往复压缩机广泛应用于石化、石油等工业领域,随着企业生产弹性的增大,对压缩机气量调节的要求也越来越高。顶开进气阀的调节方法,能实现往复压缩机全程无级气量调节的同时等比降低功耗,是一种理想的调节方法。全面分析气量调节系统对压缩机综合性能的影响,对这种高效调节方法的广泛推广十分必要。本文从热力学、运动学和动力学三个方面,对往复压缩机的变工况性能进行了深入的研究,全面分析压缩机在气调工况下的稳定性,为调节方案的设计提供理论支持,保证压缩机在全量程无级气量调节下的安全运行。具体的研究可以概括为以下几个方面：1)通过变工况下的热力计算,在对比分析了现有流量计算式的基础上,确定了一种相对精确的排气量计算式。并基于MATLAB,设计了针对被动式调节方法的用户界面,为快速准确的完成气阀顶开力设计提供一种可行的方法。2)通过绘制变工况下的综合活塞力曲线,分析了气调工况下反向角的变化规律,研究了变工况对反向角的影响。对于设计工况下反向角较为理想的压缩机,顶开进气阀调节方法可以保证反向角的安全范围。3)研究了往复式压缩机在气调工况下的运动学和动力学特性,利用数值计算和工程仿真的方法,对压缩机运动学及动力学参数进行计算和对比分析。结果表明,变工况下压缩机运动学参数基本不变；若不改变气缸作用方式且各级等比调节,变工况运动件载荷均小于设计工况,不需要进行安全校核；若通过单侧顶开的方式进行气量调节,运动件载荷会有所增加,需要针对工况对受力元件进行强度校核。4)对气量调节下压缩机可能存在的故障,做了详细的分析和评估,并对应提出了故障的避免方法。