根據(jù)截止閥密封副的材料不同，截止閥可使用金屬密封和非金屬密封。使用金屬密封及非金屬陶瓷密封時(shí)，不但需要密封比壓高，而且需要四周均勻，以達(dá)到所需的密封性。根據(jù)以上要求，密封副的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很多種，其密封原理及密封力的計(jì)算也不盡相同。

一、平面密封

　　平面密封的優(yōu)點(diǎn)是閥瓣在裝配時(shí)有一定的晃量，閥瓣可以自動(dòng)找正并和閥座密封面吻合，因而對(duì)閥瓣的導(dǎo)向要求并不重要；閥瓣是在沒有被旋轉(zhuǎn)時(shí)落在閥座上的，密封副之間就不會(huì)產(chǎn)生摩擦，因此對(duì)密封面材料抗擦傷的要求也不嚴(yán)格。同時(shí)，由于管道應(yīng)力導(dǎo)致閥座的內(nèi)孔圓度變形時(shí)，也不會(huì)影響密封性能。缺點(diǎn)是介質(zhì)中的固體顆粒和沉淀物易損傷密封面，其密封原理是當(dāng)介質(zhì)從閥瓣下方流入時(shí)，所施加的密封力必須等于或大于密封面上所產(chǎn)生的必需比壓和介質(zhì)向上的作用力之和。見圖1和式（1）～式（3）。

圖1 平面密封

　　式中 QMZ——施加于密封面上的總作用力，N；

　　QMF——密封面上的密封力，N；

　　QMJ——密封面上的介質(zhì)作用力，N；

　　DMN——密封面內(nèi)徑，mm；

　　bM——密封面寬度，mm；

　　qMF——密封面必需比壓，MPa；

　　p——計(jì)算壓力，通常取公稱壓力，MPa。

　　當(dāng)介質(zhì)從閥瓣上方流入時(shí)，所施加的密封力只需要等于或大于密封面上所產(chǎn)生的必需比壓和介質(zhì)的作用力之差，即

QMZ≥QMF-QMJ（5-4）

二、錐面密封

　　錐面密封是把密封面做成錐形，使接觸面變窄，這種密封在一定的密封力作用下，其密封比壓大大增加，更容易實(shí)現(xiàn)密封，與平面密封結(jié)構(gòu)相比較，所施加的密封力較小。由于密封面狹窄，關(guān)閉時(shí)不易使閥瓣正確地壓向閥座面，為了提高密封性能，必須對(duì)閥瓣進(jìn)行導(dǎo)向。閥瓣在閥體中導(dǎo)向時(shí)，閥瓣受到流體的側(cè)向推力由閥體承受，而不是由閥桿來(lái)承受，這就進(jìn)一步增強(qiáng)了密封性能和填料密封的可靠性。錐形閥瓣用于大口徑閥門時(shí)，因?yàn)楣艿缿?yīng)力的作用，使閥座孔的圓度產(chǎn)生一定的變形量，不容易實(shí)現(xiàn)密封。

　　另一方面，錐形密封是在兩密封面有摩擦的情況下吻合，所以密封材料必須能耐擦傷。錐面密封和平面密封相比，受固體顆粒和介質(zhì)沉淀物的損傷相對(duì)較小，但也不宜在含有固體顆粒和介質(zhì)沉淀物的介質(zhì)中使用。其密封原理是當(dāng)介質(zhì)從閥瓣下方流入時(shí)，所施加的密封力必須等于或略大于密封面上所產(chǎn)生的必需比壓和介質(zhì)向上的作用力之和，見圖2和式（5）～式（7）。

圖2 錐面密封

　　式中 QMZ——施加于密封面上的總作用力，N；

　　QMF——密封面上的密封力，N；

　　QMJ——密封面上的介質(zhì)作用力，N；

　　DMW——密封面外徑，mm；

　　DMN——密封面內(nèi)徑，mm；

　　fM——密封面摩擦因數(shù)；

　　α——密封面錐半角，（°）；

　　qMF——密封面必需比壓，MPa；

　　bM——密封面寬度，mm；

　　p——計(jì)算壓力，通常取公稱壓力，MPa。

　　當(dāng)介質(zhì)從閥瓣上方流入時(shí)，所施加的密封力等于或大于密封面上所產(chǎn)生的必需比壓和介質(zhì)的作用力之差。

　　為了改善錐形密封的強(qiáng)度而又不致犧牲其密封應(yīng)力，把密封面錐半角做成15°，這就提供了較寬的密封面，使閥瓣能更容易地與閥座吻合。為了達(dá)到較高的密封應(yīng)力，閥座密封面開始與閥瓣接觸部分較窄，約3mm，其余留有的錐度部分可稍長(zhǎng)些。當(dāng)密封負(fù)荷增大時(shí)，閥瓣滑入閥座的程度加深，因而增加了密封面寬度。這種密封面的設(shè)計(jì)不像窄密封面那樣容易受沖蝕損壞。此外，由于錐形面較長(zhǎng)，使閥門的節(jié)流特性得到改善。

三、球面密封

　　把閥瓣做成球形（圖3），閥座做成錐形。閥瓣的球體在閥桿的孔內(nèi)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。因此閥瓣能在閥座上做一定范圍的轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行調(diào)整。由于兩密封面的接觸幾乎成一線，即線密封，故密封應(yīng)力很高，更容易實(shí)現(xiàn)密封。閥瓣球體還可以使用硬質(zhì)合金或陶瓷材料，硬度達(dá)到40～60HRC，而且能耐很高的溫度，因此可以應(yīng)用于高溫截止閥。缺點(diǎn)是密封面線型接觸容易受沖蝕而損壞，所以閥座應(yīng)選擇耐沖蝕材料。球面密封的截止閥可適用于介質(zhì)中帶有微小固體顆粒的氣體或液體。其密封原理是當(dāng)介質(zhì)從閥瓣下方流入時(shí)，所施加的密封力必須等于或略大于密封面上所產(chǎn)生的必需比壓和介質(zhì)上的作用力之和。

圖3 球面密封

　　式中 QMZ——施加于密封面上的總作用力，N；

　　QMF——密封面上的密封力，N；

　　QMJ——密封面上的介質(zhì)作用力，N；

　　DMN——密封面內(nèi)徑，mm；

　　qMF——密封面必需比壓，MPa；

　　p——計(jì)算壓力，通常取公稱壓力，MPa。

　　當(dāng)介質(zhì)從閥瓣上方流入時(shí)，所施加的密封力必須等于或略大于密封面上所產(chǎn)生的必需比壓和介質(zhì)向下的作用力之差。