded Body
این دسته‌بندی بیشتر بر اساس نحوه ساخت بدنه شیر انجام می‌شود.
شیر توپی اتصال فلنجی با بدنه یک‌تکه تمام جوشی
این نوع شیر دارای بدنه‌ای یک‌تکه و تمام جوشی است که معمولاً برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا دارند، استفاده می‌شود.
شیرهای توپی با بدنه چند تکه Split Body
در این نوع شیرها، بدنه می‌تواند از یک، دو، یا سه تکه تشکیل شود که قطعات آنها با استفاده از پیچ و مهره به یکدیگر متصل می‌شوند. مونتاژ قطعات داخلی در این شیرها ممکن است از کنار Side Entry یا از بالا Top Entry انجام شود.
شیرهای توپی با بدنه یک‌تکه و تمام جوشی مزایای قابل توجهی دارند که شامل موارد زیر است:
۱- قابلیت استفاده در خطوط انتقال زیرزمینی (دفنی): این ویژگی برای کاربردهای خاص بسیار حیاتی است.
۲- قابلیت استفاده در فشارهای بالا: این شیرها به دلیل طراحی مقاوم خود، در فشارهای بالا عملکرد بهتری دارند.
۳-طول عمر بالا: این نوع شیرها در مقایسه با شیرهای توپی با بدنه چند تکه دوام بیشتری دارند.