Para resolver el problema de que las características de flujo de la válvula reguladora equilibrada de tipo émbolo diseñada mediante una fórmula empírica se desvían mucho de la línea recta esperada, se propone un esquema para optimizar la estructura del carrete de la válvula reguladora de tipo émbolo. El esquema toma el coeficiente de flujo y el incremento del coeficiente de flujo como criterio para evaluar el grado de ajuste lineal, toma la prueba experimental como premisa y la simulación numérica como medio principal para ajustar y optimizar la estructura del carrete paso a paso, y verifica la Racionalidad y precisión del esquema mediante simulación numérica. Los resultados muestran que la estructura optimizada del carrete hace que las características del flujo se ajusten perfectamente a la línea recta, y la desviación del coeficiente de flujo del valor teórico en cada abertura se reduce de más del 8% a menos del 2%. La desviación del incremento del coeficiente de flujo del valor teórico antes de la optimización es en su mayoría superior al 15%, y el máximo es de hasta el 63,26% disminuido a menos del 5%, y el valor máximo fue solo del 13,62%.

El par de válvulas esféricas es una de las estructuras comúnmente utilizadas en bombas de pistón de flujo grande y alta presión con una estructura compacta, una gran área de soporte y una gran capacidad para resistir el momento de vuelco. Su evaluación de confiabilidad es la parte clave de la confiabilidad de la bomba de pistón. Se propone un método de evaluación de confiabilidad para grietas por fatiga y degradación por desgaste de pares de válvulas esféricas con un cierto ángulo de inclinación del émbolo. Se estableció el modelo de distribución de la película de aceite del par de válvulas esféricas y se obtuvo la expresión de presión de la correa de sellado interior y exterior para realizar el análisis de fuerza del par de válvulas. A través del modelo de simulación ANSYS y el análisis del eslabón débil del bloque de cilindros, se realiza el análisis de confiabilidad por fatiga del bloque de cilindros con base en el criterio de Miner. La confiabilidad del desgaste del par de placas esféricas se calcula basándose en la teoría gaussiana inversa. Finalmente, la confiabilidad por fatiga y la confiabilidad por desgaste se combinan para estudiar la confiabilidad general. Los resultados muestran que el eslabón más débil del par de válvulas esféricas de la bomba de pistones axiales con émbolo inclinado es la esquina afilada de la interfaz de los orificios de la cavidad de alta y baja presión. Bajo la condición de estrés dada, la tasa de supervivencia es del 50%, los tiempos de ciclo más bajos del equipo son 4.839×109 y la vida útil del bloque de cilindros es 31 839,52 h. El orden de magnitud del ciclo de tensión general es consistente con el orden de magnitud del ciclo de confiabilidad por fatiga y desgaste, por lo que la confiabilidad general se reduce cuando se combinan confiabilidad múltiple.