O princípio de funcionamento da válvula esfera de três peças é o seguinte:
I. processo de abertura
Na posição fechada, a esfera é pressionada na sede da válvula pela pressão mecânica da haste da válvula. Quando o volante é girado no sentido anti-horário, a haste da válvula se move na direção reversa e o plano angular na parte inferior da haste da válvula libera a esfera da sede da válvula. A haste da válvula continua a levantar e interage com o pino guia na ranhura do parafuso da haste da válvula para que a esfera comece a girar sem atrito. Até atingir a posição totalmente aberta, a haste da válvula é levantada até a posição limite e a esfera gira para a posição totalmente aberta.
II. Processo de fechamento
Quando a válvula estiver fechada, gire o volante no sentido horário e a haste da válvula começará a abaixar e a esfera começará a girar quando sair da sede da válvula. Continue a girar o volante, e a haste da válvula é afetada pelo pino guia embutido na ranhura espiral, de modo que a haste da válvula e a esfera possam girar 90 ° ao mesmo tempo. Perto do fechamento, a bola girou 90° sem contato com o assento. Nas últimas voltas do volante, o plano angular na parte inferior da haste da válvula se encaixa mecanicamente contra a esfera para pressioná-la firmemente na sede da válvula e obter vedação completa.