Щоб вирішити проблему, пов’язану з тим, що характеристики потоку збалансованого регулюючого клапана плунжерного типу, розроблені за емпіричною формулою, сильно відхиляються від очікуваної прямої лінії, запропоновано схему оптимізації конструкції золотника регулюючого клапана плунжерного типу. Схема бере коефіцієнт потоку та приріст коефіцієнта потоку як критерії для оцінки ступеня лінійної відповідності, бере експериментальний тест як передумову, а чисельне моделювання як основний засіб для налаштування та оптимізації структури золотника крок за кроком, і перевіряє раціональність і точність схеми шляхом чисельного моделювання. Результати показують, що оптимізована структура золотника дозволяє характеристикам потоку точно відповідати прямій лінії, а відхилення коефіцієнта потоку від теоретичного значення при кожному отворі зменшується з більш ніж 8% до менше ніж 2%. Відхилення приросту коефіцієнта витрати від теоретичного значення до оптимізації здебільшого більше 15%, а максимум до 63,26% зменшився до менше 5%, а максимальне значення становило лише 13,62%.

Сферична пара клапанів є однією з часто використовуваних структур поршневого насоса високого тиску та великої витрати з компактною структурою, великою опорною площею та сильною здатністю протистояти моменту перекидання. Оцінка його надійності є ключовою частиною надійності поршневого насоса. Запропоновано метод оцінки надійності втомної тріщини та деградації зношування сферичних пар клапанів із певним кутом нахилу плунжера. Було встановлено модель розподілу масляної плівки сферичної пари клапанів і отримано вираження тиску внутрішнього та зовнішнього ущільнювального пояса для реалізації силового аналізу пари клапанів. За допомогою імітаційної моделі ANSYS та аналізу слабкої ланки блоку циліндрів виконується аналіз надійності блоку циліндрів на втомну силу на основі критерію Майнера. Зносна надійність пари сферичних пластин розрахована на основі зворотної теорії Гауса. Нарешті, надійність від втоми та надійність від зносу поєднуються для вивчення загальної надійності. Результати показують, що найслабшою ланкою сферичної клапанної пари аксіально-поршневого насоса з похилим плунжером є гострий кут розділу отворів порожнини високого та низького тиску. При заданому напруженому стані виживаність становить 50%, найменший час циклу обладнання – 4,839×109, а ресурс блоку циліндрів – 31839,52 год. Порядок величини загального циклу напруги узгоджується з порядком величини циклу втоми та надійності зношування, тому загальна надійність знижується, коли поєднується багаторазова надійність.