随着泵技术的发展,高质量、高性能的特殊用泵的研究越来越受重视,核电能源的持续发展使核电用泵的研究显得尤为重要。在核电站的常规岛凝结水系统中存在着各种各样的泵,由于泵的各部件都工作在高温高压的环境中,这对泵的运行安全性提出了更高的要求。本文以常规岛凝结水高温高压泵为研究对象,根据企业的要求,并参考其他相似泵的设计,对高温高压泵的结构进行了改进设计与分析。首先,根据特定的流量和扬程等参数,确定了泵的主要参数及叶轮的形状尺寸,为核电泵整体结构尺寸的确定提供了理论依据。由于高温高压环境下对核电泵安全运行的高要求,普通毛坯件铸造或焊接的离心泵泵体的性能与质量均较低,故本文的泵体采用不锈钢材料锻造成型。泵的进出口法兰的存在会影响泵体的切削加工性能,故将泵体设计为回转体并设计了非标准法兰。设计内容主要包括对出口法兰盘、垫片、螺栓、泵体的选材及承载能力进行计算分析,及对高温高压环境下螺栓的应力松弛分析,设计了法兰螺栓联接的整体结构。然后,运用SolidWorks为高温高压泵建立了三维模型,为零部件的仿真分析做好准备。其次,对泵进出口法兰螺栓、底座固定螺栓及泵轴等主要结构进行了强度计算,以保证泵的强度要求。同时运用ANSYS软件对泵体、轴及底座进行静力学分析,获得总变形图和应力、应变云图,以校核强度。在此基础上还对泵轴进行了疲劳分析以保证其寿命,提高可靠性。利用ANSYS对泵的主要结构进行了模态分析,得到固有频率和振形图,其一阶固有频率大于主轴频率,则不会发生共振,从而减小振动及噪声。在整体结构的模态分析基础上,进行了抗震性分析,得到在地震载荷作用下整体结构的地震响应云图,确保泵在满足规定的抗震等级的情况下能正常工作。最后,对核电泵零部件进行了可靠性分析。根据零件失效的原因对高温高压泵设计过程中采取的相应措施进行了分析,以保证零件的安全可靠性。并对螺栓及法兰结构进行可靠性预测,运用可靠性灵敏度分析得出了基本随机参数对零部件稳健度的影响,为零件可靠性优化设计奠定了理论基础。