针对安全阀目前的发展趋势以及应用领域，在传统溢流阀的设计理念和结构特点的基础上，分析液压支架用双级保护大流量安全阀的总体结构，并结合液压支架的工作原理阐述了其具体的工作过程，根据实际工况需求，设计出一种能够满足不同工况需求的液压支架用抗冲击双级保护大流量安全阀。　　根据安全阀相关标准以及压力、流量方面的要求初步了确定双级保护大流量安全阀的结构模型，并对关键尺寸进行初步设计。另外针对二级差动阀中阻尼孔直径对于安全阀动态特性的影响，又在结构中加入了一个阻尼孔环形调节螺套，可以通过调节阻尼孔环形调节螺套与主阀芯的搭合量来改变阻尼孔直径，得到不同具有阻尼作用的大流量安全阀。　　运用Matlab中的Simulink模块分析阶跃流量下双级保护大流量安全阀整体结构的动态特性曲线可知，所设计的双级保护大流量安全阀具有较小的压力上升时间、压力超调量、压力稳定时间、卸荷时间，而且在流量上也能够满足最初的设计要求。重点分析了进口横截面积、差动面积、弹簧刚度、弹簧预压缩量之间的相互影响对于安全阀动态特性的影响，另外二级差动阀芯选取不同结构尺寸而导致的质量差异对阀动态特性也存在一定的影响，需要对主阀芯质量和阻尼孔直径选取不同数值时的大流量安全阀进行动态特性的对比分析。根据分析可以知道，安全阀的进口横截面积、差动面积、弹簧刚度以及弹簧预压缩量对于安全阀的特性影响很大，而且他们之间并不是单独影响着阀的特性，所以在设计过程中应根据设计要求适当合理的考虑结构参数之间的关系对于安全阀动态特性的影响，选取适宜的数值，使安全阀能够拥有良好的动态特性，保证安全阀工作的稳定性和可靠性。　　针对阀芯从闭合到完全开启的工作过程，分别对相同入口压力、二级差动阀芯不同开度情况下阀体内部流场进行了仿真。从流场分析结果可知:随着二级差动阀芯开度的不断加大，安全阀内部流场的负压值随二级差动阀芯开的加大而逐渐较小，而负压的出现区域由一级差动阀出液口处转移到二级差动阀芯开口位置，最后出现在阀套出液口位置处，由于压力的变化梯度较大，在此处出现气穴以及气蚀现象的几率非常高;安全阀内部工作介质的流速不断变化，二级差动阀芯开口处释放的工作介质越来越多，最大流速由一级直动阀出液口处转移到阀套出液口处;另外随着二级差动阀将大量的高压高速工作介质释放，在发生结构突变的过流区域，呈现出液流与阀体内壁脱离的情况，此时极易出现漩涡区。根据流场分析结果对安全阀内部结构特征进行优化设计，完善安全阀结构设计。然后将流场分析的数据结果以流体载荷的方式加载到主阀芯等关键零部件上进行流固耦合分析，得出二级差动阀芯、阀套、阀座等关键元件以及整体结构的应力、应变云图，对结构进行强度分析，以分析结果为依据，找出结构的薄弱环节（应力应变集中区域），对结构的强度进行校验，分析表明安全阀的结构设计以及选择的材质完全能满足其使用要求。　　对液压支架立柱回路进行模拟仿真分析，加入立柱缸体变形量这一因素，以项板下沉速度为系统输入，从而得到顶板冲击下所设计双级保护大流量安全阀的抗冲击特性:系统压力很快稳定在安全阀调定，系统动态性能良好，之后随着冲击的消失，安全阀快速闭合，能够有效的为立柱回路系统卸荷，保障液压支架支护设备的稳定性。另外，将设计双级保护大流量安全阀与采用普通小流量安全阀时液压支架立柱回路的抗冲击特性进行了对比分析，表明采用双级保护大流量安全阀的优点。　　根据实验室基础条件，搭建双级保护安全阀冲击试验台，分别对其进行整体仿真分析和冲击试验，将试验结果与模拟仿真数据进行对比分析:安全阀的稳态压力为44MPa，稳态流量为950L/min，压力超调量和流量超调量均满足设计和有关标准的要求，且压力和流量上升时间达到20ms左右，可见所设计的双级保护大流量安全阀具有良好的抗冲击特性。