CN104364523A - 用于压缩机的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的系统(100和200)和方法(1600-1900)涉及诊断压缩机。方法可包括：运行压缩机(110)，以将空气从第一级压缩机压缩到中间级储蓄器(266)中，将空气从中间级储蓄器输送到第二级压缩机，以及将第二级压缩机中的空气进一步压缩到主储蓄器(180)中；监测中间级储蓄器的中间级压力；以及通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化来识别压缩机的状况。还提供运载工具系统(100)，其包括发动机、操作性地连接到发动机上的压缩机，以及可运行来识别压缩机的状况的控制器(130)。

Description

用于压缩机的系统和方法

技术领域

本文公开的主题的实施例涉及压缩机诊断。

背景技术

压缩机压缩气体，诸如空气。压缩机可由电动马达驱动，并且可由空气冷却。一些压缩机包括三个具有两个级的缸体。例如，压缩机可具有两个低压缸体，低压缸体将中间压力空气供应输送到单个高压缸体进行进一步压缩，以最终输送到空气储蓄器。压缩机和压缩机构件会经历多种失效模式，这增大了保持压缩机健康的难度。

具有一种不同于目前可获得的那些系统和方法的系统和方法可为合乎需要的。

发明内容

在实施例中，提供一种用于压缩机的方法(例如，用于控制和/或运行压缩机的方法)，其包括以下步骤：运行压缩机，以将空气从第一级压缩机压缩到中间级储蓄器中，将空气从中间级储蓄器输送到第二级压缩机，以及将第二级压缩机中的空气进一步压缩到主储蓄器中。方法进一步包括监测中间级储蓄器的中间级压力，以及通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化来识别压缩机的状况。(在实施例中，方法由其它控制器自动执行或者以别的方式执行)。

在实施例中，提供一种控制器，其可与压缩机相关联地运行，压缩机包括：第一级压缩机，其构造成将空气压缩到中间级储蓄器中，使其处于第一压力；以及第二级压缩机，其构造成接收来自中间级压缩机的处于第一压力的空气，以及将空气进一步压缩到压缩机的主储蓄器中，使其处于第二压力；第二压力大于第一压力。在该实施例中，控制器可构造成接收与压缩机的中间级储蓄器的监测的中间级压力对应的信号，以及通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化来识别压缩机的状况。

在实施例中，一种系统包括压缩机系统，其具有第一级压缩机，其构造成将空气压缩到中间级储蓄器中，使其处于第一压力；以及第二级压缩机，其构造成接收来自中间级压缩机的处于第一压力的空气，以及将空气进一步压缩到压缩机系统的主储蓄器中，使其处于第二压力；第二压力大于第一压力。系统进一步包括控制器，控制器构造成接收与压缩机系统的中间级储蓄器的监测的中间级压力对应的信号，以及通过确认监测的中间级压力在压缩机系统运行的时期期间的变化来识别压缩机系统的状况。

在实施例中，提供一种压缩机系统，其包括：用于运行压缩机以进行下者的器件：将空气从第一级压缩机压缩到中间级储蓄器中，将空气从中间级储蓄器输送到第二级压缩机，以及将第二级压缩机中的空气进一步压缩到主储蓄器中；以及用于监测中间级储蓄器的中间级压力的器件。在该实施例中，压缩机系统可包括用于通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化来识别压缩机的状况的器件。

在实施例中，一种方法(例如，用于运行和/或控制压缩机的方法)包括监测压缩机的储蓄器内的压缩空气的压力，以及促动压缩机的缸体内的活塞。方法进一步包括通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞被促动的时期期间的变化，来检测缸体的排气阀的泄漏状况。(在其它实施例中，方法进一步包括基于和/或响应于检测到的泄漏状况来自动地或以别的方式控制压缩机。在另外的其它实施例中，备选地或另外，方法由控制器自动执行或者以别的方式执行)。

另一个实施例涉及可与压缩机相关联地运行的控制器(例如，控制器可接收来自压缩机的数据和/或关于压缩机的数据，基于该数据来诊断状况，以及基于诊断的状况来控制压缩机)。控制器构造成接收与压缩机的储蓄器内的压缩空气的监测压力对应的信号。压缩机进一步构造成通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞在缸体内被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的缸体的排气阀的泄漏状况。

在另一个实施例中，系统包括操作性地连接到发动机上的压缩机，其中，压缩机包括构造成存储压缩空气的储蓄器。系统进一步包括可运行来确定压缩机的状况的控制器。控制器构造成接收与储蓄器内的压缩空气的监测压力对应的信号，以及通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞在缸体内被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的缸体的排气阀的泄漏状况。

在另一个实施例中，压缩机系统包括用于监测储蓄器内的压缩空气的压力的器件，以及用于促动缸体内的活塞的器件。压缩机系统进一步包括用于通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞被促动的时期期间的变化，来检测缸体的排气阀的泄漏状况的器件。

在实施例中，提供一种方法(例如，用于控制和/或运行压缩机的方法)，其包括以下步骤：监测压缩机的曲轴箱压力；分析监测的曲轴箱压力；以及基于对监测的曲轴箱压力的分析来识别压缩机的状况。(方法可由控制器自动执行或者以别的方式执行。)

另一个实施例涉及可与压缩机相关联地运行的控制器(例如，控制器可接收来自压缩机的数据和/或关于压缩机的数据，以及基于该数据来控制压缩机或其它系统)。控制器构造成接收与压缩机的曲轴箱内的监测压力对应的信号，以及分析监测的曲轴箱压力。控制器可进一步构造成基于对监测的曲轴箱压力的分析来识别压缩机的状况。

在实施例中，系统包括操作性地连接到发动机上的压缩机，其中，压缩机包括曲轴箱，曲轴箱具有曲轴箱压力传感器。系统进一步包括控制器，控制器构造成接收来自曲轴箱压力传感器的对应于压缩机的曲轴箱内的监测压力的信号。控制器进一步构造成分析监测的曲轴箱压力，以及基于对监测的曲轴箱压力的分析来识别压缩机的状况。

在实施例中，提供一种压缩机系统，其包括用于监测压缩机的曲轴箱压力的器件和用于分析监测的曲轴箱压力的器件。压缩机系统进一步包括用于基于对监测的曲轴箱压力的分析来识别压缩机的状况的器件。

在实施例中，提供一种识别压缩机的泄漏状况的方法。(例如，方法可包括基于识别的泄漏状况来控制压缩机。)该方法包括监测压缩机的储蓄器内的压缩空气的压力，以及促动压缩机的卸荷阀。方法进一步包括通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在卸荷阀被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的泄漏状况。

另一个实施例涉及可与压缩机相关联地运行的控制器。控制器构造成接收与压缩机的储蓄器内的压缩空气的监测压力对应的信号。控制器进一步构造成通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在压缩机的卸荷阀被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的泄漏状况。控制器可进一步构造成基于和/或响应于检测到的泄漏状况，来控制压缩机。

另一个实施例涉及一种系统。该系统包括操作性地连接到发动机上的压缩机，其中，压缩机包括构造成存储压缩空气的储蓄器和构造成从压缩机的一部分释放压力的卸荷阀。系统进一步包括控制器，控制器可与压缩机相关联地运行。控制器构造成接收与压缩机的储蓄器内的压缩空气的监测压力对应的信号，以及通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在卸荷阀被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的泄漏状况。

在另一个实施例中，可提供一种压缩机系统，其有利于基于卸荷阀的循环来识别压缩机的泄漏状况。压缩机系统可包括用于监测压缩机的储蓄器内的压缩空气的压力的器件，以及用于促动压缩机的卸荷阀的器件。压缩机系统可进一步包括用于通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在卸荷阀被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的泄漏状况的器件。

附图说明

参照附图，在附图中示出本发明的特定实施例和另外的好处，它们在以下描述中更详细地描述，其中：

图1是具有压缩机的运载工具系统的实施例的示意图；

图2是包括压缩机的系统的实施例的示意图；

图3是基于压缩机的检测构件来控制马达的曲线图；

图4是示出随时间推移的测量压力的曲线图，其中指示压缩机的压缩冲程或吸气冲程；

图5是包括压缩机的系统的实施例的示意图；

图6是包括压缩机的系统的实施例的示意图；

图7是描绘压缩机的测量的曲轴箱压力的曲线图；

图8是描绘压缩机的测量的曲轴箱压力的曲线图；

图9是包括压缩机的系统的实施例的示意图；

图10是描绘压缩机的测量的曲轴箱压力的曲线图；

图11是包括压缩机的系统的实施例的示意图，其中卸荷阀处于打开位置；

图12是示出无泄漏状况的压缩机的储蓄器的监测压力的曲线图；

图13是示出有泄漏状况的压缩机的储蓄器的监测压力的曲线图；

图14是示出压缩机的监测压力的曲线图；

图15是示出压缩机的监测压力的曲线图；

图16是用于监测压缩机的中间级的压力以识别其状况的方法的实施例的流程图；

图17是用于基于循环活塞来识别压缩机的泄漏状况的方法的实施例的流程图；

图18是用于基于测量的曲轴箱压力来识别压缩机的状况的方法的实施例的流程图；以及

图19是用于基于循环卸荷阀来识别压缩机的泄漏状况的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

本文公开的主题的实施例涉及这样的系统和方法，即，其有利于识别压缩机的状况，而且特别地，通过监测的中间级压力来识别压缩机的状况。控制器可构造成促动压缩机的活塞，同时监测压缩机的中间级压力。此外，压力传感器(例如，也被称为检测构件)可构造成监测中间级的压力，以便检测压力的变化(例如，波动、提高、降低等)。基于中间级的监测压力的检测到的变化，控制器可构造成识别压缩机的与检测到的压力变化相关联的状况。在实施例中，控制器可进一步构造成传送与中间级压力的检测到的变化有关的警告，以及使该变化与活塞的位置相关联。警告可为指示压缩机的中间级压力的监测到的变化的信号(例如，诊断代码、声音、文本、视觉、触觉等)。这个警告可用来对压缩机或其一部分提供维护。在实施例中，控制器可构造成基于中间级的检测到的压力变化和/或传送的警告来安排维护操作，以便执行预防性维护。

本文公开的主题的实施例涉及这样的系统和方法，即，其有利于识别压缩机内的泄漏状况，而且特别地，通过在促动活塞的同时监测压力来识别泄漏状况。控制器可构造成促动压缩机的活塞，同时保持储蓄器内的压力。此外，压力传感器(例如，也更一般地被称为检测构件)可构造成监测储蓄器中的压力，以便检测被监测压力的变化(例如，波动、提高、降低等)。基于检测到的监测压力的变化，控制器可构造成检测与检测到的压力变化相关联的泄漏状况。在实施例中，控制器可进一步构造成传送与储蓄器在活塞促动期间的检测到的压力变化有关的警告。警告可为指示压缩机的储蓄器的监测压力的变化的信号(例如，诊断代码、声音、文本、视觉、触觉等)。这个警告可用来对压缩机或其一部分提供维护。在实施例中，控制器可构造成基于检测到的压力变化和/或传送的警告来安排维护操作，以便执行预防性维护。另外，控制器可构造成基于检测到的泄漏状况来自动地控制压缩机，例如，压缩机的工作循环可自动减少。

本文公开的主题的实施例涉及这样的系统和方法，即，其有利于识别压缩机内的泄漏状况或其它状况，而且特别地，通过监测曲轴箱压力来识别泄漏状况。控制器可构造成基于监测的曲轴箱压力来识别压缩机状况。此外，曲轴箱压力传感器(例如，也更一般地称为检测构件)可构造成监测压缩机的曲轴箱压力，以便检测压力变化(例如，波动、提高、降低等)。基于监测的曲轴箱压力的检测到的变化，控制器可构造成确定压缩机的状况。在实施例中，控制器可进一步构造成传送与曲轴箱压力的检测到的变化有关的警告。警告可为指示压缩机的曲轴箱的监测压力的变化的信号(例如，诊断代码、声音、文本、视觉、触觉等)。这个警告可用来对压缩机或其一部分提供维护。在实施例中，控制器可构造成基于曲轴箱压力的检测到的变化和/或传送的警告来安排维护操作，以便执行预防性维护。还是另外，控制器可构造成基于和/或响应于监测的空气压力，自动地或以别的方式控制压缩机。

本文公开的主题的实施例涉及这样的系统和方法，即，其有利于识别压缩机内的泄漏状况，而且特别地，通过在促动卸荷阀的同时监测压力来识别泄漏状况。控制器可构造成促动压缩机的用于保持储蓄器内的压力的卸荷阀。此外，压力传感器(例如，也更一般地称为检测构件)可构造成监测储蓄器的压力，以检测变化(例如，波动、提高、降低等)。基于检测到的监测压力的变化，控制器可构造成检测与检测到的压力变化相关联的泄漏状况。在实施例中，控制器可进一步构造成传送与储蓄器在卸料器促动期间的检测到的压力变化有关的警告。警告可为指示压缩机的储蓄器的监测压力的变化的信号(例如，诊断代码、声音、文本、视觉、触觉等)。这个警告可用来对压缩机或其一部分提供维护。在实施例中，控制器可构造成基于检测到的压力变化和/或传送的警告来安排维护操作，以便执行预防性维护。

参照附图，相同参考标号在若干视图中指示相同或相应的部件。但是，不同视图中包括相同元件不表示给定的实施例必须包括这样的元件或本发明的所有实施例都包括这样的元件。

如本文所用，用语“构件”可定义为硬件的一部分、软件的一部分或它们的组合。硬件的一部分可至少包括处理器和存储器的一部分，其中，存储器包括用以执行的指令。如本文所用，用语“运载工具”可定义为是移动机器的任何资产，移动机器运送人、人群或货物中的至少一个，或者构造成可从一个位置移动到另一个位置。例如，运载工具可为(但不限于)机车或其它轨道运载工具、联运集装箱、海船、采矿装备、固定的便携式功率产生装备、工业装备、建筑装备等。如本文所用，用语“加载”可定义为其中空气压缩到储蓄器中的压缩机系统模式。如本文所用，用语“加载启动”可定义为在压缩机启动阶段期间的加载状况的压缩机系统模式。如本文所用，用语“空载”可定义为其中空气未压缩到储蓄器中的压缩机系统模式。

压缩机压缩气体，诸如空气。在一些实施例中，供应压缩气体，以运行由压缩气体提供功率的气动装置或者其它装备。压缩机可用于移动应用，诸如运载工具。以示例的方式，使用压缩机的运载工具包括机车、公路用运载工具、非公路用运载工具、采矿装备和海船。在其它实施例中，压缩机可用于固定应用，例如用于需要压缩空气用于气动装备等用途的制造或工业应用中。下面的图中描绘的压缩机是对各个缸体使用弹簧复位入口和排出阀的压缩机，其中，各个缸体上的压差使这些阀移动，这与压缩机曲柄轴的机械联接件相反。本发明可应用于具有任一种类型的阀(例如，弹簧复位阀、机械联接阀等)的机器，而且仅描绘了例如弹簧复位阀，并且这不限制本发明。

压缩机的构件可能随时间的推移而退化，导致压缩机的性能降低和/或最终失效。例如在运载工具应用中，压缩机失效可引起道路失效，从而对业主或运营商产生较大的费用。在此语境中，道路失效包括运载工具(诸如机车)在需要使用时不工作，因为压缩机系统失效或退化，这防碍运行，或者需要停止运载工具，直到可进行修理。在完全失效之前，对压缩机的退化构件或其它劣化的检测可用来识别指示劣化的初期故障或其它状况。响应于对这样的状况的检测，可采取补救措施来减轻压缩机失效的风险和相关联的成本。

目前公开的系统和方法也可用来在压缩机完全失效之前诊断和/或预测压缩机中的问题。如果在系统中检测到压缩机的劣化或退化，可采取行动来减小问题的发展和/或进一步识别形成的问题。照这样，客户通过在初始阶段预测压缩机问题，以减少压缩机构件的损伤，以及避免压缩机失效和意外停止，来实现成本节约。此外，如果在早期就检测和解决了压缩机问题，则可避免其它压缩机构件(例如，活塞、阀、衬套等)的二次损伤或依赖于来自压缩机的压缩气体的可用性的装备的损伤。

图1示出运载工具系统100的实施例的框图。将运载工具系统100描绘成轨道运载工具106(例如机车)，其构造成通过多个轮子108在轨道102上运行。轨道运载工具包括具有压缩机110的压缩机系统。在实施例中，压缩机是输送处于高压的空气的往复式压缩机。在另一个实施例中，压缩机是具有双向驱动系统的往复式压缩机，双向驱动系统沿向前方向和相反的方向驱动活塞。在实施例中，压缩机接收来自周围空气进气114的空气。然后空气被压缩到大于周围压力的压力，并且压缩空气存储在储蓄器180中，储蓄器180由储蓄器压力传感器185监测。在一个实施例中，压缩机是两级压缩机(诸如图2中示出的)，其中，周围空气在第一级中压缩到第一压力水平，并且输送到第二级，第二级将空气进一步压缩到高于第一压力水平的第二压力水平。处于第二压力水平的压缩空气存储在储蓄器中。然后压缩空气可按需要提供给一个或多个气动装置。在其它实施例中，压缩机110可为单级或多级压缩机。

压缩机包括曲轴箱160。曲轴箱是用于曲柄轴(未在图1中显示)的封壳，曲柄轴连接到压缩机的缸体(未在图1中显示)上。采用马达104(例如电动马达)来使曲柄轴旋转，以驱动缸体内的活塞。在另一个实施例中，曲柄轴可联接到发动机的驱动轴或者其它功率源上，其它功率源构造成使压缩机的曲柄轴旋转。在各个实施例中，可用压缩机油润滑曲柄轴，压缩机油由油泵(未显示)泵送且喷射到曲柄轴上。曲柄轴通过相应的连接杆以机械的方式联接到多个活塞上。在曲柄轴旋转，以在一个或多个级中压缩气体时，活塞在它们的相应的缸体内被推拉。

轨道运载工具进一步包括用于控制与运载工具系统有关的多种构件的控制器130。在实施例中，控制器是计算机化控制系统，其具有处理器132和存储器134。存储器可为计算机可读存储介质，并且可包括易失性和/或非易失性存储器。在实施例中，控制器包括多个控制单元，而且控制系统可分布在各个控制单元之中。在又一个实施例中，多个控制器可协作，作为与分布在多个运载工具上的多个压缩机交互的单个控制器。除了别的特征以外，控制器可包括用于使得能够对运载工具运行进行机载监测和控制的指令。固定应用还可包括用于管理一个或多个压缩机和有关装备或机器的运行的控制器。

在实施例中，控制器接收来自一个或多个传感器150的信号，以监测运行参数和运行状况，以及相应地调节促动器152，以控制轨道运载工具和压缩机的运行。在多种实施例中，控制器接收来自一个或多个传感器的与压缩机速度、压缩机负载、增压压力、排气压力、周围压力、排气温度，或者与压缩机或周围系统的运行有关的其它参数对应的信号。在另一个实施例中，控制器接收来自曲轴箱压力传感器170的对应于曲轴箱内的压力的信号。在又一个实施例中，控制器接收来自曲柄轴位置传感器172的指示曲柄轴的位置的信号。曲柄轴的位置可由曲柄轴相对于已知位置的角移位识别，使得控制器能够基于曲柄轴的位置，来确定各个活塞在其相应的缸体内的位置。在一些实施例中，控制器通过对多种构件发送命令来控制运载工具系统。例如在机车上，这样的构件可包括牵引马达、交流发电机、缸体阀和节流控制器等。控制器可通过导线连接到传感器和促动器上，导线可捆在一起形成一个或多个线束，以减小运载工具系统中的用来接线的空间，以及保护信号线不受腐蚀和振动。在其它实施例中，控制器通过有线或无线网络来进行通信，这可允许添加构件，而不需要专用接线。

控制器可包括用于记录压缩机的运行特性的机载电子诊断。运行特性可包括来自传感器的与压缩机或系统的其它构件相关联的度量。这样的运行特性可存储在存储器中的数据库中。在一个实施例中，可比较当前运行特性与以往运行特性，以确定压缩机性能的趋势。

控制器可包括用于识别和记录运载工具系统的构件的潜在退化和失效的机载电子诊断。例如，当识别到潜在退化的构件时，诊断代码可存储在存储器中。在一个实施例中，与别个不同的诊断代码可对应于可由控制器识别的多种类型的退化。例如，第一诊断代码可指示缸体的排气阀有故障，第二诊断代码可指示缸体的进气阀有故障，第三诊断代码可指示活塞劣化或缸体引起漏气状况。可定义额外的诊断代码，以指示其它劣化或失效模式。在另外的其它实施例中，诊断代码可动态地产生，以提供关于不对应于预定诊断代码的检测到的问题的信息。在一些实施例中，控制器基于诸如其它压缩机系统(诸如在相邻机车发动机上)的状况或可用性、环境状况和整体气动供应需求的参数，诸如通过减少压缩机的工作循环来修改来自压缩机的加压空气的输出。

控制器可进一步链接到显示器140上，诸如诊断界面显示器，从而将用户界面提供给操作人员和/或维护人员。控制器可响应于通过用户输入控制器142输入的操作员输入，通过发送命令相应地调节多种压缩机促动器，来控制压缩机。用户输入控制器的非限制性示例可包括节流控制器、制动控制器、键盘和功率开关。另外，可通过显示器对操作员和/或维修人员报告压缩机的运行特性，诸如对应于退化构件的诊断代码。

运载工具系统可包括链接到控制器上的通信系统144。在一个实施例中，通信系统可包括用于传输和接收声音和数据消息的无线电和天线。例如，数据通信可介于运载工具系统和轨道的控制中心、另一个机车、卫星和/或路旁装置(诸如轨道开关)之间。例如，控制器可使用来自GPS接收器的信号来估计运载工具系统的地理坐标。作为另一个示例，控制器可通过从通信系统传输出的消息，将压缩机的运行特性传输给控制中心。在一个实施例中，当检测到压缩机的退化构件时，消息可通过通信系统而传输到指挥中心，而且可对运载工具系统安排维护。

如上面论述的那样，用语“加载”指的是其中空气被压缩到储蓄器中的压缩机模式。所描绘的压缩机是对各个缸体使用弹簧复位入口和排出阀的压缩机，其中，阀上的压差使这些阀移动，这与压缩机曲柄轴的机械联接件相反。本公开可应用于具有任一种类型的阀的机器，但为了简洁，在这里将示出弹簧复位类型。

控制器可构造成调节下者中的至少一个：压缩机的运行；压缩机的计划维护；压缩机的维护；压缩机的保养；压缩机的诊断代码；压缩机的警告等。在实施例中，控制器可构造成基于对压缩机的中间级在一段持续时间里的压力变化的检测，来调节压缩机。在更具体的实施例中，控制器可构造成基于中间级的监测的压力变化和压缩机的活塞的位置来调节压缩机。

控制器可构造成调节下者中的至少一个：压缩机的运行；压缩机的计划维护；压缩机的维护；压缩机的保养；压缩机的诊断代码；压缩机的警告等。在实施例中，控制器可构造成基于对储蓄器在活塞促动期间的压力变化的检测来调节压缩机。在更具体的实施例中，控制器可构造成基于监测的压力变化和压缩机的活塞的位置来调节压缩机。

控制器可构造成调节下者中的至少一个：压缩机的运行；压缩机的计划维护；压缩机的维护；压缩机的保养；压缩机的诊断代码；压缩机的警告等。在实施例中，控制器可构造成基于对曲轴箱压力变化的检测来调节压缩机。在更具体的实施例中，控制器可构造基于监测的压力变化和压缩机的活塞的位置来调节压缩机。

控制器可构造成调节下者中的至少一个：压缩机的运行；压缩机的计划维护；压缩机的维护；压缩机的保养；压缩机的诊断代码；压缩机的警告等。在实施例中，控制器可构造成基于对储蓄器的压力变化的检测来调节压缩机。在更具体的实施例中，控制器可构造成基于监测的压力变化和压缩机的卸荷阀的位置来调节压缩机。

压缩机110可包括检测构件128，检测构件128可构造成检测下者中的至少一个：与在中间级内测量的压力有关的型式(pattern)、特征(signature)、水平等，其中，这种检测指示压缩机的状况(在下面更详细地论述)。可对压缩机采用检测构件和/或压力传感器(例如压力传感器266)来收集数据，数据指示诸如漏气状况、进气阀劣化、排气阀劣化等的状况。在实施例中，控制器可构造成基于检测构件和/或压力传感器来调节压缩机。

压缩机110可包括检测构件128，检测构件128可构造成检测下者中的至少一个：与测量的压力有关的型式、特征、水平等，其中，这种检测指示压缩机的泄漏状况。特别地，泄漏状况可涉及压缩机的储蓄器的泄漏(例如，排气阀泄漏等)(在下面更详细地论述)。可对压缩机采用检测构件和/或压力传感器(例如压力传感器185)来收集指示泄漏状况的数据。在实施例中，控制器可构造成基于检测构件和/或压力传感器来调节压缩机。

压缩机110可包括检测构件128，检测构件128可构造成检测下者中的至少一个：与测量的曲轴箱压力有关的型式、特征、水平等，其中，这种检测指示压缩机的泄漏状况。特别地，泄漏状况可涉及曲轴箱通气阀或漏气状况(在下面更详细地论述)。可对压缩机采用检测构件和/或压力传感器(例如压力传感器170)来收集指示泄漏状况的压力数据。在实施例中，控制器可构造成基于检测构件和/或压力传感器来调节压缩机。

压缩机110可包括检测构件128，检测构件128可构造成检测下者中的至少一个：与测量的压力有关的型式、特征、水平等，其中，这种检测指示压缩机的泄漏状况。特别地，泄漏状况可涉及压缩机的储蓄器的泄漏(在下面更详细地论述)。可对压缩机采用检测构件和/或压力传感器(例如压力传感器185)来收集指示泄漏状况的数据。在实施例中，控制器可构造成基于检测构件和/或压力传感器来调节压缩机。

检测构件可为独立构件(如所描绘的那样)、结合到控制器构件中或它们的组合。控制器构件可为独立构件(如所描绘的那样)、结合到检测构件中或它们的组合。在另一个实施例中，检测构件和/或压力传感器可为独立构件(如所描绘的那样)、结合到控制器构件中或它们的组合。

图2示出上面在图1中阐述的压缩机的详细视图。压缩机包括三个缸体210、220、230。各个缸体容纳活塞218、228、238，活塞通过连接杆240、242、244联接到曲柄轴250上。曲柄轴被马达驱动，以循环地将相应的活塞拉到下死点(BDC)，以及将活塞推到上死点(TDC)，以输出加压空气，加压空气通过空气管线280、282、284、286输送到储蓄器。在这个实施例中，压缩机分成两个级：低压级和高压级，以逐步产生加压空气。低压级将空气压缩到第一压力水平，空气进一步被高压级压缩到第二压力水平。在这个示例中，低压级包括缸体220、230，而高压级则包括缸体210。

在运行中，来自周围进气的空气首先通过进气阀222、232被吸到低压缸体中，进气阀在进气端口223、233内打开和关闭。在低压缸体被拉向BDC时，周围空气被吸入，并且进气阀222、232与进气端口223、233分开，以允许空气进入各个缸体220、230。一旦活塞到达BDC，进气阀222、232就关闭进气端口223、233，以将空气容纳在各个缸体内。然后，活塞228、238被推向TDC，从而压缩最初被吸入缸体中的周围空气。一旦缸体已经将周围空气压缩到第一压力水平，排气端口225、235内的排气阀224、234就打开，以将低压空气释放到低压管线280、282中。

被压缩到第一压力水平的空气发送到中间级储蓄器260。中间级储蓄器260接收来自多级压缩机的一个级的空气，并且将压缩空气提供给多级压缩机的后面的级。在实施例中，中间级储蓄器260是通过空气管线而连接在连续的级之间的罐或其它容积。在其它实施例中，诸如低压管线280、282的空气管线提供足以用作中间级储蓄器的容积，不需要罐或其它结构。

在实施例中，压缩机系统还包括中间冷却器264，中间冷却器264通过基本恒定压力的冷却过程来移除压缩热。可与一个或多个中间冷却器控制器262一起提供一个或多个中间冷却器。在一些实施例中，中间冷却器264与中间级储蓄器260结合。压缩空气的温度降低会提高空气密度，从而允许较多质量吸入高压级中，从而提高压缩机的效率。中间冷却器的运行由中间冷却器控制器262控制，以管理冷却运行。在实施例中，中间冷却器控制器262采用通过机械手段进行的恒温控制，诸如通过金属的热膨胀。在具有不止两个级的多级压缩机系统中，可在各个中间级处提供中间冷却器。

处于第一压力水平的空气(例如低压空气)从中间冷却器排到低压空气管线284中，然后被吸入高压缸体210中。更特别地，在活塞218被拉向BDC时，进气阀212打开，从而允许低压空气通过进气端口213吸入缸体210中。一旦活塞218到达BDC，进气阀212就关闭，以密封缸体210内的低压空气。然后活塞被推向上，从而将低压空气压缩成高压空气。高压空气是处于大于第一压力水平的第二压力水平的空气，但是压缩量将基于应用的要求而改变。随着压缩增加，排气阀214打开，以允许高压空气通过排气端口215排到高压管线286中。后冷器270使高压空气冷却，以有利于通过高压空气管线288将较大密度输送到储蓄器。

在曲柄轴250旋转时，以上过程循环地重复，以对储蓄器180提供高压空气，储蓄器180由储蓄器压力传感器185监测。一旦储蓄器达到特定的压力水平(例如140 psi)，压缩机运行就中断。

在一些实施例中，压缩机包括构造成从压缩机系统的中间级排出压缩空气的一个或多个阀。卸荷阀和/或卸压阀可在压缩机运行中断之后操作，或者可在压缩机运行期间操作，以减轻压缩机系统中的压力。在实施例中，卸荷阀268设置在中间级储蓄器260中，并且构造成从中间级储蓄器、低压空气管线280、282和中间冷却器264中排出低压压缩空气。排出压缩空气会在压缩机不工作的期间减小系统构件上的应力，而且可延长系统寿命。在另一个实施例中，卸荷阀268作为卸压阀操作，以限制中间级储蓄器260中的压力增大。在又一个实施例中，进气阀222、232作为缸体220、230的卸荷阀操作，以允许缸体中的压缩空气排回周围进气114。在另一个实施例中，系统200可包括卸压阀(诸如通气阀174)、在中间冷却器264上的卸压阀(在图4中显示)、空气管线286的卸压阀、在中间冷却器264上的快速卸荷阀(在图4中显示)。

压缩机(诸如图2中示出的压缩机)运行来对储蓄器180填充压缩空气或其它气体。一旦压缩机使储蓄器填充到确定的压力值，压缩机运行就中断。在一些实施例中，当压缩机运行中断时，一个或多个卸荷阀打开，以使压缩机的中间级通到大气。缸体的进气阀和中间级储蓄器的卸荷阀全部都可作为卸荷阀操作，以使压缩机的缸体通到大气。一旦卸荷阀被促动且压缩机的缸体和中间级已经通到大气，则储蓄器内的压力预计保持恒定，如前面论述的那样。

压缩机110可包括图1和2中未示出的额外的特征和/或构件。例如，系统可包括控制管理阀(CMV)、恒温控制式中间冷却器系统(TCIS)旁路、快速卸荷阀、用于缸体230的卸荷阀、用于缸体220的卸荷阀、卸压阀(一个或多个)等。

曲柄轴可包括第一端，第一端与第二端相对，其中，第一端联接到各个相应的缸体的一个或多个连接杆上。基于第一端的位置，示出了曲柄轴、缸体和活塞处于BDC位置。BDC位置是第一端处于大约负九十度(-90度)或270度的位置。要理解的是，图2中示出第一端处于大约三十度(30度)。TDC位置是第一端处于大约九十度(90度)或-270度的位置。

如上面论述的那样，控制器可构造成基于下者中的至少一个来调节压缩机：中间级中的检测到的压力变化，或者中间级中的与活塞的位置相关联的检测到的压力变化。在实施例中，压力传感器266可在识别或不识别活塞的位置的情况下监测中间级的压力。在检测到压力变化之后，控制器可基于检测到的变化对压缩机进行调节，以及/或者传送警告。

如上面论述的那样，控制器可构造成基于下者中的至少一个来调节压缩机：储蓄器中的检测到的压力变化，或者储蓄器中在活塞促动期间的检测到的压力变化。在实施例中，压力传感器可在有或没有活塞循环的情况下监测储蓄器的压力。在检测到压力变化之后，控制器可基于检测到的变化对压缩机进行调节，以及/或者传送警告。

如上面论述的那样，控制器可构造成基于下者中的至少一个来调节压缩机：曲轴箱中的检测到的压力变化，或者曲轴箱中的与活塞的位置相互关联的检测到的压力变化。在实施例中，压力传感器可在有或没有活塞循环的情况下监测曲轴箱的压力。在检测到曲轴箱中有压力变化之后，控制器可基于检测到的变化对压缩机进行调节，以及/或者传送警告。

如上面论述的那样，控制器可构造成基于下者中的至少一个来调节压缩机：储蓄器中的检测到的压力变化，或者储蓄器中在卸荷阀的促动期间的检测到的压力变化。在实施例中，压力传感器可在有或没有卸荷阀循环的情况下监测储蓄器的压力。在检测到压力变化之后，控制器可基于检测到的变化对压缩机进行调节，以及/或者传送警告。

在又一个实施例中，一种用于压缩机的方法包括：运行压缩机来将空气从第一级压缩机压缩到中间级储蓄器中，将空气从中间级储蓄器输送到第二级压缩机，以及将第二级压缩机中的空气进一步压缩到主储蓄器中；监测中间级储蓄器的中间级压力；以及通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化来确定压缩机的状况。在诸如图2中示出的两级压缩机中，中间级储蓄器260设置在至少一个低压缸体和至少一个高压缸体之间。在一些实施例中，中间级储蓄器260包括中间冷却器264。中间级储蓄器内的压力由压力传感器266测量。在运行中，第一级压缩机(诸如缸体220、230)将空气压缩到中间级储蓄器260中，使其处于第一压力。第二级压缩机(例如缸体210)构造成接收来自中间级储蓄器的处于第一压力的空气，以及将空气进一步压缩到主储蓄器180中，使其处于第二压力。在正常运行期间，第二压力大于第一压力，而且它们都大于周围空气压力。在多级压缩机中，在处于持续提高的压力水平的各个连续的压缩级之间采用中间级储蓄器。

通过添加来自压缩机的第一级的空气，以及将空气移到压缩机的第二级中，来确定中间级储蓄器260中的压力。现在参照图3中的曲线图300，示出压缩机110的中间级储蓄器260的预计压力380。如显示的那样，预计压力在第一级压缩机将压缩空气排到中间级储蓄器中时提高，而且预计压力在空气从中间级储蓄器吸入第二级压缩机中时降低。通过使用图2的压缩机110来进行说明，在活塞238在缸体230中完成压缩冲程时，中间级储蓄器压力从初始压力水平388经历第一次提高382。在活塞228在缸体220中完成其压缩冲程时，中间级储蓄器压力经历第二次提高384。最后，在缸体210中的活塞218的吸气冲程期间，在空气从中间级储蓄器中抽出且被抽到缸体210中时，中间级储蓄器压力经历降低386。如果压力提高382、384匹配降低386，则中间级储蓄器压力将回到初始压力水平388，并且过程随压缩机的各周旋转重复。

压缩机系统中的多种故障会影响测量的中间级压力。在实施例中，诊断压缩机的方法包括通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化来确定压缩机的状况。在运行期间，压缩机110运行来用压缩空气将主储蓄器180填充到确定的压力值。在许多实施例中，中间级压力与储蓄器压力成比例地改变。例如，取决于由各个级提供的相对压缩，中间级储蓄器260中的压力可为主储蓄器180中的压力的大约15%、25%或50%。因而随着主储蓄器中的压力提高，中间级储蓄器中的压力预计也成比例地提高。平均中间级储蓄器压力和主储蓄器压力之间的预计关系也可受环境和运行状况的影响。

在一个实施例中，计算中间级压力的平均值，并且将其与标称中间级平均压力，以及在平均中间级储蓄器压力偏离标称中间级平均压力的预计值时，识别故障。可根据诸如周围空气压力和周围空气温度的环境状况来确定标称中间级平均压力。也可根据诸如主储蓄器压力或压缩机速度的运行状况来确定标称中间级平均压力。在一个实施例中，标称中间级压力是主储蓄器压力的百分比，如前面论述的那样。

在一些实施例中，根据中间级压力的平均值和标称中间级平均压力之间的偏差来确定压缩机故障的性质和量级。例如，如果确定平均中间级压力高于预计值，则高压缸体210可每个冲程从中间级储蓄器获得减小的质量。当获得减小的质量时，降低386减小，使得平均压力提高。这种状况可由多种失效模式造成。例如，在活塞218的吸气冲程期间的漏气状况可允许空气从曲轴箱160进入到缸体210中，从而降低从中间级储蓄器中抽出的空气的质量。在另一个示例中，进气阀212的失效可阻止空气吸入到缸体210中。相反，如果确定中间级压力低于预计值，则低压缸体220、230可每个冲程对中间级储蓄器输送减小的质量。当输送减小的质量时，提高382、384减小，使得平均压力降低。如同高压故障一样，这种状况可由多种失效模式造成。例如，在一个或多个活塞228、238的压缩冲程期间的漏气状况可降低输送到中间级储蓄器的空气的质量，因为空气经过活塞泄漏且进入到曲轴箱160中，如前面论述的那样。在另一个示例中，排气阀224、234的失效可阻止压缩空气排到中间级储蓄器中。

在另一个实施例中，使监测的中间级压力与压缩机的缸体中的活塞的位置的指示相互关联，以进一步诊断故障。曲柄轴位置传感器可用来确定各个活塞的位置。通过使各个活塞的位置与监测的中间级压力相互关联，可确定各个活塞的影响，以定位故障。例如，缸体220或缸体230上的漏气状况都会导致减小的质量输送到中间级储蓄器，以及产生低于预计的平均中间级压力。当中间级储蓄器压力与相应的活塞的位置相互关联时，可识别造成质量减小的活塞。使用平均中间级压力以及中间级压力和活塞位置之间的相互关联的组合，可识别一个或多个缸体的状况，以提供关于维护和修理操作的详细信息。另外，中间级压力的频率分析可用来基于压缩机运行的速率来识别频率分量。可识别相对于与各个缸体在中间级上的周期性影响相关联的正常频率分量的偏差，并且使其与失效模式相互关联。因而中间级压力的时域和频域分析可在完全失效之前提供对压缩机失效的了解。在又一个实施例中，中间级储蓄器压力的分析可与监测的曲柄轴压力的分析结合，以进一步识别单独的缸体的泄漏状况。通过对维护工作人员提供关于需要注意哪些构件的指导，这样的方法会减少寻找故障的时间和修理成本。

在又一个实施例中，提供控制器，以确定(例如识别)压缩机的状况。控制器构造成接收与压缩机的中间级储蓄器的监测的中间级压力对应的信号。控制器进一步构造成通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化来确定压缩机的状况。在实施例中，控制器与一个或多个中间级压力传感器266通信，并且接收来自一个或多个中间级压力传感器的对应于监测的中间级压力的信号。控制器可包括处理器，处理器分析中间级压力数据，如上面描述的那样。在一个实施例中，控制器计算中间级压力在一时期里的平均值，并且比较该时期里的平均中间级压力与标称中间级平均压力。在另一个实施例中，控制器使监测的中间级压力和压缩机的缸体中的活塞的位置的指示相互关联，以进一步确定多个缸体中的一个或多个中的识别的故障的位置和性质。在又一个实施例中，控制器对监测的中间级压力执行频率分析，并且基于识别的频率分量来确定压缩机的状况。

现在参照图4-6，示出用于压缩机的方法的一方面。压缩机(诸如图1和2中示出的压缩机)运行来对储蓄器180填充压缩空气或其它气体。一旦压缩机使储蓄器填充到确定的压力值，压缩机运行就中断。在一些实施例中，当压缩机运行中断时，一个或多个卸荷阀打开，以使压缩机的中间级通到大气。缸体的进气阀和中间级储蓄器的卸荷阀全部都可作为卸荷阀操作，以使压缩机的缸体通到大气。一旦卸荷阀被促动且压缩机的缸体和中间级已经通到大气，则储蓄器内的压力预计保持恒定，如前面论述的那样。

在实施例中，一种诊断压缩机的方法包括监测储蓄器内的压缩空气的压力，促动压缩机的缸体内的活塞，以及通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞被促动的时期期间的变化，来检测缸体的排气阀的泄漏状况。可通过使储蓄器180内的压缩空气的监测压力与缸体210内的活塞218的位置的指示相互关联，来检测缸体210的排气阀214的泄漏状况。转到图4，曲线图400示出压缩冲程和随着时间的推移的测量压力。在压缩机的正常运行或加载运行期间，在高压缸体210的各个压缩冲程(↑)上，储蓄器180中的测量压力342提高，因为额外的压缩空气质量被迫通过排气端口215且进入到储蓄器180中。在各个吸气冲程(↓)期间，排气端口215关闭，并且储蓄器180内的测量压力340预计保持恒定。因而，测量的储蓄器压力预计活塞218每旋转一周而大体逐步地提高一次。因而，在压缩机的加载运行期间，与各个压缩冲程相互关联的监测压力的变化或无变化可指示压缩机的故障运行。

在另一个实施例中，通过使缸体内的活塞在压缩机处于空载状况时循环来促动活塞。通过打开一个或多个卸荷阀以使缸体和中间级储蓄器(如果存在)通到大气，来保持空载状况。在空载状况中，压缩机的曲柄轴250旋转，使得活塞218、228、238在它们的相应的缸体内移动，但是，空气通过打开的卸荷阀来流进和流出缸体。

如图5中显示的那样，描绘系统500。在活塞238的吸气冲程期间，空气流324通过进气端口233进入缸体230。类似地，在活塞228的压缩冲程期间，空气流326通过进气端口223离开缸体220。在这个实施例中，进气阀222、232用作它们的相应的缸体的卸荷阀。关于缸体210，示出活塞218在吸气冲程期间使空气流328通过卸荷阀268、中间级储蓄器260和进气端口213而抽入缸体210中。

在空载运行期间，缸体210的排气端口215和排气阀214预计保持关闭，以在储蓄器内保持封闭容积和恒定压力，只要空气目前不从储蓄器180供应到气动装置。如果排气端口215和/或排气阀214诸如由于腐蚀或磨损而退化，则排气阀可能无法在空载运行期间保持不透气密封，并且压缩空气可通过排气端口215从储蓄器泄漏回到缸体210中。取决于储蓄器内的压力和排气阀或排气端口的退化性质，泄漏可为间歇的，或者难以识别。

在实施例中，通过使储蓄器内的压缩空气的监测压力与缸体内的活塞的位置的指示相互关联来检测排气阀214的泄漏状况。在吸气冲程期间，在缸体210中产生减小的压力。减小的压力是暂时性的，因为通过进气端口进入的空气流将使缸体内的压力恢复为大气压力。但在减小压力的时期期间，具有足够的泄漏状况的排气阀214将允许空气流322从储蓄器进入到缸体中。在空气从储蓄器中抽出时，空气流322使储蓄器压力降低。即使排气阀214在静止状况下不展示泄漏也可出现这种空气流322。

参照图6，提供系统600，其示出压缩冲程期间的压缩机。在活塞218的压缩冲程期间，在缸体210中产生提高的压力。以与上面描述的类似的方式，提高的压力是暂时性的，因为通过进气端口213和通过卸荷阀268离开的空气流338会使缸体内的压力恢复为大气压力。但在压力提高的时期期间，具有足够的泄漏状况的排气阀214将允许空气流332从缸体210通过排气端口215且进入到储蓄器180中，使储蓄器压力提高。即使排气阀214在静止状况下不展示泄漏状况，或者当如上面描述的那样使卸荷阀循环时，也可出现这种空气流332。取决于压缩机系统的构造，在活塞218的压缩冲程期间，活塞228、238可处于它们的相应的旋转的多种阶段。如图6中显示的那样，活塞228已经到达上死点，使得空气流334通过进气端口223离开缸体220。活塞238可如显示的那样进行压缩冲程，使得空气流336通过进气端口233离开缸体230。照这样，进气阀222、232继续用作它们的相应的缸体的卸荷阀。

在一些实施例中，即使在不可单独地识别空气流322(如在图5中看到的那样)和332(如在图6中看到的那样)时，也可检测到与活塞218的压缩冲程和吸气冲程对应的储蓄器压力提高和降低。在实施例中，活塞218以已知速率循环，并且在与吸气冲程或压缩冲程期间的排气阀泄漏对应的监测的压力数据的频率分析中识别每旋转一周出现一次的特征。在其它实施例中，如果排气阀在活塞的吸气冲程和压缩冲程期间泄漏，则可识别每旋转一周出现两次的特征。可改变活塞循环的速率，使得可调节对应于泄漏的频率分量，以有利于检测泄漏状况。在一个示例中，活塞218在第一时期部分期间以第一速率循环，并且在第二时期部分期间以第二速率循环。通过在时域或频域中比较测量的储蓄器压力数据，对于两个时期中的各个，可考虑测量的储蓄器压力中的噪声或其它变化，使得隔离对应于活塞移动的变化。在其它实施例中，测量的储蓄器压力可受来自压缩机环境的振动或噪声或者周围装备引起的其它失真的影响。在这样的环境中，活塞以两个或更多个不同的速率循环可使得能够识别本来已经被掩盖的泄漏。另外，活塞218可按小于监测压力的采样速率的速率循环，以便对与活塞的移动相互关联的压力变化提供充分检测。照这样，对测量的储蓄器压力的时域分析和频域分析两者都可用来识别排气阀的泄漏状况。

在一些实施例中，通过排气阀214的泄漏可取决于储蓄器压力。当储蓄器压力高时，可阻止空气流332从缸体210进入到储蓄器180中，但是，仍然可导致空气流322从储蓄器180进入到缸体210中。当储蓄器压力低时，不可导致空气流322从储蓄器180进入到缸体210中，但可检测到空气流332从缸体210进入到储蓄器180中。因此，在一些实施例中，诊断压缩机的方法包括在活塞如上面论述的那样循环之前，用压缩空气将储蓄器填充到确定的压力值。正如可改变活塞循环的速率以协助检测泄漏状况那样，可在不止一个储蓄器压力水平下执行诊断方法，以检测在不同的状况下的泄漏。

在又一个实施例中，提供控制器来确定压缩机的状况。控制器构造成接收与压缩机的储蓄器内的压缩空气的监测压力对应的信号，以及通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞在缸体内被促动的时期的变化，来检测压缩机的缸体的排气阀的泄漏状况。在实施例中，控制器与运载工具系统成一体，诸如控制器130。在又一个实施例中，控制器设有用于维护和修理或诊断操作的测试套件。照这样，控制器可进一步构造成在至少一部分时期期间促动压缩机的缸体内的活塞。

在多种实施例中，控制器可与控制器130、压缩机促动器152或马达104相互作用，以促动活塞。另外，控制器构造成与一个或多个储蓄器压力传感器185通信，以及接收对应于监测压力的信号。控制器还可使与储蓄器内的压缩空气的监测压力对应的信号与压缩机的缸体中的活塞的位置的指示相互关联。活塞的位置可由曲柄轴或马达的旋转位置指示，或者由构造成识别压缩机的缸体内的活塞的位置的传感器指示。在一个实施例中，曲柄轴位置传感器172用来确定在缸体中的活塞的位置。

为了评价压缩机在多种运行状况下的健康，控制器可构造成促动处于加载或空载状况的往复式压缩机的缸体内的活塞。控制器进一步构造成确认与缸体中的活塞的吸气冲程对应的监测压力的降低，以及确认与缸体中的活塞的压缩冲程对应的监测压力的提高，如前面论述的那样。控制器还可构造成对在活塞被促动的时期期间监测的压力数据执行频域分析。在一些实施例中，控制器包括能够分析监测的压力数据的频率分量的数字信号处理器。照这样，控制器实施诊断方法，并且构造成产生关于压缩机的诊断信息。

现在参照图7-10，示出用于压缩机的系统的方法的实施例和/或对用于压缩机的系统的采用。在实施例中，用于压缩机的方法包括监测压缩机的曲轴箱压力，分析监测的曲轴箱压力，以及基于对监测的曲轴箱压力的分析来识别压缩机的状况。当往复式压缩机(诸如图2中显示的压缩机110)运行时，曲柄轴250旋转，使得活塞218、228、238在它们的相应的缸体内移动。在活塞在各周旋转中移动时，曲轴箱160的有效容积改变。

为便于说明，在图7的曲线图700中示出具有仅一个缸体(诸如缸体210)的单级压缩机的曲轴箱压力350。在活塞在压缩冲程中上升时，曲轴箱的有效容积增加(例如，因为离开曲轴箱的活塞的体积)，从而使得由曲轴箱压力传感器(诸如曲轴箱压力传感器170)测量的曲轴箱压力降低。曲轴箱压力350下降，直到活塞到达上死点，在该点处，曲轴箱压力达到最小，如波谷352显示的那样。在活塞在吸气冲程中移动时，曲轴箱的有效容积减小，从而使得曲轴箱压力提高。曲轴箱压力350升高，直到活塞到达下死点，在此点处，曲轴箱压力达到波峰354。如图7中示出的那样，在对应于活塞的一周旋转的时期362里，曲轴箱压力对应于活塞在缸体内的位置而升高和下降。在多级压缩机中，诸如具有两个或更多个缸体的压缩机，各个活塞的移动会以类似的方式影响曲轴箱压力。在图2中示出的压缩机中，三个活塞218、228、238中的各个将产生类似的周期性压力变化，它们将取决于曲柄轴的构造而彼此偏移。因此对应的曲轴箱压力将反映与压缩机的一个、两个或更多个活塞的位置相互关联的多个波峰和波谷。在多级压缩机中，曲轴箱压力可与一个或多个活塞的位置的指示相互关联，以识别各个活塞对曲轴箱压力的影响。通过使用相互关联，可确定压缩机的多个缸体中的一个的状况。

如图7的曲线图700中显示的那样，在健康的压缩机系统中，曲轴箱压力350典型地保持低于大气压力，大气压力被指示为“0”。在多种实施例中，压缩机包括曲轴箱通气阀，诸如图2中的通气阀174，曲轴箱通气阀通过在曲轴箱压力升高时容许空气离开曲轴箱，以及在曲轴箱压力下降时限制空气进入曲轴箱，来调整曲轴箱压力。照这样，避免曲轴箱内的压力过大，以便提高压缩机系统的效率。因此，在压缩机系统的运行期间的平均曲轴箱压力保持在期望范围中。

在一个实施例中，分析监测的曲轴箱压力包括计算在一时期里的曲轴箱压力的平均值，以及比较平均曲轴箱压力与标称曲轴箱平均压力。然后可基于计算出的曲轴箱平均压力和标称曲轴箱平均压力之间的差来确定(例如识别)压缩机的状况。在实施例中，标称曲轴箱平均压力是基于压缩机和曲轴箱的设计的预计平均压力。可在压缩机崭新或以别的方式知道压缩机运行良好时，根据经验测试，确定标称曲轴箱平均压力，以建立基线。基线可存储在存储器中，并且定期比较基线与实际曲轴箱平均压力，以监测压缩机运行。在又一个实施例中，基于环境或运行状况来计算标称曲轴箱平均压力。例如，在一些设计中，曲轴箱压力可基于周围空气温度或周围空气压力改变。因而可调节标称曲轴箱平均压力，以考虑这样的环境状况。在其它实施例中，压缩机运行速度、储蓄器压力或压缩机温度中的一个或多个与标称或预计曲轴箱平均压缩机相互关联。而在其它实施例中，标称曲轴箱压力是预定极限，如果超过预定极限，则需要中断压缩机运行。因此可根据压缩机的这些或其它环境或运行参数中的至少一个或多个来确定标称曲轴箱平均压力。

在健康的压缩机系统中，曲轴箱平均压力以及曲轴箱压力与活塞的位置的相互关联性可保持基本恒定，如图7的曲线图700中示出的那样。但通气阀的失效或退化可干扰对曲轴箱压力的恰当调整。如果通气阀被堵塞，则空气在曲轴箱压力升高时无法释放，使得测量的曲轴箱压力有偏移，例如图8的曲线图800中示出的那样。如显示的那样，仍然可在测量的曲轴箱压力356(也被称为曲轴箱压力356)中检测到与活塞移动相互关联的周期性波峰360和波谷358。但曲轴箱平均压力升高，因为通气阀无法排出曲轴箱内的多余压力。照这样，曲轴箱通气阀失效由提高的平均压力识别，并且可安排合适的维护或修理操作。随着时间的推移，提高的曲轴箱平均压力可损害密封件和压缩机系统的其它构件，而且如果没有检查到就可导致压缩机系统无法运行。提高的曲轴箱压力还可降低压缩机系统的效率，因为在活塞在其吸气冲程中被拉动时该压力压在各个活塞上，从而提高马达104或驱动曲柄轴250的其它功率源上的负载。

在其它实施例中，使用包括监测曲轴箱压力的用于压缩机的方法来识别其它压缩机失效模式。在一个实施例中，基于监测的曲轴箱压力和往复式压缩机的缸体中的活塞的位置的指示的相互关联，来识别多个缸体中的一个的状况。在运行期间，在活塞在压缩冲程中行进时，空气在缸体内被压缩，以对储蓄器180填充压缩空气。为了保持高效运行，其中发生压缩的缸体的容积基本诸如用内衬密封，或者密封件可用来限制在活塞在缸体内行进时的空气泄漏。

现在参照图9的系统900，示出在压缩冲程期间的图2的高压缸体210。在活塞218的压缩冲程的至少一部分期间，进气阀212关闭，从而密封进气端口213，而且排气阀214关闭，从而密封排气端口215。在进气端口和排气端口密封的情况下，缸体210的内部容积预计基本密封，使得缸体内的空气可被压缩。由于活塞218和缸体内壁290之间的磨损或用来保持封闭容积的内衬或密封件的其它退化，空气可在活塞218和缸体内壁290之间泄漏到曲轴箱160中，如箭头370示出的那样。活塞或缸体壁的磨损可由多种问题引起，例如活塞未对齐，或者在润滑油不够的情况下或者在油温过高时运行。另外，密封件或缸体内衬可由于曲轴箱压力过高而退化，诸如这可由前面论述的通气阀的失效引起。不管根本原因如何，在空气从缸体210泄漏经过活塞218且进入到曲轴箱160中时，形成活塞漏气状况(如箭头370示出的那样)。

由活塞漏气状况引起的进入到曲轴箱中的空气流会影响曲轴箱压力传感器170测量的曲轴箱压力。以说明的方式，图10的曲线图1000示出健康的曲轴箱压力372，这类似于图7的曲线图700中示出的那个。当缸体已经退化时，曲轴箱压力可形成漏气指示374。在一个实施例中，漏气指示374是测量的曲轴箱压力在活塞的压缩冲程期间提高。通过使用曲柄轴位置传感器172，可确定各个活塞的位置，使得识别各个位置的压缩冲程。通过使识别的漏气状况374与给定活塞的压缩冲程相互关联，可识别给定缸体的漏气状况。识别其中出现漏气状况的特定缸体有利于修理和提高维护操作的效率。

除了识别漏气状况的存在之外，可估计漏气状况的严重性。如图10的曲线图1000中示出的那样，漏气状况可作为曲轴箱压力在压缩冲程期间的提高而呈现。在漏气状况不那么严重的其它实施例中，漏气指示可为曲轴箱压力在压缩冲程期间的降低幅度的减小。换句话说，测量的曲轴箱压力的波峰376和波谷378之间的差减小可指示漏气状况，即使曲轴箱压力在压缩冲程期间不升高。

图7-8和10中的相应的曲线图700、800和1000中的监测的曲轴箱压力的图示展示了单个缸体的作用。在具有两个或更多个缸体的压缩机系统中，各个缸体对曲轴箱压力产生类似的作用，使得产生的曲轴箱压力反映那些作用的组合。在另一个实施例中，通过识别监测的曲轴箱压力在一个或多个已知频率下的频率含量，来分析监测的曲轴箱压力。基于压缩机运行的速率来确定已知频率。如上面提到的那样，监测的曲轴箱压力预计在活塞在缸体内循环时升高和下降。因而监测的曲轴箱压力包括和与活塞移动相关联的每旋转一周出现一次的特征对应的周期性改变。如图10的曲线图1000中显示的那样，活塞漏气状况可产生额外的波峰374(也被称为漏气状况)。因此可基于压缩机运行的速率的频率分析来识别漏气状况。在一个实施例中，漏气状况可在每旋转一周出现一次的特征中引起可检测的变化。在其它实施例中，漏气状况可产生可检测的每旋转一周出现两次的特征。也可产生与压缩机运行速度有关的频率分量的范围，因为曲轴箱压力受一个或多个活塞、一个或多个漏气状况、通气阀失效或在压缩机的运行期间的其它作用的影响。照这样，监测的曲轴箱压力的频率分析用来确定(例如识别)压缩机的状况。除了监测的曲轴箱压力的时域分析或作为其备选方案，可使用频率分析。为了进一步协助识别故障，在不同的运行状况下监测曲轴箱压力，例如在不同的储蓄器压力水平下，以及当活塞在加载状况和空载状况下循环时。照这样，目前公开的用于压缩机的方法提供高级的故障检测，而且有利于寻找故障和修理，因为识别了失效性质，而且很有可能识别了有故障的构件。

在又一个实施例中，提供控制器来确定压缩机的状况。控制器构造成接收对应于压缩机的曲轴箱内的监测压力的信号。在实施例中，控制器构造成与一个或多个曲轴箱压力传感器170通信，以及接收来自一个或多个曲轴箱压力传感器的对应于监测压力的信号。控制器还构造成分析监测的曲轴箱压力，以及基于对监测的曲轴箱压力的分析来确定压缩机的状况。在一个实施例中，控制器执行频率分析，并且基于压缩机运行的速率来识别监测的曲轴箱压力中的频率分量。

在另一个实施例中，控制器使监测的曲轴箱压力与压缩机的缸体中的活塞的位置的指示相互关联。控制器可与曲柄轴位置传感器172通信，以确定缸体中的活塞的位置。在实施例中，控制器与运载工具系统成一体，例如控制器130。在又一个实施例中，控制器设有用于维护和修理或诊断操作的测试套件。照这样，控制器可进一步构造成促动处于加载状况或空载状况的压缩机，同时监测曲轴箱压力。在实施例中，控制器能够识别压缩机的至少一个缸体的漏气状况，以及通过如上面描述的那样分析测量的曲轴箱压力，来识别曲轴箱通气阀失效。控制器可包括处理器，并且可构造成计算在一时期里的曲轴箱压力的平均值，以及比较该时期里的平均曲轴箱压力与标称曲轴箱平均压力。在一些实施例中，时期由操作员确定，但在其它实施例中，时期由控制器基于压缩机的运行状况来确定。在一些应用中，测量的曲轴箱压力还将受到振动和来自有关系统构件的噪声的影响。通过对一时期里的测量的曲轴箱压力取平均数，可减小这样的影响，对曲轴箱压力提供较准确的估计。

现在参照图11-15，公开一种用于压缩机的系统和方法的一方面，其可协助诊断压缩机。在运行中，压缩机(例如图1、2、11等中示出的压缩机)压缩空气，如前面描述的那样，空气存储在储蓄器180中。储蓄器180内的压缩空气的压力水平由储蓄器压力传感器185监测。当储蓄器内的压力水平已经达到确定的压力值时，压缩机的运行中断。此时，储蓄器中的测量压力预计保持恒定，直到压缩机重新启动，或者直到压缩空气供应到气动装置或连接到储蓄器上的其它装备。

曲柄轴250可包括第一端，第一端与第二端相对，其中，第一端联接到各个相应的缸体的一个或多个连接杆上。基于第一端的位置，示出了曲柄轴、缸体和活塞处于图11中的BDC位置。BDC位置是第一端处于大约负九十度(-90度)或270度的位置。TDC位置是第一端处于大约九十度(90度)或-270度的位置。

在实施例中，诊断压缩机中的泄漏的方法包括监测压缩机的储蓄器180内的压缩空气的压力，以及促动卸荷阀，诸如卸荷阀268。通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力(由储蓄器压力传感器185测量)在卸荷阀被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的泄漏状况。在一个实施例中，通过在卸荷阀被促动的时期的至少一部分期间，使卸荷阀在打开位置和闭合位置之间循环，来促动卸荷阀268。在打开位置上，卸荷阀对中间级储蓄器通气，从而减轻缸体210内的压力。在闭合位置上，卸荷阀268保持中间级储蓄器和缸体210中的封闭容积。在另一个实施例中，诸如单级压缩机，缸体的进气阀是缸体的卸荷阀。在一些实施例中，储蓄器压力传感器185以基于传感器设计确定的采样速率，测量或报告储蓄器内的测量压力。在这样的系统中，卸荷阀可以小于监测压力的采样速率的速率循环，以便充分地检测与卸荷阀的移动相互关联的压力变化。在另外的其它实施例中，卸荷阀保持处于打开位置达第一持续时间，并且保持处于闭合位置达不同于第一持续时间的第二持续时间。可选择第一持续时间和第二持续时间，以在监测压力中产生期望响应，以有利于检测泄漏状况。在另外的其它实施例中，卸荷阀可按单个已知速率在打开位置和闭合位置之间循环。在其它实施例中，卸荷阀在至少第一时期部分期间以第一速率循环，并且在至少第二时期部分期间以第二速率循环，同时监测储蓄器压力。可直接监测卸荷阀的位置，或者可根据在执行方法时用来指示打开和关闭卸荷阀的命令来推断卸荷阀的位置。照这样，可调节打开和关闭卸荷阀的作用，以对储蓄器的测量压力产生期望结果，以有利于检测泄漏。为了隔离卸荷阀的促动和测量的储蓄器压力之间的关系，在一些实施例中，禁止活塞218在卸荷阀被促动的时期期间在缸体210内移动。在另一个实施例中，通过曲柄轴位置传感器172来监测活塞移动，并且活塞在卸荷阀处于闭合位置时的移动可用来识别缸体210的排气阀214中的泄漏。

参照图12-15，曲线图1200、1300、1400和1500示出在卸荷阀被促动的时期期间标绘的监测的储蓄器压力，以示出压缩机(例如图1的压缩机110)的选定状况。在实施例中，储蓄器压力可由压力传感器185监测，变化、数据(例如压力读数、压力特征、压力度量等)可由检测构件128(图1、2等中示出的)评价，而且控制器130可基于该评价和/或监测压力来调节压缩机110。

如图12中显示的那样，示出曲线图1200，其描绘压缩机的随着时间推移的压力。测量压力1202保持恒定，其展示了即使在卸荷阀(例如卸荷阀268)被促动时，储蓄器(例如储蓄器180)也使压缩空气保持处于恒定压力。图12中的曲线图表示健康的压缩机，压缩机的设置在储蓄器和压缩机的缸体之间的阀无泄漏(例如排气阀214、排气端口215、进气端口213、进气阀212等)。

图13中的曲线图1300示出不断降低的测量压力502，其与卸荷阀268的移动(例如促动)不相互关联。测量压力502的稳定下降可指示储蓄器或通往气动装置的空气管线中有泄漏，该泄漏不受卸荷阀268的移动的影响。与图12和13相反，图14和15中示出的测量压力与卸荷阀的促动相互关联。如曲线图1400中显示的那样，当卸荷阀处于闭合位置时，测量压力604、606和608保持恒定，从而指示储蓄器185无泄漏。但当卸荷阀处于打开位置时，测量压力605和607降低指示压缩空气从储蓄器185泄漏，如由空气流295显示的那样(如在图11中看到的那样)。照这样，通过使储蓄器中的压缩空气的监测压力的变化与处于打开位置或闭合位置的卸荷阀的位置的指示相互关联，来检测压缩机的泄漏状况。

作为一个示例，在图11的实施例中，卸荷阀的促动和测量的储蓄器压力之间的相互关联展示设置在储蓄器180和往复式压缩机的缸体210之间的排气阀214的泄漏状况。在又一个实施例中，测量的储蓄器压力和卸荷阀的促动之间的相互关联可指示储蓄器中和在储蓄器和缸体之间的阀中都有泄漏。在图15中，曲线图1500示出在卸荷阀的促动期间，储蓄器的压力变化。当卸荷阀处于闭合位置时，测量压力710、712和714降低，从而指示储蓄器185中有泄漏，这类似于图13中的曲线图1300。但是，当卸荷阀处于打开位置时，测量压力711和713以不同的速率降低，从而指示诸如在储蓄器和缸体210之间的阀中有额外的泄漏。

图12-15在时域中示出测量压力，但也可使用频域分析。图14和15中的监测压力的频域分析包括对应于卸荷阀被促动的速率的频率分量。可基于已知速率或卸荷阀被促动的速率来识别频率分量。通过使卸荷阀以不同速率运行，可产生和识别不同的频率分量，以有利于确定泄漏状况的性质和识别需要维护的构件。

如图12-15中示出的那样，测量的储蓄器压力和卸荷阀的促动之间的相互关联使得能够诊断压缩机系统内的泄漏。另外，相互关联使得能够辨别不同的潜在失效模式，从而改进可用于指导维护和修理操作的信息。在一个实施例中，每当压缩机在储蓄器达到确定压力值之后停止运行，就采用使用卸荷阀来诊断压缩机的方法。在其它实施例中，定期采用诊断压缩机的方法，诸如每小时一次，或者每天一天，这取决于使用压缩机的应用。

在又一个实施例中，提供控制器(例如控制器130)来确定压缩机的状况。控制器构造成接收与压缩机的储蓄器内的压缩空气的监测压力对应的信号，以及通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在压缩机的卸荷阀被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的泄漏状况。在实施例中，控制器与运载工具系统成一体，诸如控制器130。在又一个实施例中，控制器设有用于维护和修理或诊断操作的测试套件。控制器可进一步构造成促动压缩机的卸荷阀，而且可与控制器130相互作用，或者直接与压缩机促动器152相互作用。另外，控制器构造成与一个或多个储蓄器压力传感器185通信，以及接收对应于监测压力的信号。另外，控制器构造成与检测构件(在图1和2中示出)通信。在实施例中，控制器构造成使与储蓄器内的压缩空气的监测压力对应的信号的变化与卸荷阀的位置相互关联。控制器可在时域、频域中分析监测压力，或者在它们两者中分析监测压力，如上面描述的那样。照这样，控制器实施预测方法，并且构造成在压缩机失效之前，产生关于压缩机的诊断信息。

中间级压力的分析可检测故障，诸如进气阀或排气阀失效、漏气状况和压缩机中的各个缸体的其它失效。当检测到故障时，可采取步骤来减少对压缩机系统的进一步损伤或磨损。在一个实施例中，响应于下者来产生信号：通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化来确定压缩机的状况。产生的信号可基于状况对中间级压力的影响来指示状况的严重水平。在另一个实施例中，如果识别的状况严重，则压缩机的工作循环减少，以便在可进行修理之前减少压缩机的进一步退化。在压缩机系统中检测到泄漏或潜在故障之后，可采取多个步骤来减少构件的进一步退化，以及有利于修理。在实施例中，响应于确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞被促动的时期期间的变化，来产生信号。产生的信号可指示排气阀的泄漏状况的严重水平，其中，严重水平对应于在活塞被促动时的监测压力的变化。在实施例中，响应于该信号，压缩机的工作循环减少，以便在可进行修理之前减少压缩机的进一步退化。当检测到故障时，例如漏气状况或通气阀失效，可采取多个步骤，以减少压缩机系统的进一步退化。在一个实施例中，响应于基于对监测的曲轴箱压力的分析而确定压缩机的状况，来产生信号。产生的信号可指示状况的严重水平，例如，漏气状况的严重性，如由在活塞的压缩冲程期间，曲轴箱压力的升高所指示的那样。在实施例中，响应于该信号，压缩机的工作循环减少，以便在可进行修理之前减少压缩机的进一步退化。在检测到压缩机系统中的泄漏或潜在故障之后，可采取多个步骤来减少构件的进一步退化，以及有利于修理。在实施例中，响应于确认监测压力在卸荷阀被促动的时期期间的变化来产生信号。产生的信号指示泄漏状况的严重水平，其中，严重水平对应于监测压力在卸荷阀被促动时的变化。在实施例中，响应于该信号，压缩机的工作循环减少，以便在可进行修理之前减少压缩机的进一步退化。

工作循环可减少固定量，诸如减少25%、50%或更多，或者可与识别的失效的严重性成比例地减少。如果泄漏状况严重，则可对压缩机断电，使得压缩机停止运行，直到已经进行了合适的修理为止。在另一个实施例中，用声音警报、视觉警报、文本消息、电子邮件、即时消息、电话或其它适合运行环境的方法来通知工作人员。在具有多个压缩机的系统中，响应于对一个压缩机检测到的泄漏，可调节其它压缩机的运行，以补偿一个压缩机的降低的性能，从而允许系统在可安排修理之前保持工作。

在多种其它实施例中，前面描述的系统和方法的各方面也可单独用来或共同用来诊断压缩机的状况。在一个实施例中，用于诊断压缩机的方法包括通过使活塞在它们的相应的缸体内循环来运行处于空载状况的压缩机，至少监测储蓄器压力和曲轴箱压力，以及基于对监测储蓄器压力和曲轴箱压力两者的分析来确定压缩机的状况。在另一个实施例中，用于诊断压缩机的方法包括运行多级压缩机来对储蓄器填充压缩空气，至少监测曲轴箱压力和中间级压力，以及基于对监测的曲轴箱压力和监测的中间级压力两者的分析来确定压缩机的状况。在又一个实施例中，用于诊断压缩机的方法包括监测来自主储蓄器压力传感器、中间储蓄器压力传感器、曲轴箱压力传感器和曲柄轴位置传感器中的至少两个的信号，以及使监测信号与压缩机的识别失效状况相互关联。在又一个实施例中，用于诊断压缩机的方法包括促动卸荷阀，至少监测储蓄器压力传感器和曲柄轴位置传感器，以及识别设置在压缩机的缸体和储蓄器之间的阀的泄漏状况。以示例而非限制的方式，本公开可单独使用，或者与美国临时专利申请No. 61/636,192中公开的系统和/或方法结合起来使用，该申请于2012年4月20日提交，其名称为“SYSTEM AND METHOD FOR A COMPRESSOR(用于压缩机的系统和方法)”，该申请通过引用而整体地结合在本文中。

本文公开的方法和系统可应用于具有一个或多个压缩机级的往复式压缩机，如图2中示出的压缩机。在其它实施例中，方法和系统可应用于其它类型的压缩机。例如，压缩机可为隔膜或膜片压缩机，其中，压缩由柔性膜片的移动产生。压缩机也可为气密性地密封或半气密性地密封的压缩机。另外，压缩机类型可包括离心压缩机、斜流或混合流压缩机、轴向流压缩机、旋转螺杆压缩机、旋转导叶压缩机和螺旋压缩机等。

目前公开的方法还可包括产生对应于失效状况的信号，以及警告操作员或其它工作人员，使得可采取补救措施。上面描述的这些系统和方法中的各个也可在运载工具系统上实施，例如上面描述的轨道运载工具106。在另外的其它实施例中，提供测试套件，其包括控制器，控制器具有存储器和构造成执行上面描述的方法的处理器。

在目前公开的各个实施例中，可记录构件故障数据。在一个实施例中，构件故障数据可存储在包括历史性压缩机数据的数据库中。例如，数据库可存储在控制器130的存储器134中。作为另一个示例，数据库可存储在轨道运载工具106远处的地点。例如，历史性压缩机数据可封装在消息中，并且用通信系统144传输。照这样，指挥中心可实时地监测压缩机的健康状况。例如，指挥中心可使用以通信系统144传输的压缩机数据，来执行用以诊断压缩机的状况的步骤。例如，指挥中心可接收压缩机数据，其包括来自轨道运载工具106的缸体压力数据、储蓄器压力、中间级压力、曲轴箱压力、一个或多个活塞的位移和/或曲柄轴的移动，以诊断压缩机的潜在退化。另外，指挥中心可安排维护，以及按优化资金投资的方式部署健康的机车和维修队。历史性压缩机数据可进一步用来评价在压缩机维修、压缩机修改和压缩机构件更换之前和之后的压缩机健康状况。

如果泄漏或其它故障状况存在，则可执行进一步的诊断和响应。例如，可报告潜在故障阀状况，以通知合适的工作人员。在实施例中，报告以指示存在故障状况的信号输出发起。报告例如通过显示器140或以通信系统144传输的消息呈现。一旦接到通知，操作员可调节轨道运载工具106的运行，以减少压缩机进一步退化的可能性。

在一个实施例中，指示潜在故障的消息通过通信系统144传输到指挥中心。另外，可报告潜在故障的严重性。例如，基于上面描述的方法来诊断故障可允许比用以前可获得的手段诊断故障更早地检测到故障。在一些应用中，当诊断潜在故障处于早期退化阶段时，容许压缩机继续运行。在其它应用中，压缩机停止，或者可立即安排维护，诸如当潜在故障被诊断为严重时。照这样，可通过及早且准确的检测来避免压缩机二次损害的成本。

可用一个或多个诊断方法基于对一个或多个参数的分析，来确定潜在故障的严重性。例如，与使退化缸体以可对压缩机引起额外损伤的方式失效相比，关闭压缩机可更合乎需要。在一个实施例中，可确定指示压缩机继续运行不合需要的阈值或一个或多个监测参数，因为潜在故障严重。作为一个示例，如果排气阀的泄漏超过预定阈值，则可判断潜在故障严重。

在一些实施例中，诸如用通过通信系统144发送的消息，来发送安排维修的请求。另外，通过发送潜在故障状况和潜在故障的严重性，可减少的轨道运载工具106停工时间。例如，当潜在故障严重性低时，对轨道运载工具106的维修可推迟。诸如通过基于诊断的状况来调节压缩机运行参数来使压缩机的功率下降，可进一步减少停工时间。

在另外的其它实施例中，可获得备用系统或冗余系统。在一示例中，可评价备用系统，以确定是否存在充分的替代资源来取代受损的压缩机。在一些情况下，使用备用系统的预订列表来优先安排备用系统(诸如构造成将压缩空气供应到多个轨道运载工具上的气动装置的其它压缩机)的使用。可采用多种备用系统，其包括使有故障的压缩机停止，以及接收来自另一个源的加压空气。在一个示例中，另一个源是设置在附近的机车发动机上的压缩机。在另一个示例中，另一个源是在同一机车上用于此目的冗余压缩机。备用程序可设计成最大程度地减小对机车运行的系统级不利后果。对于关键任务系统尤其如此。

已经关于若干个构件和/或元件之间的相互作用来描述了前述系统、构件(例如控制器、检测构件等)等。应当理解，这样的装置和元件可包括在其中规定的那些元件或者子元件、一些规定的元件或子元件和/或额外的元件。而且另外，一个或多个元件和/或子元件可结合到单个构件中，以提供综合功能性。元件还可与本文未具体描述的一个或多个其它元件相互作用。

考虑到前面描述的示例性装置和元件，参照图16-19的流程图，将更好地理解可根据公开的主题实施的方法。将方法显示和描述成一系列方框，声明的主题不受方框的顺序限制，因为一些方框可按不同的顺序出现，以及/或者与本文描绘和描述的其它方框同时出现。此外，可能不需要所有示出的方框来实施下面描述的方法。方法可由至少包括处理器、存储器和存储在存储器上供处理器执行的指令的构件或构件的一部分实施。

图16示出方法1600的流程图，方法1600用于监测压缩机的中间级的压力，以识别压缩机的状况。在参考标号1602处，压缩机可运行来将空气从第一级压缩机压缩到中间级储蓄器中，将空气从中间级储蓄器输送到第二级压缩机，以及将第二级压缩机中的空气进一步压缩到主储蓄器中。在参考标号1604处，可监测中间级储蓄器的中间级压力。例如，压缩机的中间级压力可由压力传感器266监测(在图2中示出)。在参考标号1606处，可通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化，来识别压缩机的状况。

在实施例中，提供一种用于压缩机的方法，其包括运行压缩机来将空气从第一级压缩机压缩到中间级储蓄器中，将空气从中间级储蓄器输送到第二级压缩机，以及将第二级压缩机中的空气进一步压缩到主储蓄器中；监测中间级储蓄器的中间级压力；以及通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化，来识别压缩机的状况。

在实施例中，方法包括用压缩空气将主储蓄器填充到确定的压力值，其中，储蓄器构造成存储压缩空气，以将其提供给至少一个气动装置。在实施例中，方法包括通过使监测的中间级压力和压缩机的缸体中的活塞的位置的指示相互关联来识别压缩机的状况。在实施例中，方法包括基于中间级压力和指示压缩机的缸体中的活塞的位置的相互关联，来识别压缩机的多个缸体中的一个的状况。

在实施例中，方法包括计算在一时期里的中间级压力的平均值；以及比较该时期里的平均中间级压力与标称中间级平均压力。在实施例中，方法包括根据周围空气温度和周围空气压力中的至少一个来确定标称中间级平均压力。在实施例中，方法包括根据压缩机速度、主储蓄器压力和油温中的至少一个来识别标称中间级平均压力。

在实施例中，方法包括通过识别低压缸体的有故障的排气阀来识别压缩机的状况。在实施例中，方法包括通过识别压缩机的至少一个缸体的活塞漏气状况来识别压缩机的状况。在实施例中，方法包括通过识别高压缸体的进气阀失效来识别压缩机的状况。

在实施例中，方法包括响应于通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化而识别压缩机的状况，来产生信号。在实施例中，方法包括响应于通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化而识别压缩机的状况，来减少压缩机的工作循环。在实施例中，方法包括响应于通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化而确定压缩机的状况，通过声音警报、视觉警报、文本消息、电子邮件、即时消息或电话中的一个或多个，来通知工作人员。

在实施例中，提供可运行来识别压缩机的状况的控制器，其中，控制器构造成接收与压缩机的中间级储蓄器的监测的中间级压力对应的信号；以及通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化来识别压缩机的状况。在实施例中，压缩机是两级压缩机，以及其中，中间级储蓄器设置在至少一个低压缸体和至少一个高压缸体之间。在实施例中，控制器进一步构造成使监测的中间级压力和压缩机的缸体中的活塞的位置的指示相互关联。在实施例中，控制器进一步构造成基于中间级压力和压缩机的缸体中的活塞的位置的指示的相互关联，来识别压缩机的多个缸体中的一个的状况。

在实施例中，控制器进一步构造成计算在一时期里的中间级压力的平均值；以及比较该时期里的平均中间级压力与标称中间级平均压力。在实施例中，控制器进一步构造成与一个或多个中间级压力传感器通信，以及接收来自一个或多个中间级压力传感器的对应于监测的中间级压力的信号。

在实施例中，提供一种系统，其中，系统包括发动机；操作性地连接到发动机上的压缩机，其中，压缩机包括：第一级压缩机，其构造成将空气压缩到中间级储蓄器中，使其处于第一压力；以及第二级压缩机，其构造成接收来自中间级压缩机的处于第一压力的空气，以及将空气进一步压缩到压缩机的主储蓄器中，使其处于第二压力，其中，第二压力大于第一压力；以及可运行来识别压缩机的状况的控制器，其中，控制器构造成接收与压缩机的中间级储蓄器的监测的中间级压力对应的信号，以及通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化，来识别压缩机的状况。

在实施例中，提供压缩机系统，其包括：用于运行压缩机来进行下者的器件：将空气从第一级压缩机压缩到中间级储蓄器中，将空气从中间级储蓄器输送到第二级压缩机，以及将第二级压缩机中的空气进一步压缩到主储蓄器中(例如，控制器130可控制和压缩压缩机系统内的空气)；用于监测中间级储蓄器的中间级压力的器件(例如，中间传感器266、检测构件128等可监测中间级压力)；以及用于通过确认监测的中间级压力在压缩机运行的时期期间的变化来识别压缩机的状况的器件(例如，控制器130和/或检测构件128可识别压缩机的状况)。

在实施例中，提供压缩机，其包括设置在第一级压缩机和第二级压缩机之间的至少一个中间级储蓄器，其中，第一级压缩机构造成将空气压缩到中间级储蓄器中，并且第二级压缩机构造成接收来自中间级储蓄器的空气，以及将空气进一步压缩到主储蓄器中；构造成测量中间级储蓄器中的压力的压力传感器；以及用于通过确认监测的中间级储蓄器压力在压缩机运行的时期期间的变化来识别压缩机的状况的器件。在实施例中，方法包括可为两级往复式压缩机的压缩机，以及其中，第一级压缩机包括至少一个低压缸体，并且第二级压缩机包括至少一个高压缸体。在实施例中，压缩机进一步包括曲轴箱；构造成测量压缩机的曲轴箱中的压力的传感器；以及用于基于监测的曲轴箱压力和压缩机的缸体中的活塞的位置的指示的相互关联来识别压缩机的状况的器件。

图17示出方法1700的流程图，方法1700用于基于循环活塞来识别压缩机的泄漏状况。在参考标号1702处，可监测储蓄器内的压缩空气的压力。在参考标号1704处，可促动压缩机的缸体内的活塞。在参考标号1706处，可通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞被促动的时期期间的变化，来检测缸体的排气阀的泄漏状况。

在实施例中，提供一种用于压缩机的方法，其包括：监测储蓄器内的压缩空气的压力；促动压缩机的缸体内的活塞；以及通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞被促动的时期期间的变化，来检测缸体的排气阀的泄漏状况。在实施例中，方法可进一步包括通过使储蓄器内的压缩空气的监测压力与缸体中的活塞的位置的指示相互关联，来检测缸体的排气阀的泄漏状况。在实施例中，方法包括用压缩空气将储蓄器填充到确定的压力值，其中，储蓄器构造成存储待提供给至少一个气动装置的压缩空气。

在方法的实施例中，促动缸体内的活塞可包括在第一时期部分期间，使缸体内的活塞以第一速率循环；以及在第二时期部分期间，使缸体内的活塞以第二速率循环。在实施例中，检测缸体的排气阀的泄漏状况包括在对监测压力的频率分析中确认每旋转一周出现一次的特征，其中每旋转一周出现一次的特征对应于活塞在缸体内被促动的速率。

在实施例中，促动缸体内的活塞包括使处于空载状况的缸体内的活塞循环。在实施例中，促动缸体内的活塞可包括使处于加载状况的缸体内的活塞循环。在实施例中，检测缸体的排气阀的泄漏状况进一步包括确认与缸体中的活塞的吸气冲程对应的监测压力的降低。在实施例中，检测缸体的排气阀的泄漏状况进一步包括确认与缸体中的活塞的压缩冲程对应的监测压力的提高。

在实施例中，方法还包括响应于确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞被促动的时期期间的变化，来产生信号。在实施例中，方法包括响应于确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞被促动的时期期间的变化，来减少压缩机的工作循环。在实施例中，方法包括响应于确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞被促动的时期期间的变化，通过声音警报、视觉警报、文本消息、电子邮件、即时消息或电话中的一个或多个，通知工作人员。

在实施例中，公开一种可运行来确定压缩机的状况的控制器。控制器构造成接收与压缩机的储蓄器内的压缩空气的监测压力对应的信号；以及通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞在缸体内被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的缸体的排气阀的泄漏状况。在实施例中，控制器进一步构造成在至少一部分时期期间，促动压缩机的缸体内的活塞。控制器130可促动压缩机内的活塞，使得促动在压缩机的用于压缩空气的正常工作循环之外。在正常工作循环之外的这个促动期间，系统可基于监测压力的比较来检测泄漏状况。在另一个实施例中，控制器130可促动压缩机内的活塞，使得促动在压缩机的用于压缩空气的正常工作循环之内。在正常工作循环之内的这个促动期间，系统可基于监测压力的比较来检测泄漏状况。因而，控制器130可在压缩机的正常工作循环之外，在压缩机的正常工作循环之内促动活塞，在正常工作循环之内或之外交替地促动活塞，或者以它们的组合的方式促动活塞。在实施例中，控制器进一步构造成使对应于储蓄器内的压缩空气的监测压力的信号与压缩机的缸体中的活塞的位置的指示相互关联。在实施例中，控制器进一步构造成促动处于空载状况的压缩机的缸体内的活塞。在实施例中，控制器进一步构造成促动处于加载状况的压缩机的缸体内的活塞。

在实施例中，控制器进一步构造成确认与缸体中的活塞的吸气冲程对应的监测压力的降低。在实施例中，控制器进一步构造成确认与缸体中的活塞的压缩冲程对应的监测压力的提高。在实施例中，控制器进一步构造成在对监测压力的频率分析中确认每旋转一周出现一次的特征，其中每旋转一周出现一次的特征对应于活塞在缸体内被促动的速率。在实施例中，控制器进一步构造成与一个或多个储蓄器压力传感器通信，以及接收来自一个或多个储蓄器压力传感器的对应于监测压力的信号。

在实施例中，公开一种系统，其包括；发动机；操作性地连接到发动机上的压缩机，其中，压缩机包括构造成存储压缩空气的储蓄器；可运行来确定压缩机的状况的控制器，其中，控制器构造成接收对应于储蓄器内的压缩空气的监测压力的信号，以及通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞在缸体内被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的缸体的排气阀的泄漏状况。

在实施例中，公开一种压缩机系统，其包括用于监测储蓄器内的压缩空气的压力的器件(例如，压力传感器185可监测储蓄器内的压缩空气的压力)；用于促动缸体内的活塞的器件(例如，控制器130可促动缸体内的活塞)；以及用于通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在活塞被促动的时期期间的变化来检测缸体的排气阀的泄漏状况的器件(例如，检测构件128可检测缸体的排气阀的泄漏状况)。

在实施例中，可提供一种压缩机，其包括：储蓄器，其构造成接收和存储用于至少一个气动装置的压缩空气；以及构造成监测储蓄器内的压缩空气的压力的传感器。压缩机另外可包括压缩机级，压缩机级具有排气端口和构造成密封排气端口的排气阀，其中，压缩机级构造成压缩空气，以及通过排气端口将压缩空气排到储蓄器中。在该实施例中，压缩机可进一步包括用于通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在压缩机级在空载状况中运行的时期期间的变化来检测压缩机的泄漏状况的器件。

在该实施例中，压缩机级可包括缸体和活塞，其中，活塞在缸体中被促动，以压缩空气，空气通过排气端口排到储蓄器中。在该实施例中，压缩机可包括用于通过使压缩机级通到大气压力来对压缩机级卸载的器件。

图18示出方法1800的流程图，方法1800用于基于测量的曲轴箱压力来识别压缩机的状况。在参考标号1802处，可监测压缩机的曲轴箱压力。在参考标号1804处，可分析监测的曲轴箱压力。在参考标号1806处，可基于对监测的曲轴箱压力的分析来识别压缩机的状况。

在实施例中，提供一种用于压缩机的方法，其包括：监测曲压缩机的轴箱压力；分析监测的曲轴箱压力；以及基于对监测的曲轴箱压力的分析来确定压缩机的状况。在实施例中，方法可包括通过计算一时期里的平均曲轴箱压力来分析监测的曲轴箱压力；以及比较该时期里的平均曲轴箱压力与标称曲轴箱平均压力。在实施例中，方法包括基于计算出的曲轴箱平均压力和标称曲轴箱平均压力之间的差来确定压缩机的状况。在实施例中，方法包括根据周围空气温度和周围空气压力中的至少一个，来确定标称曲轴箱平均压力。在实施例中，方法包括根据压缩机速度、储蓄器压力和油温中的至少一个，来确定标称曲轴箱平均压力。

在实施例中，方法包括通过识别处于一个或多个已知频率的监测的曲轴箱压力的频率分量，来分析监测的曲轴箱压力。在实施例中，方法包括基于压缩机运行的速率来确定一个或多个已知频率。在实施例中，方法包括通过使监测的曲轴箱压力与压缩机的一个或多个活塞在一个或多个活塞运行的时期期间的位置的指示相互关联，来分析监测的曲轴箱压力。在实施例中，方法包括通过基于监测的曲轴箱压力和压缩机的缸体中的活塞的位置的指示的相互关联来识别压缩机的一个多个缸体的状况，来确定压缩机的状况。

在实施例中，方法包括通过基于对监测的曲轴箱压力的分析而识别压缩机的至少一个缸体的活塞漏气状况，来确定压缩机的状况。在实施例中，方法包括通过基于对监测的曲轴箱压力的分析而识别曲轴箱通气阀失效，来确定压缩机的状况。在实施例中，方法包括在活塞在处于空载状况的压缩机的缸体内循环时监测压缩机的曲轴箱压力。在实施例中，方法包括在活塞在处于加载状况的压缩机的缸体内循环时监测压缩机的曲轴箱压力。

在实施例中，方法包括在活塞在处于空载的压缩机的缸体内循环的第一时期期间，监测压缩机的曲轴箱压力；在活塞在处于加载状况的压缩机的缸体内循环的第二时期期间，监测压缩机的曲轴箱压力；以及基于对来自第一时期和第二时期的监测的曲轴箱压力的分析，来确定压缩机的状况。

在实施例中，方法包括响应于基于对监测的曲轴箱压力的分析而确定压缩机的状况，来产生信号。在实施例中，方法包括响应于基于对监测的曲轴箱压力的分析而确定压缩机的状况，来减少压缩机的工作循环。在实施例中，方法包括响应于基于对监测的曲轴箱压力的分析而确定压缩机的状况，通过声音警报、视觉警报、文本消息、电子邮件、即时消息或电话中的一个或多个，通知工作人员。

在实施例中，提供一种可运行来确定压缩机的状况的控制器，其中，控制器构造成接收对应于压缩机曲轴箱内的监测压力的信号；分析监测的曲轴箱压力；以及基于对监测的曲轴箱压力的分析来识别压缩机的状况。在实施例中，压缩机的状况是压缩机的至少一个缸体的活塞漏气状况。在实施例中，压缩机的状况是曲轴箱通气阀失效。在实施例中，控制器进一步构造成计算一时期里的平均曲轴箱压力；以及比较该时期里的平均曲轴箱压力与标称曲轴箱平均压力。在实施例中，控制器进一步构造成与一个或多个曲轴箱压力传感器通信，以及接收来自一个或多个曲轴箱压力传感器的对应于监测压力的信号。

在实施例中，公开一种系统。该系统包括发动机；操作性地连接到发动机上的压缩机，其中，压缩机包括曲轴箱，曲轴箱具有曲轴箱压力传感器；可运行来确定压缩机的状况的控制器，其中，控制器构造成接收来自曲轴箱压力传感器的对应于压缩机的曲轴箱内的监测压力的信号，分析监测的曲轴箱压力；以及基于对监测的曲轴箱压力的分析，来确定压缩机的状况。

在实施例中，公开一种压缩机系统，其包括：监测压缩机的曲轴箱压力的器件(例如，压缩机的曲轴箱压力可由压力传感器170、传感器172、检测构件128等监测)；用于分析监测的曲轴箱压力的器件(例如，控制器130、检测构件128等可提供对监测的曲轴箱压力的分析)；以及用于基于对监测的曲轴箱压力的分析来确定压缩机的状况的器件(例如，压缩机的状况可由控制器130确定)。

在实施例中，可提供一种压缩机，其包括构造成测量压缩机的曲轴箱中的压力的传感器，以及用于确定压缩机的缸体中的活塞的位置的器件，其中，活塞可操作地连接到压缩机的曲轴箱中的曲柄轴上。在实施例中，压缩机可进一步包括用于基于监测的曲轴箱压力和压缩机的缸体中的活塞的位置的指示的相互关联来确定压缩机的状况的器件。此外，用于确定压缩机的缸体中的活塞的位置的器件可包括曲柄轴位置传感器。

图19示出方法1900流程图，方法1900用于基于循环的卸荷阀来识别压缩机的泄漏状况。在参考标号1902处，可监测压缩机的储蓄器内的压缩空气的压力。例如，压力传感器185可监测压缩机的储蓄器内的压缩空气的压力。在参考标号1904处，可促动压缩机的卸荷阀。例如，可将卸荷阀促动到打开位置和闭合位置之间，其中，各次促动(例如，打开位置、闭合位置、在打开位置和/或闭合位置之间的过渡等)可持续一段时间。在示例中，控制器130可促动卸荷阀。在参考标号1906处，可通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在卸荷阀被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的泄漏状况。例如，检测构件128可检测在一时期期间的压缩空气的监测压力的型式。

在另一个实施例中，方法包括用压缩空气将储蓄器填充到确定的压力值。在另一个实施例中，检测压缩机的泄漏状况包括使储蓄器内的压缩空气的监测压力的变化与卸荷阀的位置的指示相互关联。

在另一个实施例中，检测压缩机的泄漏状况包括检测压缩机的设置在储蓄器和压缩机的缸体之间的阀的泄漏状况。在另一个实施例中，检测压缩机的泄漏状况包括检测压缩机的储蓄器的泄漏状况。

在另一个实施例中，促动压缩机的卸荷阀包括在时期的至少一部分期间，使卸荷阀在打开位置和闭合位置之间循环。在另一个实施例中，在该时期的所述至少一部分期间，卸荷阀保持处于打开位置达第一持续时间，并且保持处于闭合位置达第二持续时间，其中，第一持续时间不等于第二持续时间。

在另一个实施例中，促动压缩机的卸荷阀包括在时期的至少一部分期间，使卸荷阀以已知速率在打开位置和闭合位置之间循环。在另一个实施例中，促动压缩机的卸荷阀包括在第一时期部分期间，使卸荷阀以第一速率在打开位置和闭合位置之间循环，而在至少第二时期部分期间，使卸荷阀以第二速率在打开位置和闭合位置之间循环。在另一个实施例中，促动压缩机的卸荷阀包括使压缩机卸载。

在另一个实施例中，方法进一步包括响应于确认监测压力在卸荷阀被促动的时期期间的变化，来产生信号，其中，信号对应于泄漏状况的严重水平。在另一个实施例中，方法进一步包括响应于确认监测压力在卸荷阀被促动的时期期间的变化，来减少压缩机的工作循环。在另一个实施例中，方法进一步包括响应于确认监测压力在卸荷阀被促动的时期期间的变化，通过声音警报、视觉警报、文本消息、电子邮件、即时消息或电话中的一个或多个，通知工作人员。

在实施例中，公开可与压缩机相关联地运行的控制器。控制器构造成接收对应于压缩机的储蓄器内的压缩空气的监测压力的信号；以及通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在压缩机的卸荷阀被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的泄漏状况。在实施例中，控制器进一步构造成促动压缩机的卸荷阀。在另一个实施例中，控制器进一步构造成使对应于储蓄器内的压缩空气的监测压力的信号的变化与卸荷阀的位置相互关联。在另一个实施例中，控制器进一步构造成检测压缩机的设置在储蓄器和压缩机的缸体之间的阀的泄漏状况。在另一个实施例中，控制器进一步构造成通过在至少一部分时期期间，使卸荷阀以已知频率在打开位置和闭合位置之间循环，来促动卸荷阀。在实施例中，控制器进一步构造成与一个或多个储蓄器压力传感器通信，以及接收来自一个或多个储蓄器压力传感器的对应于监测压力的信号。

在实施例中，一种系统包括：发动机；操作性地连接到发动机上的压缩机，其中，压缩机包括构造成存储压缩空气的储蓄器，以及构造成从压缩机的一部分中释放压力的卸荷阀；以及可运行来确定压缩机的状况的控制器，其中，控制器构造成接收对应于压缩机的储蓄器内的压缩空气的监测压力的信号，以及通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在卸荷阀被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的泄漏状况。

在实施例中，公开一种压缩机系统，其包括用于监测压缩机的储蓄器内的压缩空气的压力的器件(例如，压力传感器185可监测压缩机的储蓄器内的压缩空气的压力)；用于促动压缩机的卸荷阀的器件(在示例中，控制器130可促动卸荷阀)；以及用于通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在卸荷阀被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的泄漏状况的器件(例如，检测构件128可检测在一时期期间的压缩空气的监测压力的型式)。

在实施例中，提供一种压缩机系统，其包括构造成接收和存储用于至少一个气动装置的压缩空气的储蓄器，以及构造成监测储蓄器内的压缩空气的压力的至少一个传感器。压缩机系统可包括压缩机级，压缩机级具有排气端口和构造成密封排气端口的排气阀，其中，压缩机级构造成压缩空气，以及通过排气端口将压缩空气排到储蓄器中。另外，压缩机系统可包括：用于通过使压缩机级通到大气压力来使压缩机级卸载的器件，以及用于通过确认储蓄器内的压缩空气的监测压力在用于使压缩机级卸载的器件被促动的时期期间的变化，来检测压缩机的泄漏状况的器件。

在压缩机系统中，压缩机级可包括缸体和活塞，其中，活塞在缸体中被促动，以压缩空气，空气通过排气端口排到储蓄器中。在压缩机系统中，用于使压缩机卸载的器件可包括至少一个卸荷阀。此外，在压缩机系统中，至少一个卸荷阀可构造成在至少一部分时期期间，在打开位置和闭合位置之间循环。

如本文所用，用语“高压”和“低压”是彼此相对而言的，即，高压高于低压，而低压则低于高压。在空气压缩机中，低压可表示高于大气压力但低于压缩机中的另一个高压的压力。例如，处于大气压力的空气可压缩到第一低压(仍然高于大气压力)，并且从第一低压进一步压缩到高于低压的第二高压。轨道运载工具语境中的高压的示例为140 psi(965 kPa)。

在说明书和权利要求中，将参照具有以下含义的多个用语。单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数的所指对象，除非上下文清楚地另有说明。可应用本文在整个说明书和权利要求中使用的近似语来修饰在得到许可的情况下可改变的任何数量表示，而不会导致与其有关的基本功能有变化。因此，诸如“大约”的用语所修饰的值不限于规定的确切值。在一些情况下，近似语可对应于用于测量值的仪器的精度。此外，除非另有明确的陈述，使用用语“第一”、“第二”等不表示顺序或重要性，用语“第一”、“第二”等而是用来区分一个元件与另一个元件。

如本文所用，用语“可”和“可能”表示可能出现在一组情况内；拥有规定的属性、特性或功能；以及/或通过表达能力、性能或与所修饰的动词相关联的可能性中的一个或多个来修饰另一个动词。因此，使用“可”和“可能”来表示所修饰的用语显然适合、能够或适合所指示的性能、功能或用途，同时考虑到了所修饰的用语可能有时不合适、不能够或不适合的一些情形。例如，在一些情况下，可预计有某一事件或性能，而在其它情况下，则可能不会出现该事件或性能，这个区别由用语“可”或“可能”获取。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域普通技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及实行任何结合的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求的字面语言的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构要素，则它们意于处在权利要求的范围之内。

Claims (22)

1.一种用于压缩机系统的方法，包括：

运行所述压缩机系统，以将空气从第一级压缩机压缩到中间级储蓄器中，将空气从所述中间级储蓄器输送到第二级压缩机，以及进一步将所述第二级压缩机中的空气压缩到主储蓄器中；

监测所述中间级储蓄器的中间级压力；以及

通过确认监测的中间级压力在所述压缩机系统运行的时期期间的变化，来识别所述压缩机系统的状况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括用压缩空气填充所述主储蓄器达确定的压力值，其中，所述主储蓄器构造成存储待提供给至少一个气动装置的压缩空气。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别所述压缩机系统的状况进一步包括使监测的中间级压力和在所述压缩机系统的缸体中的活塞的位置的指示相互关联。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括基于所述中间级压力和在所述压缩机系统的缸体中的活塞的位置的指示的相互关联，来识别所述缸体的状况。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下者来确认监测的中间级压力的变化：

计算所述中间级压力在所述时期里的平均值；以及

比较所述时期里的平均中间级压力与标称中间级平均压力。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法进一步根据周围空气温度或周围空气压力中的至少一个来识别所述标称中间级平均压力。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括根据压缩机速度、主储蓄器压力或油温中的至少一个来识别所述标称中间级平均压力。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别所述压缩机系统的状况包括识别低压缸体的有故障的排气阀。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别所述压缩机系统的状况包括识别所述压缩机的至少一个缸体的活塞漏气状况。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别所述压缩机系统的状况包括识别高压缸体的进气阀失效。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括响应于识别所述压缩机系统的状况来产生信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括用所述信号通知工作人员，所述信号包括下者中的一个或多个：声音警报、视觉警报、文本消息、电子邮件、即时消息或电话。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括响应于识别所述压缩机系统的状况来减少所述压缩机系统的工作循环。

14.一种系统，其包括：

压缩机系统，其包括：第一级压缩机，其构造成将空气压缩到中间级储蓄器中，使其处于第一压力；以及第二级压缩机，其构造成接收来自所述中间级压缩机的处于所述第一压力的空气，以及进一步将所述空气压缩到所述压缩机系统的主储蓄器中，使其处于第二压力，其中，所述第二压力大于所述第一压力；以及

控制器，其构造成：

接收与所述压缩机系统的中间级储蓄器的监测的中间级压力对应的信号；以及

通过确认监测的中间级压力在所述压缩机系统运行的时期期间的变化，来识别所述压缩机系统的状况。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述压缩机系统是两级压缩机系统，以及其中，所述中间级储蓄器设置在至少一个低压缸体和至少一个高压缸体之间。

16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述控制器进一步构造成基于与在所述压缩机系统的缸体中的活塞的位置的指示相互关联的监测的中间级压力，来确认监测的中间级压力的变化。

17.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述控制器进一步构造成：

基于所述中间级压力与在所述压缩机系统的缸体中的活塞的位置的指示的相互关联，来识别所述压缩机系统的缸体的状况。

18.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述控制器进一步构造成通过下者来确认监测的中间级压力的变化：

计算所述中间级压力在所述时期里的平均值；以及

比较所述时期里的平均中间级压力与标称中间级平均压力。

19.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述控制器进一步构造成与一个或多个中间级压力传感器通信，以及接收来自所述一个或多个中间级压力传感器的对应于监测的中间级压力的信号。

20.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述压缩机系统的状况是所述压缩机系统的至少一个缸体的漏气状况。

21.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述压缩机系统的状况是缸体阀失效。

22.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述中间级储蓄器包括中间冷却器。