航道疏浚、内湖清淤、填海造地等作业中,核心设备泥泵的过流部件(叶轮、泵壳、前后衬板)往往由于汽蚀与磨损问题导致其失效,其中泥泵过流部件前衬板磨损与汽蚀损坏最为严重,严重制约着生产效率。为延长泥泵前衬板使用寿命,本文通过数值模拟与试验相结合的方法,研究泥泵前衬板部位的磨损行为及磨损率分布情况。并结合实际工况设计磨损汽蚀试验台对不同耐磨材料进行试验,优选衬板用抗磨蚀材料,以期提高疏浚效率与降低运行成本,研究具有重要的理论与实践意义。本文通过DPM erosion模型分析了不同粒径颗粒在前衬板部位的固相浓度分布、压力场分布、颗粒运动轨迹及磨损率分布等,研究表明,蜗壳隔舌处下方的前衬板磨损最为严重,主要原因是泥泵旋转液流及蜗壳隔舌处的涡流携带小直径颗粒的快速冲刷。由于加工制作以及磨损引起的衬板表面并不平整,通过加设半球状体凹坑来模拟衬板实际运行状态,研究发现,在前衬板外圈肩胛环处,汽蚀严重,该处流体速度最大,磨损失效应是汽蚀与磨损的耦合作用。前衬板部位的失效受到泥沙水汽蚀与磨损的共同作用,同时蜗壳隔舌处涡流对液流的运动影响比较严重,进一步加剧了前衬板过流面的磨蚀。为进一步研究衬板处颗粒磨损机理,结合现场衬板运行工况,加工制作了转盘磨蚀试验台,理论分析与试验研究不同耐磨试件周边流场及磨损率的分布规律。利用转盘试验台对常用的8种耐磨材料进行汽蚀与磨损实验,通过分析不同材料在不同工况下的平均磨损率,以及磨蚀后各种材料的表面三维形貌,得到泥泵衬板材料的抗汽蚀与磨损性能,根据衬板磨损失效机制以及耐磨材料的性质,确定了前衬板内外圈的材料组合,即外圈肩胛环采用硬度高的碳化钨(2200HV～2300HV),内圈采用弹性好的聚氨酯(硬度邵A72)。最后根据理论分析与试验结果,将现场用前衬板分块加工,并在不同部位选用不同的耐磨材料组合,设计制造了大型泥浆泵前衬板,进行了现场试验。