Kako bi se riješio problem da karakteristike protoka balansiranog regulacionog ventila klipnog tipa dizajniranog empirijskom formulom uvelike odstupaju od očekivane prave linije, predložena je šema za optimizaciju strukture kalema regulacionog ventila klipnog tipa. Shema uzima koeficijent protoka i prirast koeficijenta protoka kao kriterije za procjenu stepena linearnog uklapanja, uzima eksperimentalni test kao premisu i numeričku simulaciju kao glavno sredstvo za prilagođavanje i optimizaciju strukture kalema korak po korak i provjerava racionalnost i tačnost šeme kroz numeričku simulaciju. Rezultati pokazuju da optimizovana struktura kalema čini da karakteristike protoka dobro odgovaraju pravoj liniji, a odstupanje koeficijenta protoka od teorijske vrednosti pri svakom otvoru se smanjuje sa više od 8% na manje od 2%. Odstupanje prirasta koeficijenta protoka od teorijske vrijednosti prije optimizacije je uglavnom više od 15%, a maksimum do 63,26% smanjen je na manje od 5%, a maksimalna vrijednost je bila samo 13,62%.

Par sfernih ventila je jedna od najčešće korištenih struktura klipne pumpe visokog pritiska i velikog protoka sa kompaktnom strukturom, velikom površinom ležaja i jakom sposobnošću da se odupre momentu prevrtanja. Njena procjena pouzdanosti je ključni dio pouzdanosti klipne pumpe. Predložena je metoda procjene pouzdanosti zamorne pukotine i degradacije habanja sfernih parova ventila s određenim kutom nagiba klipa. Utvrđen je model distribucije uljnog filma sfernog para ventila i dobivena je ekspresija tlaka unutrašnjeg i vanjskog zaptivnog pojasa za realizaciju analize sila para ventila. Kroz ANSYS simulacijski model i analizu slabe karike bloka cilindra, vrši se analiza pouzdanosti zamora bloka cilindara na osnovu Miner kriterijuma. Pouzdanost habanja sfernog para ploča izračunata je na osnovu inverzne Gausove teorije. Konačno, pouzdanost na zamor i pouzdanost na habanje se kombinuju da bi se proučavala ukupna pouzdanost. Rezultati pokazuju da je najslabija karika sfernog para ventila aksijalne klipne pumpe sa kosim klipom oštar ugao sučelja otvora visokog i niskog pritiska. Pod datim uslovima naprezanja, stopa preživljavanja je 50%, najniža ciklusna vremena opreme je 4,839×109, a vijek trajanja bloka cilindra je 31 839,52 h. Red veličine ukupnog ciklusa naprezanja je u skladu s redoslijedom veličine ciklusa u pouzdanosti zamora i habanja, tako da je ukupna pouzdanost smanjena kada se kombinuje višestruka pouzdanost.