Per risolvere il problema che le caratteristiche di flusso della valvola di regolazione bilanciata di tipo a stantuffo progettata mediante formula empirica deviano notevolmente dalla linea retta prevista, viene proposto uno schema per ottimizzare la struttura della bobina della valvola di regolazione di tipo a stantuffo. Lo schema prende il coefficiente di flusso e l'incremento del coefficiente di flusso come criteri per valutare il grado di adattamento lineare, prende la prova sperimentale come premessa e la simulazione numerica come mezzo principale per regolare e ottimizzare passo dopo passo la struttura della bobina e verifica la razionalità e accuratezza dello schema attraverso la simulazione numerica. I risultati mostrano che la struttura ottimizzata della bobina fa sì che le caratteristiche del flusso si adattino perfettamente alla linea retta e che la deviazione del coefficiente di flusso dal valore teorico ad ogni apertura è ridotta da oltre l'8% a meno del 2%. La deviazione dell'incremento del coefficiente di flusso dal valore teorico prima dell'ottimizzazione è per lo più superiore al 15%, mentre il massimo è sceso fino al 63,26% fino a meno del 5%, mentre il valore massimo era solo del 13,62%.

La coppia di valvole sferiche è una delle strutture comunemente utilizzate di pompe a pistoni ad alta pressione e grande flusso con struttura compatta, ampia area di cuscinetto e forte capacità di resistere al momento ribaltante. La sua valutazione dell'affidabilità è la parte fondamentale dell'affidabilità della pompa a pistone. Viene proposto un metodo di valutazione dell'affidabilità per la rottura da fatica e il degrado da usura delle coppie di valvole sferiche con un determinato angolo di inclinazione dello stantuffo. È stato stabilito il modello di distribuzione del film d'olio della coppia di valvole sferiche ed è stata ottenuta l'espressione della pressione della cinghia di tenuta interna ed esterna per realizzare l'analisi della forza della coppia di valvole. Attraverso il modello di simulazione ANSYS e l'analisi dell'anello debole del blocco cilindri, l'analisi dell'affidabilità a fatica del blocco cilindri viene effettuata in base al criterio Miner. L'affidabilità dell'usura della coppia di piastre sferiche viene calcolata in base alla teoria gaussiana inversa. Infine, l'affidabilità alla fatica e l'affidabilità all'usura vengono combinate per studiare l'affidabilità complessiva. I risultati mostrano che l'anello più debole della coppia di valvole sferiche della pompa a pistoni assiali con stantuffo inclinato è l'angolo acuto dell'interfaccia dei fori della cavità ad alta e bassa pressione. Nelle condizioni di stress indicate, il tasso di sopravvivenza è del 50%, i tempi di ciclo più bassi dell'apparecchiatura sono 4.839×109 e la durata del blocco cilindri è di 31.839,52 ore. L'ordine di grandezza del ciclo di sollecitazione complessivo è coerente con l'ordine di grandezza del ciclo nell'affidabilità alla fatica e all'usura, quindi l'affidabilità complessiva viene ridotta quando si combinano più affidabilità.