浆体管道运输是利用水力在管道中输送固体颗粒物料,多用于矿山、冶金等行业的精矿砂、尾矿砂运输。目前实际工程中,常用水隔离泵进行精矿砂、尾矿砂输送,但该泵存在混浆和水耗两个疑难问题。针对这两个问题,本文提出一种新型的浆体运输泵——液动水隔膜泵。该泵通过隔膜把尾矿砂浆体和清水隔离开,利用隔膜的变形来达到吸浆和排浆的目的,彻底根除混浆和水耗现象。本文是以尾矿砂的输送为研究背景,对液动水隔膜泵进行设计和研究。首先,针对尾矿砂浆体管道的输送特性进行研究,在浆体管道输送理论的基础上,通过实验测出输送尾矿砂的密度、颗粒组成等物理特性,并进行尾矿砂浆体静态沉降特性实验,获得不同浓度的尾矿砂浆体静态沉降特性。根据输送距离、流量和高差等参数,计算出在不同浓度下尾矿砂浆体的临界流速和流量,确定尾矿砂浆体运输的管道方案。其次,根据所输送尾矿砂浆体的参数,确定液动水隔膜泵的传送压力和结构尺寸,利用Solidworks三维软件,对液动水隔膜泵进行建模和虚拟装配设计;并对组合液压缸进行结构设计;对液动水隔膜泵的关键部件——罐体进行分析,利用Ansys Workbench软件,在满足强度要求的前提下,对目标进行优化运算,罐体总重量由原来的797公斤减为692公斤,共减轻了105公斤,减重为总体重量的13%。最后,对液动水隔膜泵的隔膜进行分析和研究,隔膜由帘布线和橡胶组成,帘布线作为骨架,其特性会影响液动水隔膜泵的性能和寿命。在相同的载荷条件下,建立矩形格、单螺旋、双螺旋三种形式的帘布线骨架模型,通过有限元对比分析,得到双螺旋帘布线骨架的隔膜强度最优,并获得隔膜破坏的最大压力差,又进一步探讨帘布线疏密程度对隔膜性能的影响,并优化帘布线的结构形式,提高隔膜的强度和寿命。