За да се реши проблемът, че характеристиките на потока на балансирания регулиращ клапан от бутален тип, проектиран по емпирична формула, се отклоняват значително от очакваната права линия, е предложена схема за оптимизиране на структурата на макарата на регулиращия клапан от бутален тип. Схемата приема коефициента на потока и увеличението на коефициента на потока като критерии за оценка на степента на линейно прилягане, приема експерименталния тест като предпоставка и числената симулация като основно средство за регулиране и оптимизиране на структурата на макарата стъпка по стъпка и проверява рационалност и точност на схемата чрез числено симулиране. Резултатите показват, че оптимизираната структура на макарата прави характеристиките на потока много подходящи за правата линия, а отклонението на коефициента на потока от теоретичната стойност при всяко отваряне е намалено от повече от 8% до по-малко от 2%. Отклонението на увеличението на коефициента на потока от теоретичната стойност преди оптимизацията е предимно повече от 15%, а максимумът е до 63,26%, намален до по-малко от 5%, а максималната стойност е само 13,62%.

Сферичната двойка клапани е една от често използваните конструкции на бутална помпа с високо налягане и голям поток с компактна структура, голяма площ на лагера и силна способност да устои на момента на преобръщане. Оценката на нейната надеждност е ключова част от надеждността на буталната помпа. Предложен е метод за оценка на надеждността за пукнатини от умора и износване на сферични двойки клапани с определен ъгъл на наклон на буталото. Установен е моделът на разпределение на масления филм на сферичната двойка клапани и е получен изразът на налягането на вътрешния и външния уплътнителен колан, за да се реализира анализът на силата на двойката клапани. Чрез симулационен модел на ANSYS и анализ на слабата връзка на цилиндровия блок, анализът на надеждността на умората на цилиндровия блок се извършва въз основа на критерия на Miner. Надеждността на износване на двойка сферични пластини се изчислява въз основа на обратната теория на Гаус. И накрая, надеждността на умора и надеждността на износване се комбинират, за да се проучи цялостната надеждност. Резултатите показват, че най-слабото звено на двойката сферични клапани на аксиално-буталната помпа с наклонено бутало е острия ъгъл на интерфейса на отворите на кухината с високо и ниско налягане. При дадено състояние на напрежение степента на оцеляване е 50%, най-ниското време на цикъл на оборудването е 4,839×109, а животът на цилиндровия блок е 31 839,52 часа. Редът на големината на общия цикъл на напрежение е в съответствие с порядъка на големината на цикъла при умора и надеждност на износване, така че общата надеждност се намалява, когато се комбинират множество надеждности.