随着现代工业化程度的日益提高,化工、冶炼等行业对离心泵的需求量越来越大,而砂浆泵因其优良的性能在单级单吸离心泵中占很大比例。设计性能优良的砂浆泵已成为流体机械行业研究的热点之一。本课题旨在通过先进设计方法设计出水力性能较好的砂浆泵叶轮以及重要零件,同时在确保使用要求的情况下节约原材料；设计流道性能良好的进、出口电磁阀门；编制PLC防空转控制程序避免砂浆泵发生汽蚀；进行节能调速控制研究实现砂浆泵的节能控制,从而达到节约能源、提高效率的目的。该课题为今后砂浆泵新产品的开发提供理论依据。本文从叶片型线、包角和厚度对砂浆泵性能的影响入手,根据设计要求经过分析、计算得到了最合理的叶轮设计方案,并将通过该方案设计的叶轮与利用传统方法设计的叶轮及全流域进行了ANSYS CFX数值计算,通过对计算结果的分析,验证了该方案的可行性。对砂浆泵各零部件进行布置,从而确定它们的结构及尺寸,通过计算得到泵托架和轴的受力分布,采用ANSYS中静力学分析的方法对它们进行分析,验证它们的可靠性；对砂浆泵整机进行了基于ADAMS的运动学和动力学仿真；设计了进、出口电磁阀门,并对其流道进行FLUENT数值计算,根据计算结果对流道结构进行改进,改善了阀门流道的性能；分析了五种砂浆泵在正常运行时的进口速度,编制PLC程序对系统进行防空转控制,将程序导入实验台进行模拟实验,其结果完全符合砂浆泵的防空转控制要求,从而达到利用控制手段防止泵运转过程中出现空转现象、避免过流部件因汽蚀损坏的目的；提出了利用现代控制理论设计控制器实现对泵的节能调速控制的设想,分析了泵配套电机的可调速范围,并通过分析计算得到了泵在可调速范围内几种转速下的性能参数值,建立砂浆泵系统的近似数学模型和参考模型,设计模糊控制器后运用模型参考自适应控制方法建立了SIMULINK仿真模型,通过仿真分析以及与传统PID控制的仿真结果比较,验证了节能调速控制方案的可行性。通过本次课题的研究,确定了一种水力性能较好的叶轮设计方案,并且在一定程度上减小了砂浆泵零件的尺寸,获得了性能较优良的电磁阀门,实现了砂浆泵的防空转控制及节能调速控制。