根據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，不但需要密封比壓高，而且需要四周均勻，以達到所需的密封性。根據以上要求，密封副的結構設計有很多種，其密封原理及密封力的計算也不盡相同。

一、平面密封

　　平面密封的優點是閥瓣在裝配時有一定的晃量，閥瓣可以自動找正并和閥座密封面吻合，因而對閥瓣的導向要求并不重要；閥瓣是在沒有被旋轉時落在閥座上的，密封副之間就不會產生摩擦，因此對密封面材料抗擦傷的要求也不嚴格。同時，由于管道應力導致閥座的內孔圓度變形時，也不會影響密封性能。缺點是介質中的固體顆粒和沉淀物易損傷密封面，其密封原理是當介質從閥瓣下方流入時，所施加的密封力必須等于或大于密封面上所產生的必需比壓和介質向上的作用力之和。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——密封面上的介質作用力，N；

　　DMN——密封面內徑，mm；

　　bM——密封面寬度，mm；

　　qMF——密封面必需比壓，MPa；

　　p——計算壓力，通常取公稱壓力，MPa。

　　當介質從閥瓣上方流入時，所施加的密封力只需要等于或大于密封面上所產生的必需比壓和介質的作用力之差，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，更容易實現密封，與平面密封結構相比較，所施加的密封力較小。由于密封面狹窄，關閉時不易使閥瓣正確地壓向閥座面，為了提高密封性能，必須對閥瓣進行導向。閥瓣在閥體中導向時，閥瓣受到流體的側向推力由閥體承受，而不是由閥桿來承受，這就進一步增強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，因為管道應力的作用，使閥座孔的圓度產生一定的變形量，不容易實現密封。

　　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，受固體顆粒和介質沉淀物的損傷相對較小，但也不宜在含有固體顆粒和介質沉淀物的介質中使用。其密封原理是當介質從閥瓣下方流入時，所施加的密封力必須等于或略大于密封面上所產生的必需比壓和介質向上的作用力之和，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——密封面上的介質作用力，N；

　　DMW——密封面外徑，mm；

　　DMN——密封面內徑，mm；

　　fM——密封面摩擦因數；

　　α——密封面錐半角，（°）；

　　qMF——密封面必需比壓，MPa；

　　bM——密封面寬度，mm；

　　p——計算壓力，通常取公稱壓力，MPa。

　　當介質從閥瓣上方流入時，所施加的密封力等于或大于密封面上所產生的必需比壓和介質的作用力之差。

　　為了改善錐形密封的強度而又不致犧牲其密封應力，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。為了達到較高的密封應力，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些。當密封負荷增大時，閥瓣滑入閥座的程度加深，因而增加了密封面寬度。這種密封面的設計不像窄密封面那樣容易受沖蝕損壞。此外，由于錐形面較長，使閥門的節流特性得到改善。

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能自由轉動。因此閥瓣能在閥座上做一定范圍的轉動而進行調整。由于兩密封面的接觸幾乎成一線，即線密封，故密封應力很高，更容易實現密封。閥瓣球體還可以使用硬質合金或陶瓷材料，硬度達到40～60HRC，而且能耐很高的溫度，因此可以應用于高溫截止閥。缺點是密封面線型接觸容易受沖蝕而損壞，所以閥座應選擇耐沖蝕材料。球面密封的截止閥可適用于介質中帶有微小固體顆粒的氣體或液體。其密封原理是當介質從閥瓣下方流入時，所施加的密封力必須等于或略大于密封面上所產生的必需比壓和介質上的作用力之和。

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——密封面上的介質作用力，N；

　　DMN——密封面內徑，mm；

　　qMF——密封面必需比壓，MPa；

　　p——計算壓力，通常取公稱壓力，MPa。

　　當介質從閥瓣上方流入時，所施加的密封力必須等于或略大于密封面上所產生的必需比壓和介質向下的作用力之差。