به منظور حل این مشکل که ویژگی های جریان شیر تنظیم متعادل نوع پیستونی طراحی شده توسط فرمول تجربی تا حد زیادی از خط مستقیم مورد انتظار منحرف می شود، طرحی برای بهینه سازی ساختار قرقره شیر تنظیم کننده نوع پیستونی ارائه شده است. این طرح ضریب جریان و افزایش ضریب جریان را به عنوان معیار برای ارزیابی درجه تناسب خطی در نظر می گیرد، آزمون تجربی را به عنوان پیش فرض و شبیه سازی عددی را به عنوان ابزار اصلی برای تنظیم و بهینه سازی ساختار قرقره گام به گام در نظر می گیرد و تأیید می کند عقلانیت و دقت طرح از طریق شبیه سازی عددی. نتایج نشان می‌دهد که ساختار قرقره بهینه‌سازی شده باعث می‌شود که ویژگی‌های جریان به شدت با خط مستقیم مطابقت داشته باشند و انحراف ضریب جریان از مقدار نظری در هر دهانه از بیش از ۸ درصد به کمتر از ۲ درصد کاهش می‌یابد. انحراف افزایش ضریب جریان از مقدار نظری قبل از بهینه‌سازی بیشتر از 15% است و حداکثر تا 63.26% به کمتر از 5% کاهش یافته و حداکثر مقدار فقط 13.62% بوده است.

جفت سوپاپ کروی یکی از سازه های متداول پمپ پیستونی فشار بالا و جریان بزرگ با ساختار فشرده، سطح باربری بزرگ و توانایی قوی در مقاومت در برابر گشتاور واژگونی است. ارزیابی قابلیت اطمینان آن بخش کلیدی قابلیت اطمینان پمپ پیستونی است. یک روش ارزیابی قابلیت اطمینان برای ترک خستگی و تخریب سایش جفت‌های دریچه‌های کروی با زاویه شیب معینی از پیستون پیشنهاد شده است. مدل توزیع فیلم روغن جفت سوپاپ کروی ایجاد شد و بیان فشار تسمه آب بندی داخلی و خارجی برای تحقق تجزیه و تحلیل نیرو جفت سوپاپ به دست آمد. از طریق مدل شبیه‌سازی ANSYS و تحلیل پیوند ضعیف بلوک سیلندر، تحلیل قابلیت اطمینان خستگی بلوک سیلندر بر اساس معیار ماینر انجام می‌شود. قابلیت اطمینان سایش جفت صفحه کروی بر اساس نظریه گاوسی معکوس محاسبه می شود. در نهایت، قابلیت اطمینان خستگی و قابلیت اطمینان سایش برای مطالعه قابلیت اطمینان کلی ترکیب می‌شوند. نتایج نشان می دهد که ضعیف ترین پیوند جفت سوپاپ کروی پمپ پیستونی محوری با پیستون مایل، گوشه تیز رابط سوراخ های حفره فشار بالا و پایین است. در شرایط تنش داده شده، میزان بقا 50٪ است، کمترین زمان چرخه تجهیزات 4.839×109، و عمر بلوک سیلندر 31 839.52 ساعت است. ترتیب بزرگی چرخه تنش کلی با مرتبه بزرگی چرخه در قابلیت اطمینان خستگی و سایش مطابقت دارد، بنابراین وقتی قابلیت اطمینان چندگانه ترکیب می‌شود، قابلیت اطمینان کلی کاهش می‌یابد.