定在偏心曲軸上的結構（如） ，通過偏心曲軸旋轉90°實現閥門的開啟和關閉。其偏心的原理如下：采用偏心曲軸，使得球冠中心線與閥門流道中心線偏離一個偏心距e。在閥門開啟時，曲軸轉過一個很小的角度，球冠就會離開閥座，球冠和閥座不再接觸；反之，在閥門關閉過程中，只有在關閉瞬間，球冠才和閥座接觸。這種結構使得球冠和閥座得到充分的保護，大限度地減少了磨損，延長了閥門的使用壽命。

　　（1）水頭損失為零，流道完全暢通。在閥門開啟時，金屬球冠在曲軸的帶動下被隱藏在閥體內流道的側面，流道中沒有任何阻礙，完全暢通，水頭損失為零。

　　（2）具有良好的自密封性。由于采用了偏心曲軸，使得閥門具有良好的自密封性。由于偏心e的存在，在閥門關閉時，閥門中水的壓力F使得球冠有一個圍繞曲軸軸線的逆時針的力矩F 3 e ，使球冠緊緊壓在閥座上，水壓越大，關閉力也越大，即具有良好的自密封。（如）（3）耐泥砂磨損。在有泥沙存在的水系統中，閘閥的閥桿與閥板的銅螺母之間存在磨損，閥板的導向槽與閥體之間也存在磨損。蝶閥的閥板在流道中易被泥沙沖刷。而球閥在開啟后，偏心軸及球冠藏于閥體內而不被沖刷；由于偏心作用，在關閉過程中，只有在后一刻球冠才靠向閥座，不形成磨損；且閥座用耐磨的鎳合金制成，不易被沖刷而不易磨損。

　　（4）啟閉迅速。偏心曲軸偏轉90°即可實現啟閉，時間極短。

　　（5）適合高流速偏心半球閥直通的流道和堅固的心曲軸使之適合高流速且無振動。

　　（6）壽命長。被覆于球冠外表的橡膠耐磨耐老化；偏心避免球冠與閥座的磨損，因而使用壽命長。

　　（7）安裝高度小偏心半球閥地啟閉是靠曲軸的旋轉運動實現的，其安裝高度只有同口徑閘閥的一半左右。

　　（8）維修方便在維修時不需要把閥門從管道中取出，只需要打開閥蓋即可進行維修。

　　（9）有切削作用。金屬硬密封偏心半球閥的球冠和閥座都是金屬材料制造，如果管道中有棍棒、編制袋等雜物，閥門在關閉過程中可把雜物切斷后關閉。

　　由于偏心半球閥具有以上特點，它較合適應用與水質較差的環境中。

　　筆者主持設計的某一大型發電廠工程，其供水水質較差，在設計初期，部分采用了該種閥門，經過幾年的運行，該閥門在運行中受到使用單位的好評。而應用于該系統的蝶閥，已有部分閥門無法關閉，進行了檢修和更換。于上述原因，工程設計中因根據水質來選取適合該水質的閥門，使工程設計更加合理，以利于工程安全運行。