Kako bi se riješio problem da karakteristike protoka klipnog balansiranog regulacijskog ventila dizajniranog empirijskom formulom uvelike odstupaju od očekivane ravne linije, predložena je shema za optimizaciju strukture kalema klipnog regulacijskog ventila. Shema uzima koeficijent protoka i povećanje koeficijenta protoka kao kriterije za procjenu stupnja linearnog pristajanja, uzima eksperimentalni test kao premisu, a numeričku simulaciju kao glavno sredstvo za podešavanje i optimizaciju strukture kalema korak po korak, i provjerava racionalnost i točnost sheme kroz numeričku simulaciju. Rezultati pokazuju da optimizirana struktura kalema čini karakteristike protoka visoko prilagođenim pravoj liniji, a odstupanje koeficijenta protoka od teorijske vrijednosti pri svakom otvoru smanjeno je s više od 8% na manje od 2%. Odstupanje prirasta koeficijenta protoka od teorijske vrijednosti prije optimizacije većinom je više od 15%, a maksimalno do 63,26% smanjeno na manje od 5%, a maksimalna vrijednost iznosila je samo 13,62%.

Sferični par ventila jedna je od često korištenih struktura klipne pumpe visokog tlaka i velikog protoka s kompaktnom strukturom, velikom površinom ležaja i snažnom sposobnošću otpornosti na moment prevrtanja. Ocjena pouzdanosti je ključni dio pouzdanosti klipne pumpe. Predlaže se metoda procjene pouzdanosti za degradaciju pukotinama od zamora i trošenjem sfernih parova ventila s određenim kutom nagiba klipa. Utvrđen je model raspodjele uljnog filma sferičnog para ventila i dobiven je izraz tlaka unutarnjeg i vanjskog brtvenog remena kako bi se realizirala analiza sile para ventila. Kroz ANSYS simulacijski model i analizu slabe karike bloka cilindra, provodi se analiza pouzdanosti bloka cilindra na zamor na temelju Minerovog kriterija. Pouzdanost trošenja sfernog para ploča izračunata je na temelju inverzne Gaussove teorije. Konačno, pouzdanost na zamor i pouzdanost na trošenje kombiniraju se kako bi se proučila ukupna pouzdanost. Rezultati pokazuju da je najslabija karika sferičnog para ventila aksijalne klipne pumpe s kosim klipom oštar kut sučelja visokotlačnih i niskotlačnih šupljina. Pod zadanim uvjetima naprezanja, stopa preživljavanja je 50%, najniže vrijeme ciklusa opreme je 4,839×109, a vijek trajanja bloka cilindra je 31 839,52 h. Redoslijed veličine ukupnog ciklusa naprezanja u skladu je s redoslijedom veličine ciklusa u pouzdanosti umora i trošenja, tako da je ukupna pouzdanost smanjena kada se kombinira višestruka pouzdanost.