本文以液压支架用阀组中的纯水介质液控单向阀做为研究对象,采用理论分析、参数计算、有限元模拟仿真、试验等方法,对其进行了系统的研究。论文设计了适用于纯水介质液控单向阀的结构、分析了阀工作过程中的动态特性;研究了阀口结构对产生气穴的影响;对四种阀口结构进行了仿真分析,通过仿真结果优化阀口结构,设计出抑制气穴能力强的液压支架水介质液控单向阀;构建了液控单向阀性能检测实验台的整体方案,并设计了测试系统的数据采集硬件和软件,最后对设计的液控单向阀进行了试验。论文主要完成工作如下:（1）在研究了国内外纯水介质适用液压阀结构现状的基础上,结合液压支架液控单向阀的实际工况,根据技术要求设计了纯水液控单向阀的结构参数,对液控单向阀卸荷阶段的工况进行了研究,通过传递函数法以及劳斯-霍维茨判据证明了液控单向阀的工作稳定性。（2）针对水介质液压系统中出现的严重气穴现象,通过理论分析,提出了四种能够抑制气穴产生的阀口结构,基于计算流体力学中的气穴模型与湍流模型,分别对提出的四种阀口结构在三种不同开度的流场情况进行了仿真分析,最终表明阀座圆角并开设高压节流通道的模型能够很好抑制气穴的产生。（3）依据国家标准中对液控单向阀性能检测的要求,设计了液控单向阀性能检测试验方案,包括液压系统设计、增压缸与蓄能器结构的设计。搭建了液控单向阀试验台的数据采集系统的硬件系统,选择了合适的传感器与数据采集卡,使用LabVIEW软件设计了数据采集系统的上位机界面。（4）对设计的液控单向阀样件进行了性能检测,通过采集阀出口压力信号、进行频谱对比,分析气穴产生的概率。结果表明:该液控单向阀性能参数能够满足国家标准规定;此液控单向阀的阀口结构能够更好的抑制气穴的产生。