偏心半球閥結構上采用偏心-楔緊原理。閥體和閥芯回轉中心(即閥桿軸線)與閥芯的密封球面的幾何中心偏置一個徑向尺寸,還與閥座密封面在閥體通道軸線上有個偏置尺寸,密封副為金屬-金屬外力作用下接觸,閥門依靠兩個偏心實現自鎖關閉,偏心的合理選配使得自鎖角小于摩擦角,自鎖角選的太小關閉容易,開啟特困難,角度選大了,雖然開啟力小,但關閉力矩迅猛增加,試驗臺的反復試驗,確定兩個搭配合理的偏心量至關重要,可靠的自鎖性能確保其密封嚴緊。這是半球閥的核心技術,從結構原理通過制造手段去實現密封而言,球閥、蝶閥、閘閥、截止閥等確有遜色。
偏心半球閥的操作安全可靠,可針對介質結垢或帶顆粒可能對閥門啟閉力矩的影響,必須加大閥桿的設計扭矩和執行機構的安全系數,安全系數不能小于2。偏心半球閥鑄件表面應有良好的表面涂漆。
介質為天燃氣時,可以用例如221潤滑脂。在密封件安裝槽的表面上涂一薄層潤滑脂,在橡膠密封件上涂一薄層潤滑脂,閥桿的密封面及摩擦面上涂一薄層潤滑脂。
球閥裝配時應不允許有金屬碎屑、纖維、油脂(規定使用的除外)灰塵及其它雜質、異物等污染、粘附或停留在零件表面上或進入內腔。
偏心半球閥以其開啟力小,關閉時能破除結垢障礙,流體阻力小等優點,得到廣泛的應用。在偏心半球閥試驗和使用過程中難以觀察流體在閥體內部流場的分布情況,對數據進行檢測難以實現,因此開展閥門流體流場的數值模擬分析,對設計和產品結構優化具有重要意義。