溢流阀是保证工程机械液压系统稳定工作的重要元件。装载机运行过程中，旁接在液压系统主泵出口的溢流阀存在有溢流阀阀芯的振动和噪声问题。为此，设计了二级调压直动式溢流阀，通过结构上设计二级阻尼孔、采用双弹簧结构、并在弹簧腔与出油口之间设置阻尼孔来解决上述溢流阀阀芯的振动和噪声问题。通过数学建模分析了溢流阀的静态特性和动态特性、运用AMESim软件对所设计的溢流阀进行仿真、分析了影响溢流阀性能的参数，并验证了模型的正确性。仿真结果表明，改进后的溢流阀其性能较普通直动式溢流阀有明显的提高：调压精度好、调压范围大、响应速度快；同时解决了装载机阀芯与阀座的碰撞问题，降低了溢流阀的故障率；降低了弹簧预压缩量，提高了弹簧的使用寿命，研究结果对溢流阀的设计有一定的参考价值。

通过分析普通先导溢流阀的不足，在装载机工况下，设计了新型溢流阀，建立数学模型分析溢流阀的动静态特性，运用AMES.im软件对所设计的溢流阀与普通先导阀进行对比仿真，仿真结果表明，改进后的溢流阀其性能较普通先导溢流阀有明显的提高：超调量小、响应速度快等。在不同结构参数下，进行AMESim仿真，分析结构参数对新阀的影响，结果表明阻尼孔直径等参数影响溢流阀的平稳性等性能。利用FLUENT对阀进行流场仿真，改进主阀流道，减小气蚀、液压冲击等现象，在不同结构参数下，分析结构参数对溢流阀流态的影响，结果表明，主阀芯结构参数影响溢流阀内部涡流大小等性能。研究为新阀的优化提供理论指导，并且对同类型产品的相关研究有一定的参考价值。