为解决传统煤层气往复式压缩机气量调节系统所存在的能耗大、运行效率低的问题,在对压缩机无级气量调节原理分析的基础上,对当前局部行程的无级气量调节系统所存在的问题进行总结,重点提出了无级气量调节系统液压站、蓄能器等设计思路。对所设计的无级气量调节系统的密封性能和执行机构响应性能进行测试。

以含有间隙运动副的往复式压缩机为研究对象，利用RecurDyn软件的碰撞函数，建立带有十字头销间隙的压缩机传动机构动力学模型，根据往复式压缩机热力学方程，借助MATLAB模拟出无级气量调节下的动态气体力。考虑不同间隙幅值和多种工作负荷的因素，研究机组在无级气量调节系统作用下的动力学特性。仿真结果表明，间隙接触副对压缩机传动机构的动力学性能有显著影响，为传动机构的设计提供依据。针对气量调节下的机组，分析变工况给传动机构带来的一系列影响，为无级气量调节系统的研究提供实际参考价值。

气阀是往复空压机上的易损部件,由于机组排气量调节要求需增加无级气量调节系统,进而改变了气阀的工作状态,使得气阀故障机理变得复杂化。通过建立往复压缩机工作循环的数学模型,利用软件模拟获得压缩机气量调节工况下动态压力曲线;改进数学模型、增加故障影响参数后,模拟了吸气阀的泄漏故障和弹簧刚度失效故障,得到了故障下的气缸压力数据;基于PCA方法进行了气阀故障状态的自动分类。