隨著石油化工工藝的不斷變化和能源的日益緊張，要求壓縮機(jī)能夠在更大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)排氣量連續(xù)調(diào)節(jié)。大功率的壓縮機(jī)通常用旁通回流調(diào)節(jié)的方式，雖然能滿足下游工藝生產(chǎn)的需要，但造成了能源的巨大浪費(fèi)。此外，旁通調(diào)節(jié)方式在控制方面也存在一些問題，于是人們開始研究將壓縮機(jī)的流量控制改為氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，投用后取得了成功?，F(xiàn)將有關(guān)研究應(yīng)用的情況介紹如下。

　　西安交通大學(xué)研制的BYH-6/10噴油滑片空氣壓縮機(jī)采用了獨(dú)特的滑片卸荷軸承結(jié)構(gòu)和密封端板結(jié)構(gòu)，先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，建立多種物理數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行理論計(jì)算，確定壓縮機(jī)熱力參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，使之具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、排氣量大、排氣壓力高、排氣量可隨負(fù)荷變化無級(jí)自動(dòng)調(diào)節(jié)，排氣量基本不受壓力變化影響等特點(diǎn)。樣機(jī)經(jīng)505小時(shí)的測(cè)試試驗(yàn)和1979小時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)表明，該機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、可靠性高、噪音低、易損件少、便于維護(hù)，可用于各型深井和中深井鉆機(jī)，也可作為其它場(chǎng)合的壓縮空氣動(dòng)力源使用。已在四川省石油局投入小批量生產(chǎn)。

　　西安交通大學(xué)發(fā)明了CN200710018568.6一種往復(fù)活塞壓縮機(jī)排氣量無級(jí)調(diào)節(jié)方法，該方法由壓縮機(jī)的滿負(fù)荷運(yùn)行的最大排氣量和實(shí)際所需排氣量確定占空比，通過一個(gè)控制系統(tǒng)和一個(gè)或多個(gè)能夠壓開吸氣閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制壓縮機(jī)吸氣閥的強(qiáng)制壓開或自由開閉，使壓縮機(jī)加載循環(huán)與空載循環(huán)間隔分布并符合占空比，從而均勻的提供所需排氣量。該發(fā)明具有可實(shí)現(xiàn)排氣量0～100％連續(xù)調(diào)節(jié)、壓力波動(dòng)小、節(jié)能降噪、簡(jiǎn)單可靠的調(diào)節(jié)效果。

　　武漢理工大學(xué)發(fā)明了CN200820066897.8活塞往復(fù)式壓縮機(jī)余隙無級(jí)調(diào)節(jié)裝置，它包括余隙容積缸(3)、設(shè)置在余隙容積缸(3)內(nèi)的余隙容積缸活塞(301)、用于驅(qū)動(dòng)余隙容積缸活塞(301)的動(dòng)力系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)；余隙容積缸(3)的一端與壓縮機(jī)氣缸(1)缸頭外側(cè)氣缸(101)聯(lián)通。該實(shí)用新型裝置優(yōu)點(diǎn)：壓縮機(jī)可根據(jù)需要，通過動(dòng)力系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)余隙容積缸活塞在余隙容積缸內(nèi)的位置，從而調(diào)節(jié)壓縮機(jī)氣缸的余隙容積，使得壓縮機(jī)輸出氣量能在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)，節(jié)能效果好，操控簡(jiǎn)單，能連續(xù)自動(dòng)地調(diào)整壓縮機(jī)余隙容積的大小，保持輸出氣量的壓力穩(wěn)定。

　　上海交通大學(xué)發(fā)明了CN200610148229.5壓比無級(jí)可調(diào)的小排量壓氣裝置，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域內(nèi)的壓縮機(jī)技術(shù)。包括：低壓筒、壓氣機(jī)、高壓?jiǎn)卧?、控制器、送氣閥、來氣閥、進(jìn)氣閥、排氣閥。其中，高壓?jiǎn)卧ǎ核膫€(gè)高壓筒、三個(gè)電動(dòng)蝶閥、壓力傳感器、輸入氣閥、輸出氣閥。壓氣機(jī)將低壓筒中的氣體壓縮后送入高壓?jiǎn)卧?，控制器在接收到壓力傳感器的壓力信?hào)后控制各電動(dòng)蝶閥動(dòng)作，通過各高壓筒的作用，使氣體達(dá)到指定壓力并輸出。該發(fā)明提供的壓氣裝置小巧、輕便，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝，既可以達(dá)到很高的壓比，也可以連續(xù)無級(jí)改變壓比，是一種航空、航海、水下作業(yè)等特殊工作場(chǎng)合所需要的壓氣裝置。

　　浙江大學(xué)宋健等人針對(duì)活塞式壓縮機(jī)開發(fā)了排氣量全量程無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。從活塞式壓縮機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)入手，分析了全量程氣量無級(jí)調(diào)節(jié)的基本原理，建立了全量程氣量無級(jí)調(diào)節(jié)熱力計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了變工況下的多級(jí)壓縮機(jī)狀態(tài)參數(shù)與壓開進(jìn)氣閥時(shí)間的數(shù)學(xué)關(guān)系。整個(gè)系統(tǒng)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和監(jiān)控系統(tǒng)兩部分組成，主要實(shí)現(xiàn)液壓分配器和壓縮機(jī)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)功能與排氣量、級(jí)間壓力的調(diào)節(jié)功能。液壓分配器是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的核心部件。監(jiān)控系統(tǒng)由上下位機(jī)構(gòu)成，伺服電機(jī)與控制器構(gòu)成下位機(jī)，PC機(jī)配以組態(tài)軟件MCGS構(gòu)成上位機(jī)。在實(shí)驗(yàn)室搭建無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，應(yīng)用到3L10/8二列二級(jí)雙缸作用L型空氣壓縮機(jī)。初步實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)與液壓分配器的同步運(yùn)轉(zhuǎn)以及排氣量、級(jí)間壓力、排氣溫度的調(diào)節(jié)控制。分析不同壓開時(shí)間，排氣量、級(jí)間壓力和排氣溫度的變化規(guī)律，并與理論計(jì)算值比較，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

　　浙江大學(xué)的科研人員還設(shè)計(jì)發(fā)明了相關(guān)的進(jìn)氣閥機(jī)構(gòu)。如CN200610155395.8一種基于時(shí)間控制頂開活塞壓縮機(jī)進(jìn)氣閥的裝置。此裝置主要由外套筒，內(nèi)套筒和中間旋轉(zhuǎn)軸組成。來自供油系統(tǒng)的連續(xù)壓力油從進(jìn)油口進(jìn)入，經(jīng)油壓分配器調(diào)節(jié)后成為壓力脈沖油，并從出油口輸出。通過內(nèi)套筒在軸向的移動(dòng)，改變出油口對(duì)應(yīng)于油壓作用區(qū)的不同位置實(shí)現(xiàn)不同的液壓作用時(shí)間，改變進(jìn)氣閥的頂開持續(xù)時(shí)間。頂開時(shí)間越長(zhǎng)，氣缸內(nèi)氣體回流越多，實(shí)際被壓縮的氣體量越少，從而達(dá)到改變壓縮機(jī)排氣量的目的。內(nèi)套筒出油孔對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)軸油壓作用區(qū)的具體位置由壓縮機(jī)需要調(diào)節(jié)的排氣量來決定。該裝置使活塞壓縮機(jī)排氣量在10～100％范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)連續(xù)的調(diào)節(jié)。

　　再如，CN99203764.6一種用于壓縮機(jī)的氣閥是在傳統(tǒng)壓縮機(jī)氣閥的閥腔內(nèi)設(shè)置包括定位桿、套筒、壓閥筒，具有內(nèi)外彈簧的彈簧座、導(dǎo)板和導(dǎo)向桿的氣量調(diào)節(jié)裝置。定位桿位于閥腔中心，依次穿越升程限制器、閥座、套筒、彈簧座和導(dǎo)板，其中壓閥筒以滑動(dòng)配合套在套筒外，其壓爪伸入閥座通孔觸及閥片，與定位桿同軸線的加力桿自閥外置入閥腔經(jīng)氣量調(diào)節(jié)部件施力于閥片，利用加力桿改變閥片受力大小即可實(shí)現(xiàn)氣量無級(jí)調(diào)節(jié)，該閥閥片使用壽命長(zhǎng)。

　　還有，CN200810061576.3應(yīng)用于爆炸性氣體區(qū)域的往復(fù)壓縮機(jī)無級(jí)氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，系統(tǒng)組成包括防爆液壓油站、液壓分配器、伺服電機(jī)、伺服電機(jī)減速箱、卸荷器、防爆控制箱、傳感器和曲軸編碼器等組成。加裝此系統(tǒng)使大型往復(fù)壓縮機(jī)排氣量能無級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié)，同時(shí)使壓縮機(jī)耗電量隨排氣量減少而減少。在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，分配器始終嚴(yán)格保持1/2 轉(zhuǎn)速與往復(fù)壓縮機(jī)同步旋轉(zhuǎn)，從油站輸出的高壓液壓油經(jīng)液壓分配器作用后生成一周期性壓力脈沖波。此壓力脈沖波的周期時(shí)長(zhǎng)同壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)周期相同，每個(gè)周期的起點(diǎn)在往復(fù)式壓縮機(jī)壓縮行程之前，且壓力作用時(shí)間壓力脈沖寬度是可調(diào)的。此調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用了防爆設(shè)計(jì)，能夠在爆炸性氣體區(qū)域(防爆等級(jí)：EExd II CT4)使用的往復(fù)式壓縮機(jī)上應(yīng)用。

　　無錫五洋賽德壓縮機(jī)有限公司發(fā)明了CN200620070226.X進(jìn)氣控制組合閥，具體地說是一種用于進(jìn)氣口上的閥。按照該實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案，在閥體的上端連接閥蓋，其特征是：在閥體的內(nèi)腔內(nèi)有缸體，在缸體內(nèi)有活塞，在活塞下面的缸體上設(shè)置通道，該通道外端的進(jìn)出口位于閥體的外壁上，在缸體的上端有支座，在活塞的上面與支座間有大彈簧，活塞的活塞桿與支座的內(nèi)腔滑動(dòng)配合，在活塞桿的上端連接閥門，該閥門可以與設(shè)置于閥體上面或閥蓋下面的閥口貼合。這種閥可以根據(jù)客戶對(duì)用氣量的需求，合理提供通斷調(diào)節(jié)與無級(jí)調(diào)節(jié)兩只方式，使操作變得更為簡(jiǎn)單。

　　王黎發(fā)明了CN03200181.9滑片轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)，采用滑片轉(zhuǎn)子在橘圓氣缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)，依靠滑片的伸縮完成壓縮。由于采用了垂直伸縮器和橘圓氣缸，使滑片轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的可靠性得到提高。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易加工、體積小、重量輕、成本低、效率高和無級(jí)能量控制的特點(diǎn)。

　　國(guó)外奧地利赫爾比格壓縮機(jī)技術(shù)服務(wù)有限公司發(fā)明的活塞式壓縮機(jī)及其無級(jí)調(diào)整其輸送量方法已申請(qǐng)中國(guó)專利CN03158561.2，為了無級(jí)調(diào)整活塞式壓縮機(jī)的輸送量，一個(gè)裝在吸氣閥(1)上的升降爪(2)借助一個(gè)可通過控制閥(3)用氣體壓力加載的升降活塞(4)將吸氣閥(1)在壓縮機(jī)工作行程的一個(gè)可借此控制的部分內(nèi)保持開啟。給升降活塞(4)加載的氣體壓力高于為克服最大可能的回流力所需要的氣體壓力，以及，在每個(gè)工作行程的周期內(nèi)通過設(shè)計(jì)為快速開關(guān)的控制閥(3)實(shí)施升降缸(6)可控制的部分放氣直至吸氣閥(1)關(guān)閉。為部分放氣所要排放的全部氣體容積理論上的放氣時(shí)間，優(yōu)選地最多近似等于或小于工作行程持續(xù)時(shí)間的兩倍。該公司的HydroCOM往復(fù)式壓縮機(jī)氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)多家煉油廠交付使用。