本文通过借鉴溢流阀设计原理,设计了液压支架使用的一种大流量安全阀,并利用键合图理论对其进行了数学建模,使用20-sim软件对键合图的数学模型进行仿真,通过改变安全阀键合图模型中的外弹簧预压缩量、外弹簧刚度、差动面积、阀芯质量、阻尼孔直径来研究大流量安全阀的动态特性。发现,外弹簧预压缩量、外弹簧刚度对以及差动面积对大流量安全阀的开启压力有着很大的影响,阀芯质量对其开启压力影响很小。然后,通过使用PRO/E对安全阀流道主要元件进行三维实体建模,并用Ansys Workbench自带的Modeler Designer对安全阀的三维模型进行处理,扣出了安全阀流道的三维模型,之后对其网格划分,通过施加符合实际工作状态的边界条件和参数,对其内流场进行仿真。最终,得到了安全阀内流场处Z平面的压力云图、速度云图、压力等值线图、速度矢量图,发现在小阀芯开口处以及主阀芯抬肩处有涡流,为以后安全阀的设计以及优化提供了有力依据。最后,目前国内针对大流量安全阀的试验系统相对短缺。根据液压支架用双级卸载保护安全阀的设计参数及性能分析,依据液压系统设计原则,建立针对大流量安全阀压力和流量的试验系统模型,并根据目前国内液压系统元件性能参数选择建立大流量安全阀试验系统。