随着世界范围内工业技术发展迅速，能源短缺和环境污染问题日趋严重。液压系统节能已经成为人们普遍关注的问题，作为液压系统中最广泛使用的执行元件，液压缸节能技术的研究也广泛展开。针对这种情况，设计了双活塞串联液压缸。首先，本文依据液压缸设计的原则和步骤，在现有设计和现有技术的基础上提出了一种双活塞串联液压缸的理论模型，完成了模型的各主要组件的设计研究工作。其次，分析了液压系统中常用的三种节流调速回路，并以简易的机床液压系统为例进行了双活塞串联液压缸在变速回路中的应用设计，结果显示该液压缸能够很好的实现系统调速需求，达到系统节能目的。最后，分析了三角形节流槽通流面积随开口度变化情况，建立了液压缸系统的数学模型，依据数学模型利用AMESim软件进行了仿真分析，详细探究了三角槽对液压缸的缓冲作用，以及吸油阀主要参数对液压缸工作性能的影响。文章的研究成果对于串联液压缸的设计起到了一定的理论支撑作用，仿真分析对实际设计具有较强的指导作用。