阀是钻井泵的关键部件和易损件之一，其设计好坏直接影响到泵的工作性能和使用寿命。一方面，要提高泵阀接触表面耐冲蚀的能力，就必然要增加接触面的表面硬度，而硬度过高又会削弱耐冲击的性能。另一方面，要提高材料抗冲击载荷的能力，就必须保证材料有较高的韧性，相应的硬度又会受影响。此外，尽管泵阀的综合性能好，但在不同工况条件下，各种性能并不会同时发挥作用，且泵阀的加工成本也会相应提高。因此，研究泵阀的失效机理对泵阀的设计制造具有重要的指导作用。

一般而言，造成钻井泵阀失效的原因有冲击疲劳破坏和冲蚀磨砺磨损（液力磨砺性磨损）两种。然而通过对矿场报废的钻井泵阀宏观和微观形貌分析表明，冲击疲劳破坏是泵阀失效的主要机理，因此在泵阀设计时，要重点考虑泵阀材料的抗冲击疲劳性能及由零件的局部应力状态确定的疲劳强度。

本文依据泵阀在关闭阶段的简化模型和泵阀冲击过程的有限元动力学模型，重点研究泵阀冲击时，阀盘与阀座接触面上产生应力集中部位的受力形式及程度，并通过泵阀疲劳寿命曲线对最大应力区进行疲劳校核，从而估算泵阀的使用寿命。根据疲劳寿命曲线，以泵阀最弱区为对象，通过改进泵阀的结构以降低峰值应力，为高效地利用泵阀提出可行性方案。