针阀是现代工业领域重要的执行或调节元件之一，广泛应用于石油、化工、市政、电力等关系国计民生的重要领域。卡套针阀是针阀的一种，具有较高的流量调节精度、较好的流量调节线性度，由于采用了卡套式接头，卡套针阀还具有优秀的接头快速密封性能，具有广阔的市场前景和研究价值。本文主要工作如下:　　(1)在充分研究了卡套针阀工作原理的基础上，根据阀门设计手册、《MSSSP-99仪表阀门》等技术标准，对卡套针阀进行了总体结构设计，用Solidworks建立了相应的三维模型;计算校核了阀体壁厚和阀杆强度，并运用有限元分析软件Patran/Nastran进行了有限元分析验证;分别研究、推导了金属和填料密封原理，并求解了阀盖、填料螺母的预紧力矩等关键参数。　　(2)在充分研究了双卡套管接头工作原理的基础上，结合工程实际明确了后卡套的设计要素;结合运用正交试验方法和Patran/Nastran有限元分析的手段，研究了后卡套的各个设计要素对其自身性能乃至管接头整体综合性能的影响;通过对有限元分析结果进行正交数据处理，得出了一个优化的后卡套设计方案、总结出了有效的后卡套设计方法。　　(3)设计了一款用软轴作为传动轴、连接灵活可靠、性能稳定的用于卡套针阀静压寿命试验的装置。包括总体设计、机械结构设计、电气控制方案设计、电气元件选型、电气控制柜钣金件设计;推导并求解了阀杆外螺纹与阀盖内螺纹之间的摩擦力，并据此对软轴进行选型;编译了阀门试验的运动控制程序。　　(4)根据国标《GBT26143-2010液压管接头试验方法》，为新型双卡套管接头拟定了较完整的试验方案，通过试验，验证了新型双卡套管接头优异的综合性能，可以在恶劣的工作环境中保证可靠的密封;根据《API598-2004阀门的检查和试验》、《GBT13927-2008工业阀门压力试验》，为新型卡套针阀拟定了较完整的压力和寿命试验方案，通过试验，验证了新型卡套针阀优秀的性能。