随着经济的发展和社会的不断进步,能源消耗日益增加,能量回收装置广泛应用于反渗透海水淡化和合成氨工业的余压能回收、泵马达测试系统的功率回收、二次调节液压系统(液压变压器)等领域,目前大多核心技术为国外所垄断,自主研发显的尤为紧迫。本课题组创新性提出了一种能量回收型泵-马达集成装置用于能量回收系统,高压高速化的工况使得它是液压系统的振动源头之一,当发生共振时会导致其生命周期锐减,研究其振动特性分布对整个系统的稳定可靠运行来说是必不可少的。为此,本文以转子系统的偏心和不平衡为单一激振源展开轴向柱塞泵-马达的机械振动特性研究,这对装置的结构优化及系统的减振抑噪具有重要意义。简单阐述了泵-马达集成装置的能量回收原理,进一步进行了振动机理分析,给出其振动描述,依照振动传递路径的深入分析,发现了5条振动传递路径且最终的受体都是壳体表面。随后建立了泵-马达集成装置的简化动力学模型,也包括振动系统传递路径数学模型的建立。根据仿真分析及借鉴参考等手段初步确定了数学模型中的刚度和阻尼参数,进而通过在MATLAB中编写程序,使用Runge-Kutta法求解了该振动动力学模型,得到了振动系统前、中、后壳体振动加速度的时/频域特性曲线。在ANSYS Workbench中搭建了分析平台,通过模态分析获取了泵-马达结构的固有频率和振型,发现了壳体表面结构刚度较小的位置,进而通过响应谱分析找到了结构在X、Y、Z三个维度上的振动响应灵敏度区域,发现在Z维度上响应最为灵敏,针对容易引起谐振的区域展开谐响应分析,发现了谐振峰值频率接近于结构的第5阶固有频率,进一步研究了谐振频率下壳体结构的振动特性及其变化规律。在理论分析的基础上,搭建了泵-马达能量回收试验平台,利用东华动态分析测量仪器进行泵-马达集成系统的振动测试分析,根据振动烈度指标进一步给出装置的振动评价。分析结果展示了新型泵-马达集成能量回收装置的振动特性,研究成果有很好的工程应用价值,为进一步的结构优化奠定了基础。本研究中所体现的振动特性分析评价方法及研究思路对于类似的结构振动评估也提供了具体的参考,有助于预测结构振动特性,优化结构设计,预期可以带来一定的社会效益和经济效益,同时对于能源回收保护以及可持续性发展也起到至关重要的作用。