用于使压缩机减压的方法和装置

摘要

公开了一种用于使空气压缩机减压的方法、计算机可读介质和装置。所述方法包括：压缩空气，该压缩空气通过第一路径穿过第一止回阀流动到第一接收器；以及响应于用以使空气压缩机卸载的命令，关闭空气压缩机的空气入口阀，以阻止空气进入空气压缩机，打开从空气压缩机的空气出口到近似大气压力的第二路径，以降低空气压缩机的空气入口处的空气压力，停止从第一接收器到空气压缩机的第一油流，其中第一油流用于冷却压缩机，停止从用于工作空气的分离器到空气压缩机的第二油流，以及使油从第一接收器流动到空气压缩机，用于润滑。

权利要求

1.一种空气压缩机系统，包括：

空气压缩机，所述空气压缩机具有空气入口和空气出口，所述空气压缩机构造用以压缩来自所述空气入口的空气并将一定体积的压缩空气递送到所述空气出口；

可调节的空气入口阀，所述可调节的空气入口阀连接到所述空气压缩机的所述空气入口，其中所述可调节的空气入口阀构造成能够调节，以调节多少空气能够流入到所述空气压缩机的所述空气入口；

第一接收器，所述第一接收器具有空气入口和空气出口，所述第一接收器构造用以存储压缩空气；

主空气排放通道，所述主空气排放通道连接到所述空气压缩机的所述空气出口和所述第一接收器的所述空气入口；

第一止回阀，所述第一止回阀布置在所述主空气排放通道中，处在所述空气压缩机的所述空气出口和所述第一接收器的所述空气入口之间；

第二接收器，所述第二接收器具有空气入口和空气出口，所述第二接收器构造用以将油从压缩空气分离；

辅助排放通道，在所述第一止回阀的上游，所述辅助排放通道连接到所述第二接收器的所述空气入口和所述主空气排放通道；

油分离器，所述油分离器布置在所述第一接收器中；

第一油管线，所述第一油管线布置用以允许油从所述油分离器流动到所述空气压缩机；

第一油截止阀，所述第一油截止阀布置在所述第一油管线中且构造成具有打开位置和关闭位置，在所述第一油截止阀的所述打开位置，油能够在所述油分离器和所述空气压缩机的所述空气入口之间流动，在所述第一油截止阀的所述关闭位置，油不能够在所述油分离器和所述空气压缩机的所述空气入口之间流动；

第二油管线，所述第二油管线布置用以允许油从所述第一接收器流动到所述空气压缩机；

第二油截止阀，所述第二油截止阀布置在所述第二油管线中且构造成具有打开位置和关闭位置，在所述第二油截止阀的打开位置，油能够从所述第一接收器流动到所述空气压缩机，在所述第二油截止阀的关闭位置，油不能够从所述第一接收器流动到所述空气压缩机；

隔离阀，所述隔离阀布置在位于所述主空气排放通道和所述第二接收器的所述空气入口之间的空气流中，其中所述隔离阀构造成具有打开位置和关闭位置，在所述隔离阀的打开位置，来自所述主空气排放通道的空气能够流动通过所述辅助排放通道，在所述隔离阀的关闭位置，来自所述主空气排放通道的空气不能够流动通过所述辅助排放通道；以及控制器，所述控制器与所述可调节的空气入口阀和所述隔离阀通信，其中所述控制器构造用以通过关闭所述可调节的空气入口阀和打开所述隔离阀来使所述空气压缩机卸载，其中所述第一油截止阀和所述第二油截止阀构造成：当所述空气压缩机加载时，所述第一油截止阀和所述第二油截止阀打开，并且在所述空气压缩机卸载时，所述第一油截止阀和所述第二油截止阀关闭。

2.根据权利要求1所述的空气压缩机系统，还包括：

第二止回阀，所述第二止回阀布置在位于所述辅助排放通道和所述第二接收器的所述空气出口之间的空气流中。

3.根据权利要求2所述的空气压缩机系统，其中所述第二止回阀构造用以将所述第二接收器维持在近似大气压力下。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的空气压缩机系统，还包括：第三油管线，所述第三油管线构造用以允许油从所述第一接收器流动到所述空气压缩机。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的空气压缩机系统，其中所述控制器进一步构造用以首先关闭所述可调节的空气入口阀，然后在等待预定时间之后打开所述隔离阀。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的空气压缩机系统，还包括：发动机，所述发动机构造用以驱动所述空气压缩机。

7.根据权利要求2或3所述的空气压缩机系统，其中所述第二止回阀布置在所述第二接收器的所述空气出口和大气空气之间。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的空气压缩机系统，还包括：辅助空气压缩机，所述辅助空气压缩机具有空气入口和空气出口，其中所述空气入口布置用以压缩来自所述空气压缩机的空气出口的空气，以将一定体积的压缩空气递送到所述第二接收器的空气入口，且其中所述控制器进一步构造用以在打开所述隔离阀和关闭所述可调节的空气入口阀之后打开所述辅助空气压缩机。

9.根据权利要求8所述的空气压缩机系统，还包括：

压力传感器，所述压力传感器与所述控制器通信且布置用以测量所述第一接收器的压力，其中所述控制器还构造用以至少部分地基于测量到的所述第一接收器的空气压力来确定何时卸载所述空气压缩机，并且其中所述控制器构造用以通过关闭所述可调节的空气入口阀、打开所述隔离阀和打开所述辅助空气压缩机来使所述空气压缩机卸载。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的空气压缩机系统，还包括：第四油管线，所述第四油管线连接到所述第二接收器且连接到以下位置中的一个：所述主空气排放通道，在所述第一止回阀上游；所述主空气排放通道，在所述第一止回阀下游；和所述第一接收器。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的空气压缩机系统，还包括：与所述控制器通信的第二隔离阀，所述第二隔离阀在所述第一止回阀上游连接到所述空气压缩机的空气出口；

压力传感器，所述压力传感器与所述控制器通信并布置用以测量所述第一接收器的压力，其中所述控制器还构造用以通过确定所述第一接收器的压力使所述空气压缩机卸载，并且如果所述第一接收器的压力低于阈值，则关闭所述隔离阀且打开所述第二隔离阀，否则打开所述隔离阀且关闭所述第二隔离阀；以及辅助空气压缩机，所述辅助空气压缩机具有空气入口和空气出口，其中所述空气入口布置用以压缩来自所述空气压缩机的所述空气出口的空气，以将一定体积的压缩空气递送到所述辅助排放通道，且其中所述控制器进一步构造用以在关闭所述可调节的空气入口阀之后打开所述辅助空气压缩机。

12.一种使空气压缩机减压的方法，所述空气压缩机具有空气入口和空气出口，所述方法包括：将空气从空气入口压缩到空气出口，压缩空气通过第一路径穿过第一止回阀流动到第一接收器；以及响应于使所述空气压缩机卸载的命令，

关闭所述空气压缩机的空气入口阀，以停止空气进入所述空气压缩机，打开从所述空气压缩机的空气出口到近似大气压力的第二路径，以降低所述空气压缩机的空气出口处的空气压力，停止从所述第一接收器到所述空气压缩机的第一油流，其中第一油流用于冷却所述压缩机，停止从用于工作空气的分离器到所述空气压缩机的第二油流，以及使油从所述第一接收器流动到所述空气压缩机，以用于润滑。

13.根据权利要求12所述的方法，其中打开第二路径包括：

通过打开第二止回阀来打开从所述空气压缩机的空气出口到第二接收器的第二路径，其中所述第二接收器处于近似大气压力。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中打开第二路径包括：通过打开隔离阀来打开第二路径，其中所述隔离阀在所述第一止回阀上游连接到所述空气压缩机的空气出口。

15.根据权利要求12或13所述的方法，还包括：

打开布置在所述第二路径中的第二空气压缩机，以将空气吸出所述空气压缩机的空气出口。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二接收器连接到第二止回阀，且所述第二止回阀连接到大气压力。

17.根据权利要求13所述的方法，还包括：

将油从所述第二接收器中的压缩空气分离，并且使油流动到所述第一接收器。

18.一种使空气压缩机减压的方法，所述空气压缩机具有空气入口和空气出口，所述方法包括：将空气从空气入口压缩到空气出口，压缩空气通过第一路径穿过第一止回阀流动到第一接收器；以及响应于使所述空气压缩机卸载的命令，

关闭所述空气压缩机的空气入口阀，以停止空气进入所述空气压缩机，以及如果接收器压力超过阈值，则打开从所述空气压缩机的空气出口到近似大气压力的第二路径，否则打开从所述空气压缩机的空气出口到所述第一接收器的第三路径。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：

停止从所述第一接收器到所述空气压缩机的第一油流，其中第一油流用于冷却所述压缩机，停止从用于工作空气的分离器到所述空气压缩机的第二油流，以及使油从所述第一接收器流动到所述空气压缩机，以用于润滑。

说明书

用于使压缩机减压的方法和装置

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2012年9月21日提交的美国临时申请第61/704,022号的利益，其内容通过引用以其整体并入本文。

[0003] 发明背景

[0004] 在下面的发明背景的论述中，引用了某些结构和/或方法。然而，下面的引用不应认为承认这些结构和/或方法构成现有技术。申请人明确地保留论证这样的结构和/或方法不具备现有技术资格的权利。

[0005] 空气压缩机递送可以执行许多有用的功能的压缩空气源。使用空气压缩机的场景的一个示例是用于钻机装置。尽管下面的阐述限于钻机装置，但是应理解的是，所公开的空气压缩机系统及其操作方法不限于钻机装置。一些钻机装置操作如下。钻柱(其是一个或多个连接在一起的钻管)的钻头旋转，以在地面(即在泥土和/或岩石中)中钻孔。为了在钻孔时冲洗来自孔的切屑，可以使用空气压缩机来递送加压空气，该加压空气向下穿过钻柱通到钻头的前面。切屑被从钻头捕捉到空气流中且随着空气向上沿着钻柱的外部行进而被带到地表面。加压空气还可以用于冷却钻头的切削元件。这是压缩空气可以被钻机装置使用的一种方式。

[0006] 压缩空气还可以在冲击钻进中使用，在冲击钻凿时，使用压缩空气来使撞击活塞往复运动，撞击活塞将来自活塞的冲击打击施加到旋转钻头上，以提高切削作用。活塞可以布置在地表面下方，紧接钻头(即，所谓的潜孔锤)上方，或者，活塞可以布置在钻孔的表面上方。

[0007] 在许多压缩空气应用中，通过发动机(例如燃料驱动发动机或电驱动电机)驱动空气压缩机是常见的，其也可以驱动其它装备，比如可用于执行以下功能的液压系统：为液压系统提供动力，以升高和降低钻柱、经由齿轮箱使钻柱旋转、随着钻凿进行而向钻柱添加钻杆、随着钻柱被从钻孔撤出而将钻杆从钻柱移除、升高和降低钻凿井架、升高和降低调平用千斤顶以及推进钻机装置(在可移动钻机装置的情形中)。发动机还可以驱动液压泵和冷却系统的冷却风扇。

[0008] 这种钻凿机器的压缩空气需求与供应用以冲洗切屑的冲洗空气相关联和/或与驱动冲击工具的撞击活塞和/或驱动可以由钻机装置使用的其它辅助装置相关联。在钻机装置的操作期间，可能不需要加压空气，比如在钻杆的添加或移除、重新定位钻机装置、设置钻机装置、午休时间期间。尽管在这些时段期间不需要使压缩空气循环来冲洗切屑或使撞击活塞往复运动，但是可能仍需要驱动发动机(其驱动空气压缩机和液压装置两者)，以便继续给液压装置提供动力。

[0009] 在一些空气压缩系统中，空气压缩机和发动机之间的驱动连接使得每当发动机被驱动时都驱动空气压缩机，尽管事实是：在不进行钻凿时，空气压缩机的连续操作是不必要的。

[0010] 可以采取某些措施以进一步减小不必要的能量消耗。例如，可以在发动机和空气压缩机之间设置离合器，以在低空气需求的时段期间卸载压缩机，但是这将增加相当大的装备成本，且离合器将在压缩机必须频繁地卸载的情形中快速磨损。另外，以频繁的时间间隔开启和关闭压缩机是不经济的和不切合实际的。此外，即使在不需要大量压缩空气的时段期间，可能仍需要较小的量，使得空气压缩机可能必须循环开和关以保持空气储器(来自空气压缩机的加压空气可以被储存的地方)足够地被加压较小的量。

[0011] 另一种可能的节省能量的措施包括设置变速齿轮驱动来卸载空气压缩机，但是这种驱动是复杂的且相对昂贵，就像具有离合器的两速齿轮驱动一样。利用变速齿轮驱动，来自驱动空气压缩机的马达的每分钟转数(RPM)可被降低，以降低能量消耗。

[0012] 另一种可能的措施包括利用液压马达驱动空气压缩机，液压马达能够轻易在低压需求的时段期间停止或减慢。例如，当钻杆被添加到钻柱时。然而，这种驱动相对低效(许多最高为80％的效率)，因此在低压缩空气消耗的时段期间实现的任何能量节省将可能在高压缩空气消耗的时段期间损失。

[0013] 因此，提供一种利用能量有效的、发动机-驱动的空气压缩机的空气压缩系统将是值得期望的。

发明内容

[0014] 公开了用于使空气压缩机减压的方法、计算机可读介质和装置，其以有效方式使空气压缩机脱机，以便不对驱动发动机加负担。

[0015] 公开了一种空气压缩机系统。该空气压缩机系统可包括：空气压缩机，其具有空气入口和空气出口，所述空气压缩机构造用以压缩来自空气入口的空气并将一定体积的压缩空气递送到空气出口；可调节的空气入口阀，其连接到空气压缩机的空气入口，其中可调节的空气入口阀构造用以能够调节，以调节多少空气能够流入到空气压缩机的空气入口；第一接收器，其具有空气入口和空气出口，所述第一接收器构造用以存储压缩空气；主空气排放通道，其连接到空气压缩机的空气出口和第一接收器的空气入口；第一止回阀，其布置在主空气排放通道中，处在空气压缩机的空气出口和接收器的空气入口之间。

[0016] 空气压缩机系统可包括第二接收器，其具有空气入口和空气出口，所述第二接收器构造用以存储压缩空气；辅助排放通道，在第一止回阀的上游，该辅助排放通道连接到第二接收器的空气入口和主空气排放通道；油分离器，其布置在第一接收器中；第一油管线，其布置用以允许油从油分离器流动到空气压缩机；第一油截止阀，其布置在第一油管线中且构造成具有打开位置和关闭位置，在所述第一油截止阀的打开位置，油能够在油分离器和空气压缩机的空气入口之间流动，在所述第一油截止阀的关闭位置，油不能够在油分离器和空气压缩机的空气入口之间流动；第二油管线，其布置用以允许油从第一接收器流动到空气压缩机；第二油截止阀，其布置在第二油管线中且构造成具有打开位置和关闭位置，在所述第二油截止阀的打开位置，油能够从第一接收器流动到空气压缩机，在所述第二油截止阀的关闭位置，油不能够从第一接收器流动到空气压缩机；隔离阀，其布置在位于主空气排放通道和第二接收器的空气入口之间的空气流中，其中隔离阀构造成具有打开位置和关闭位置，在隔离阀的打开位置，来自主空气排放通道的空气能够流动通过辅助排放通道，在隔离阀的关闭位置，来自主空气排放通道的空气不能够流动通过辅助排放通道；以及控制器，其与可调节的空气入口阀和隔离阀通信，其中所述控制器构造用以通过关闭可调节的空气入口阀和打开隔离阀来使空气压缩机卸载，其中第一油截止阀和第二油截止阀构造成：当空气压缩机加载时，第一油截止阀和第二油截止阀打开，并且在空气压缩机卸载时，第一油截止阀和第二油截止阀关闭。

[0017] 空气压缩机系统可包括第二止回阀，其布置在位于辅助排放通道和第二接收器的空气出口之间的空气流中。

[0018] 空气压缩机系统可包括第三油管线，其构造用以允许油从第一接收器流动到空气压缩机。

[0019] 控制器可进一步构造用以首先关闭可调节的入口阀，然后在等待预定时间之后打开隔离阀。

[0020] 第二止回阀可构造用以将第二接收器维持在近似大气压力下。

[0021] 空气压缩机系统可包括发动机，其构造用以驱动空气压缩机。

[0022] 第一接收器的空气压力可以大于第二接收器的空气压力。

[0023] 第二止回阀可布置在第二接收器的空气出口和大气空气之间。

[0024] 空气压缩机系统可包括辅助空气压缩机，其具有空气入口和空气出口，其中空气入口布置用以压缩来自压缩机的空气出口的空气，以将一定体积的压缩空气递送到第二接收器的空气入口，且其中控制器进一步构造用以在打开隔离阀和关闭可调节的空气入口阀之后打开辅助空气压缩机。

[0025] 空气压缩机可包括压力传感器，其与控制器通信且布置用以测量第一接收器的压力，其中控制器还构造用以至少部分地基于测量到的第一接收器的空气压力来确定何时卸载空气压缩机，并且其中控制器构造用以通过关闭可调节的空气入口阀、打开隔离阀和打开辅助空气压缩机来使空气压缩机卸载。

[0026] 空气压缩机系统可包括油管线，其连接到第二接收器且连接到以下位置中的一个：主排放通道，在第一止回阀上游；主排放通道，在第一止回阀下游；和第一接收器。

[0027] 空气压缩机可包括：与控制器通信的第二隔离阀；压力传感器，其与控制器通信并布置用以测量第一接收器的压力，其中控制器还构造用以通过确定第一接收器的压力使空气压缩机卸载，并且如果第一接收器的压力低于阈值，则关闭隔离阀且打开第二隔离阀，否则打开所述隔离阀且关闭第二隔离阀；以及辅助空气压缩机，其具有空气入口和空气出口，其中所述空气入口布置用以压缩来自压缩机的空气出口的空气，以将一定体积的压缩空气递送到辅助排放通道，且其中控制器进一步构造用以在关闭可调节的空气入口阀之后打开辅助空气压缩机。

[0028] 第二油截止阀可以是与空气压缩机的空气出口的空气压力相通的空气压力致动器，且构造成：当空气压缩机的空气出口的空气压力高于阈值空气压力时，处于打开位置，且构造成：当空气压缩机的空气出口的空气压力低于阈值空气压力时，处于关闭位置。

[0029] 公开了一种使空气压缩机减压的方法，所述空气压缩机具有空气入口和空气出口。所述方法包括：将空气从空气入口压缩到空气出口，压缩空气通过第一路径穿过第一止回阀流动到第一接收器；以及响应于使所述空气压缩机卸载的命令，关闭空气压缩机的空气入口阀，以停止空气进入空气压缩机，打开从空气压缩机的空气出口到近似大气压力的第二路径，以降低空气压缩机的空气出口处的空气压力，停止从第一接收器到空气压缩机的第一油流，其中第一油流用于冷却所述压缩机，停止从用于工作空气的分离器到空气压缩机的第二油流，以及使油从第一接收器流动到空气压缩机，以用于润滑。

[0030] 打开第二路径可包括：通过打开第二止回阀来打开从空气压缩机的空气出口到第二接收器的第二路径，其中第二接收器处于近似大气压力。

[0031] 打开第二路径可包括：通过打开隔离阀打开第二路径，其中隔离阀在第一止回阀上游连接到空气压缩机的空气出口。

[0032] 停止空气进入压缩机的空气入口可包括：通过关闭压缩机的空气入口阀来停止空气进入空气压缩机的空气入口。

[0033] 方法可包括：打开布置在第二路径中的第二空气压缩机，以将空气吸出空气压缩机的空气入口。

[0034] 第二储存器可连接到止回阀，且止回阀连接到大气压力。

[0035] 方法可包括：将油从第二接收器中的压缩空气分离，且使油流动到第一接收器。

[0036] 公开了一种使空气压缩机减压的方法，所述空气压缩机具有空气入口和空气出口。所述方法可包括：将空气从空气入口压缩到空气出口，压缩空气通过第一路径穿过第一止回阀流动到第一接收器；以及响应于使所述空气压缩机卸载的命令，关闭空气压缩机的空气入口阀，以停止空气进入空气压缩机，以及如果接收器压力超过阈值，则打开从空气压缩机的空气出口到近似大气压力的第二路径，否则打开从空气压缩机的空气出口到第一接收器的第三路径。

[0037] 方法可包括：停止从第一接收器到空气压缩机的第一油流，其中第一油流用于冷却压缩机，停止从用于工作空气的分离器到空气压缩机的第二油流，以及使油从第一接收器流动到空气压缩机，以用于润滑。

[0038] 公开了包括指令的非易失性计算机可读介质，当在处理系统中执行时，指令使处理系统执行使空气压缩机减压的方法。方法可包括将空气从空气入口压缩到空气出口，压缩空气通过第一路径穿过第一止回阀流动到第一接收器；以及响应于使空气压缩机卸载的命令，关闭空气压缩机的空气入口阀，以停止空气进入空气压缩机，打开从空气压缩机的空气出口到近似大气压力的第二路径，以降低空气压缩机的空气入口处的空气压力，停止从第一接收器到空气压缩机的第一油流，其中第一油流用于冷却压缩机，停止从用于工作空气的分离器到空气压缩机的第二油流，以及使油从第一接收器流动到空气压缩机，以用于润滑。

附图说明

[0039] 从结合附图举例给出的下面说明可以有更详细的理解，在附图中：

[0040] 图1A、1B、1C示意性地示出将空气压缩机从加载到卸载的空气压缩机系统的示例；

[0041] 图2示意性地示出具有抽空泵的、在卸载状态下的空气压缩机系统；

[0042] 图3A、3B、3C示意性地示出在卸载状态下的空气压缩机系统的可替代实施例，其具有提供并联构造和串联构造的第二隔离阀；

[0043] 图4示意性地示出用于使空气压缩机加载和卸载的方法的示例；

[0044] 图5示意性地示出工作空气的应用；

[0045] 图6示意性地示出包括三通阀、清除剂管线和第三油截止阀的空气压缩机系统的实施例；以及

[0046] 图7示出显示了当空气压缩机卸载时的本发明的示例的操作的示例图。

具体实施方式

[0047] 图1A、1B、1C示意性地示出用于将空气压缩机20从加载状态到卸载状态的空气压缩机系统100的示例。

[0048] 图1A示意性地示出在递送工作空气44的加载状态下的空气压缩机系统100，在加载状态下，可调节的空气入口12A在打开位置且隔离阀12B在关闭位置。空气压缩机20在其正压缩空气时处于加载状态且在其不压缩大量空气时处于卸载状态。用于将空气压缩机20卸载的空气压缩机系统100设置成用于减少空气压缩机20内的空气压力，使得当空气压缩机系统100不需要递送工作空气44时，马达18不必努力工作来使空气压缩机20转动。空气压缩机系统100从加载状态(图1A)到卸载状态(图1B和1C)。图1B是可调节的空气入口12A关闭且隔离阀12B关闭的可选状态。在图1C中，隔离阀12B从图1A和1B中示出的关闭状态转变到打开状态。

[0049] 参考图1A，空气压缩机系统100使空气穿过过滤器10吸入并利用空气压缩机20压缩空气且递送该压缩空气作为工作空气44，其可以用于包括钻凿的许多应用。

[0050] 图1中示出的空气压缩机系统100的实施例包括空气过滤器10、可调节的入口阀12A、螺线管14A(用以控制可调节的入口阀12)、发动机18、空气压缩机20、空气压缩机的空气入口19、空气压缩机的空气出口21、控制器22、通信线88A、88B、88C、88D、主排放通道50、第一止回阀80、第一接收器34、第一接收器的空气入口74、第一接收器的空气出口35、油分离器37，可选地包括工作空气出口阀36、辅助排放通道82、隔离阀12B、螺线管14C(用以控制隔离阀)、油分离器70或第二接收器70、油分离器的空气入口90、油分离器的空气出口92，可选地包括第二止回阀72且可选地包括消音器78。如所示，油管线39用虚线表示且可选的部件72、78、60、62、14D、36中的一些用更轻微的虚线表示。空气通道19、21、50、74、35、82、90、
92没有用虚线表示。一些可选的部件10没有用虚线表示。可选的部件同样在文中表示，并且同样应没有暗示的是，因为部件或部件的实施例没有用虚线表示，因此这些部件对于特定实施例是必需的。

[0051] 另外，空气压缩机系统100包括向空气压缩机20提供油的油系统。油系统提供用于润滑空气压缩机20的油且可以冷却空气压缩机20。油系统包括第一油管线39A、油截止阀24A、空气压力致动器46、第二油管线39B、第三油管线39C、油截止阀24B、控制油截止阀24B的螺线管14B、第四油管线39D，可选地包括油抽空泵60，可选地包括抽空马达62，可选地包括第三止回阀73和控制抽空马达62的螺线管14D，该螺线管14D可以与控制器22通信。在图
1A中还示出了工作空气44。

[0052] 空气过滤器78可以是过滤空气的过滤器。可调节的入口阀12A可以是入口蝶形阀。可调节的入口阀12可以通过弹簧偏置到默认的关闭状态。螺线管14A可以布置用以调节可调节的入口阀12以打开可调节的量来改变可以流动到空气压缩机20的空气入口19的空气量。螺线管14A(用以控制可调节的入口阀12)可以是当施加电流时产生磁场的电气设备。也可以由与控制器22通信的电气致动器、液压致动器或气动致动器来操作可调节的入口阀。
螺线管14A可以经由控制线88A与控制器22电通信。

[0053] 发动机18可以是电发动机或汽油马达或液压马达。发动机18可以用于除驱动空气压缩机20之外的其它操作。在实施例中，发动机18在正常操作中不从空气压缩机20脱离。空气压缩机20可以是螺杆式空气压缩机或其它类型的空气压缩机20。空气压缩机20的空气入口19可以是空气压缩机20的一个空气入口19。空气压缩机20的空气出口21可以是空气压缩机20的一个空气出口21。

[0054] 控制器22可以是可编程的逻辑控制器(PLC)。控制器22可以与螺线管14A、14B、14C和14D电连通。控制器22可以构造用以控制空气压缩机系统100的操作。

[0055] 主排放通道50可以是由合适材料构造的空气管，用于输送压缩空气和油。止回阀80可以是允许空气和油仅在从空气压缩机20到接收器34的一个方向上穿过其流动的阀。接收器34可以是由合适材料构造的空气接收器，用于储存压缩空气和用于过滤来自压缩空气的油。接收器74的空气入口可以是接收器34的空气入口。接收器35的空气出口可以是接收器35的一个空气出口。油分离器37可以是构造用以在压缩空气流动通过接收器34的空气出口35之前将油从压缩空气分离的油分离器。

[0056] 工作空气出口阀36可以是能够通过空气压缩机系统100的使用者操作的空气阀。工作空气出口阀36可以将来自接收器35的空气出口的压缩空气与使用工作空气44的应用连通，工作空气44如图1A所示被通到大气空气。

[0057] 辅助排放通道82可以是由合适材料构造的管，用于输送压缩空气和油。隔离阀12B可以是具有如下两个位置的电气控制阀：作为默认位置的弹簧偏置的关闭位置和当电流被施加到螺线管14C时切换到其的打开位置。打开位置(图1C)可以允许空气和油从空气压缩机20穿过该隔离阀12B流动到油分离器70。螺线管14C(用以控制隔离阀12B)可以是当施加电流时产生磁场的电气设备。螺线管14C可以经由通信线88B与控制器22电通信。

[0058] 油分离器70可以是由合适材料构造的空气接收器，用于储存压缩空气。油分离器70可以由合适材料构造，用于分离油和空气，使得油能够返回到空气压缩机20。在实施例中，油分离器70是一个接收器。在实施例中，油分离器70可包括具有油分离器的接收器。可选的第二止回阀72可以是允许空气仅在从油分离器70到可选的消音器78的一个方向穿过其流动的阀。可选的消音器78可以成形为使得来自第二止回阀72的压缩空气离开所产生的声音消声。

[0059] 第一油管线39A可以是适合于将油从接收器34传输到空气压缩机20的管线。油截止阀24A可以是构造用以控制油在第一油管线39A中从接收器34向空气压缩机20流动的油截止阀24A。油截止阀24A可以是具有两个如下位置的控制阀：作为默认位置的关闭位置和当压力被施加到压力致动器46时油截止阀24A切换到其的打开位置。油截止阀24A可以具有弹簧，该弹簧将油截止阀24A保持在关闭位置，除非空气压力致动器46推动油截止阀24A。空气压力致动器46可以是经由空气管线51与压缩机20的空气出口21的空气压力和油截止阀24A连通的致动器。当空气压缩机20的空气压力升高超过阈值切断油空气压力时，空气压力致动器46打开油截止阀24A，并且当空气压缩机20的空气压力下降到低于预定的切断油空气压力时，空气压力致动器46不再打开油截止阀24A，因此油截止阀24A关闭。

[0060] 第二油管线39B可以是适合于将油从接收器34输送到空气压缩机20的油管线39B。第三油管线39C可以是适合于将油从油分离器37输送到空气压缩机20的空气入口19的油管线39C。油分离器37可以在压缩空气流出接收器34的空气出口35之前将油从压缩空气分离。
油截止阀24B可以构造用以停止油从油分离器37向空气压缩机20的流动。收发器14B可以构造用以控制油截止阀24B且可以与控制器22通信。第三油管线39可以将油从油分离器37输送到除空气压缩机20的空气入口19以外的地方，使得油到达空气压缩机20。

[0061] 第四油管线39D可以是适合于将油从油分离器70输送到接收器34的管线。第四油管线39D可以将油从油分离器70输送到空气压缩机系统100中的不同地方比如到空气压缩机20的空气入口19。抽空泵60可以是适合于将油从油分离器70泵送到接收器34的泵。抽空马达62可以是适合于驱动抽空泵60的马达。螺线管14D控制马达62的操作且可以与控制器22通信。

[0062] 在操作中，控制器22控制空气压缩机系统100的操作。下面描述当可调节的空气入口阀12A处于至少部分打开、隔离阀76关闭且工作空气出口阀36打开时，递送工作空气44的空气压缩机系统100。空气流动通过空气过滤器10且被空气过滤器10过滤。空气流动通过可调节的空气入口阀12A，该空气入口阀12A被构造用以控制能够流动通过可调节的空气入口阀12A的空气量。控制器22通过向螺线管14A供电来控制如何打开可调节的空气入口阀12A。通过调节可调节的空气入口阀12A，控制器22可以控制通过空气压缩机20递送的压缩空气的量。这可以称为：通过控制可调节的空气入口阀12A的开度来使空气压缩机系统100节流。
如上面讨论的，通过控制驱动空气压缩机20的发动机18或者通过控制空气压缩机20和发动机18之间的连接(例如，齿轮或离合器)来控制由空气压缩机20递送的压缩空气量是不切实际的。

[0063] 流动通过可调节的空气入口阀12A的空气流动进入空气压缩机20的空气入口19并由空气压缩机20压缩，该空气压缩机20将一定体积的压缩空气递送到空气压缩机20的空气出口21。空气压缩机20由发动机18驱动。控制器22可以接收马达18运转有多快的指示，但是在实施例中，控制器22不能够改变发动机18的速度(这可能是因为空气压缩机系统100可以是由如上论述的发动机驱动的仅一个应用)。在实施例中，控制器22可以能够改变发动机18的速度。

[0064] 压缩空气20然后流动通过主空气排放通道50且穿过止回阀80。止回阀80允许油和空气仅在从压缩机的空气出口21朝向接收器34的空气入口74的方向上流动通过它。因为止回阀80允许油和空气仅在一个方向上流动，所以压力可以在止回阀80的空气压缩机20侧上与在止回阀80的接收器34侧上的空气压力不同。

[0065] 压缩空气然后流动进入接收器34的空气入口74。接收器34可以提供用于空气压缩机系统100的两种功能。第一，其可以提供将在下面论述的油再循环。第二，其可以提供储存压缩空气的装置，使得当需要仅相对较小量的压缩空气用于穿过辅助压缩空气供应管线(未图示)的辅助使用时或者当需要仅相对较小量的压缩空气用于油再循环来维持空气压缩机20的油时的所有时间，空气压缩机20不必递送压缩空气。

[0066] 压缩空气然后流出接收器35的空气出口且穿过工作空气出口阀36。工作空气出口阀36可以是能够被空气压缩机系统100的使用者操作的，其可在打开状态或关闭状态下操作。在可替代的实施例中，工作空气出口阀36可以由控制器22控制。在流动通过工作空气出口阀36之后，压缩空气然后流入大气空气，如所示的那样。许多应用能够用于包括用于钻凿应用的冲洗空气的工作空气44。

[0067] 因此，空气压缩机系统100构造用以递送工作空气44。空气压缩机系统100可以被称之为处于加载，因为其正压缩从空气入口19到空气出口21的空气，在该情形中，空气被作为工作空气44递送。在工作空气出口阀36关闭时，压缩空气可以递送到接收器34。可调节的空气入口阀12A可以被称为空气压缩机系统100的输出控制，因为其控制由空气压缩机系统100产生的空气量。

[0068] 下面描述了当空气压缩机20加载时(如图1A所示)的空气压缩机系统100的油系统的操作。油系统可以用于润滑和冷却空气压缩机20。当空气压缩机20加载时，下面是油可以跟随以润滑空气压缩机20的路径。油可以用于润滑空气压缩机20。油然后可以从空气压缩机20穿过主空气排放通道50、穿过止回阀80流动并进入接收器34。在实施例中，接收器34维持用于将油往回输送到空气压缩机20的最小压力。油然后可以从接收器34穿过第一油管线39A流动并穿过油截止阀24A且流动到空气压缩机20。因为空气压缩机20加载，所以压力对于空气压力致动器46打开油截止阀24A来说足够大，因此油可以从接收器34穿过油截止阀
24A输送到空气压缩机20。油可以在返回到空气压缩机20之前被冷却和/或被过滤。冷却和过滤未示出。保持油截止阀24A打开所需的压力可以是阈值油打开压力。另外，油从接收器穿过第二油管线39B流动到空气压缩机20。在实施例中，当空气压缩机20加载时，第一油管线39A和第二油管线39B一起提供足够润滑和冷却空气压缩机20的油量。在实施例中，第一油管线39A和第二油管线39B可以组合成单个油管线，在此处，基于空气压缩机20是加载还是卸载来控制流动通过这单个管线的油量。

[0069] 油分离器37在压缩空气流出接收器34的空气出口35之前将油从压缩空气分离。在没有油分离器37的情况下，工作空气44将包含可能不适合于工作空气44被使用的应用的油。另外，在没有油分离器37的情况下，包括在工作空气44中的油将必须被替换下来，以维持空气压缩机系统100中的油水平。油然后可以流动通过第四油管线39C。在空气压缩机20联机时，油截止阀24B通常打开。在实施例中，当空气压缩机20加载时，大量的油不流动通过第四油管线39D。

[0070] 图1B示意性地示出在卸载状态的空气压缩机系统，在卸载状态，可调节的空气入口12A在关闭位置且隔离阀76在关闭位置。可调节的入口阀12被关闭，因此空气压缩机20在卸载状态，因为空气压缩机20由于没有可利用的空气而不会压缩大量空气。然而，如上论述的，空气压缩机20可以仍被马达18驱动，因为调节马达速度以控制被空气压缩机20压缩的空气量可能不切合实际。

[0071] 在操作中，加载空气压缩机和卸载空气压缩机的系统工作如下。控制器22确定空气压缩机系统100不需要空气压缩机20来产生额外的压缩空气。控制器22然后关闭可调节的入口阀12A(图1B和1C)并且打开隔离阀12B(图1C)，并且如果存在抽空泵86(图2),则打开抽空泵86。在实施例中，可选的抽空泵86可以总是打开。因为可调节的入口阀12A关闭，因此空气压缩机20不再具有压缩的空气源。空气压缩机系统100可以从图1A所示的状态到达图1B所示的、其中可调节的入口阀12A关闭的状态，并且然后从图1B所示的状态到达图1C所示的、其中隔离阀12B打开且可选地抽空压缩机86打开的状态。在实施例中，空气压缩机系统
100可以直接从图1A所示的状态到达图1C所示的状态。当控制器22确定空气压缩机20需要从卸载状态到达加载状态时，空气压缩机系统100可以关闭隔离阀12B，以从图1C所示的状态到达图1B所示的状态，且然后打开可调节的入口阀12A以到达图1A所示的状态。在实施例中，空气压缩机系统100可以打开可调节的入口阀12A并几乎同时关闭隔离阀12B，以直接从图1C所示的状态到达图1A所示的状态。

[0072] 当可调节的入口阀12A首先关闭时，在可调节的空气入口12A和空气压缩机20之间存在一些空气，这些空气可能被压缩且推动到空气压缩机20的空气出口21且可能被推动通过止回阀80。被推动通过止回阀80的空气量至少部分地取决于接收器34的压力，在所示实施例中，接收器34的压力阻止空气被推动通过止回阀80。接收器34的压力与油分离器或接收器70中的压力相比是较大的。关闭可调节的入口阀12A和保持隔离阀12B关闭短时间时段的优点是空气出口21处的空气压力可被减小。空气出口21处的空气压力可以被减小到接收器34的空气压力与打开止回阀80所需要的空气压力之和。因为可调节的入口阀12A和空气压缩机20之间的空气被压缩到空气压缩机20的空气出口21，因此空气压缩机20的空气入口19处的空气压力被减小。

[0073] 图1B示出第一油截止阀24B和第二油截止阀24A关闭。在实施例中，当空气压缩机20卸载时，第一油截止阀24B关闭且第二油截止阀关闭。油截止阀24A构造成在卸载状态下通过空气压缩机20的压力关闭。在其它实施例中，控制器22可以通过例如螺线管来关闭油截止阀24A。控制器22可以向油隔离阀24B发送关闭油隔离阀24B的电信号。隔离阀24B还可以通过与控制器22通信的液压致动器或气动致动器来操作。油隔离阀24B可以构造成当空气压缩机20基于空气压缩机系统100的压力而卸载时关闭。油隔离阀24A可以基于空气压缩机20处的空气压力关闭。油隔离阀24A和油隔离阀24B可以同时或接连关闭。油隔离阀24A和油隔离阀24B可以构造成在可调节的空气入口阀12A关闭之前或者在可调节的空气入口阀
12A关闭之后关闭或通过控制器22关闭。油隔离阀24A和油隔离阀24B可以构造成在可调节的空气入口阀12A关闭之前或者在可调节的空气入口阀12A关闭之后关闭，或者可以通过控制器22关闭。

[0074] 当空气压缩机20卸载时关闭油截止阀24B具有减少运转空气压缩机20需要的功的优点，因为从油分离器37回收的油不穿过空气压缩机20，且其可以关闭使加压空气在接收器34和空气压缩机20之间行进的通道。当空气压缩机20卸载时关闭油截止阀24A具有减少运转空气压缩机20需要的功的优点，因为从第一接收器34流动到空气压缩机20的油的量被减少。

[0075] 尽管图1B示出工作空气44被关闭，但是空气储存器34中的压缩空气可以作为工作空气44或者当空气压缩机系统100卸载时用于其它应用。如果空气储存器34中的压力下降到阈值压力以下，则空气压缩机20可以返回到加载。

[0076] 图1C示意性地示出在卸载状态下的空气压缩机系统100，在卸载状态下，可调节的空气入口12A在关闭位置且隔离阀12B在打开位置，且油截止阀24B和油截止阀24A关闭。在操作中，控制器22可以向螺线管14C发送将隔离阀12B的位置从关闭位置(图1A和图1B)改变到图1C所示的打开位置的电信号。

[0077] 因为可调节的入口阀12A关闭，所以空气压缩机20被卸载，不压缩大量空气。如果在主排放通道50中保留的空气的空气压力大于油分离器70中的空气压力与(如果存在可选的止回阀72的话)打开止回阀72所需的压力之和，则空气穿过辅助排放通道82并进入油分离器70且穿过止回阀72到达大气空气。例如，如果大气压力是1个大气压且其利用0.1个大气压打开止回阀72，则主排放通道50和油分离器70中的压力将必须是1.1个大气压，以打开止回阀72来使一些压缩空气通气，且排放通道50和油分离器70中的空气压力将减少到1.1个大气压。油分离器70将空气从油分离，使得空气可以流出止回阀72且油可以被再循环。来自分离器70的油可以穿过油管线39D流动到第一接收器34。在操作中，当空气从主排放通道50流动到油分离器70时，其可能包含将积聚在油分离器70的底部处的油。在实施例中，在油分离器70的底部处的油通过抽空泵60泵送到接收器34。抽空泵60可包括可以经由螺线管
14D由控制器22控制的抽空马达62。在实施例中，将基于油分离器70的底部处的油的油压力来操作抽空马达62。在实施例中，在油分离器70的底部处的油被泵送到主排放通道50。

[0078] 隔离阀12B的打开可以减少在压缩机20的空气出口21处的空气压力，对于马达18来说这可降低运转空气压缩机20的负载。可以由于马达18上降低的负载而降低马达18的燃料消耗。

[0079] 图2示意性地示出具有抽空泵86的、在卸载状态的空气压缩机系统，其中可调节的空气入口12A在关闭位置且隔离阀12B在打开位置，且第一油截止阀24B和第二油截止阀24A关闭。空气压缩机系统100可包括抽空泵86、螺线管85和控制线88E。在操作中，控制器22向螺线管85发送引起抽空泵86操作的电信号。抽空泵86从空气压缩机20的空气出口21吸入空气且压缩空气并将压缩空气推动进入油分离器70。如果存在可选的止回阀72，则压缩空气流出止回阀72。而且，如果存在可选的消音器78，则空气穿过可选的消音器78流出。可选的抽空泵86可以提供如下优点，即：在空气压缩机20的空气出口21处的空气压力可以比大气压力与(如果存在可选的止回阀72的话)打开止回阀72需要的压力之和进一步降低。在空气压缩机20的空气出口21处降低的空气压力减少了马达18驱动空气压缩机20需要的负载，这可降低马达18消耗的燃料。在实施例中，抽空泵86可以将压缩空气推动进入包括油分离器70的接收器内。

[0080] 图3A、3B和3C示意性地示出在卸载状态下具有第二隔离阀12C的空气压缩机系统的可替代实施例，空气压缩机系统提供并行构造和串行构造。图3A示出在并行构造下的空气压缩机系统100，其中隔离阀12C打开且隔离阀12B关闭。图3B示出在串行构造下的空气压缩机系统100，其中隔离阀12C关闭且隔离阀12B打开。图3C是图3B中的可替代实施例，其中抽空泵86布置在隔离阀12C的下游。图3包括可替代的空气通道87、隔离阀12B、隔离阀12C、止回阀85和压力传感器302。

[0081] 隔离阀12C可以是构造成具有打开位置和关闭位置的隔离阀12，在打开位置，空气可以从辅助排放通道82流动到可替代的空气通道87，在关闭位置，空气不能够从辅助排放通道82流动到可替代的空气通道87。隔离阀12C可包括与控制器22(经由未示出的控制线)通信的螺线管14E，其可构造用以打开和关闭隔离阀。可替代的空气通道87可以是由合适材料构造的空气通道管线，用于输送压缩空气和油。止回阀85可以是允许油和空气仅在从隔离阀12C到主空气排放通道50的方向穿过其流动的阀。压力传感器302可以构造用以确定第一接收器34的压力。压力传感器302可以构造用以向控制器22传递接收器34的压力。

[0082] 在图3A中，空气压缩机系统100被卸载，其中辅助排放通道82构造在并行构造下。空气压缩机系统100在卸载状态下，其中可调节的空气入口12A在关闭位置、第一油截止阀
24B关闭且第二油截止阀24A关闭。辅助排放通道82在平行构造下，其中隔离阀12B关闭且第二隔离阀12C打开。抽空泵86可以打开。在操作中，在可调节的空气入口阀12A关闭时，空气压缩机20卸载。马达18仍可以操作空气压缩机20，如上面论述的。在实施例中，抽空泵86从空气压缩机20的空气出口21吸入空气，其中空气流动通过第二隔离阀12C且穿过第四止回阀85并流动到接收器34。在实施例中，当压力传感器302指示接收器34中的压力较低时，控制器22将空气压缩机系统100接入并行构造。例如，当接收器34中的压力小于150PSI时，控制器22可以将空气压缩机系统100置于并行构造下。用于接收器34的压力的阈值或预定值的其它值可以用于确定何时使用并行构造或串行构造。例如，值可以在50PSI至几千PSI之间变化。

[0083] 在图3B中，空气压缩机系统100被卸载，其中辅助排放通道82构造在串行构造下。空气压缩机系统100在卸载状态，其中可调节的空气入口12A在关闭位置，第一油截止阀24B关闭，且第二油截止阀24A关闭。辅助排放通道82在串行构造，其中隔离阀12B打开且第二隔离阀12C关闭。抽空泵86可以打开。在实施例中，抽空泵86在串行构造下没有打开。在操作中，当可调节的空气入口阀12A关闭时，空气压缩机20卸载。马达18仍可以操作空气压缩机
20，因为如上所述将马达18从空气压缩机20脱离可能是困难的。在实施例中，抽空泵86从空气压缩机20的空气出口21吸入空气且穿过隔离阀12B推动空气到达油分离器或接收器70。
在实施例中，当压力传感器302指示接收器34中的压力较高时，控制器22将空气压缩机系统
100置于串行构造下。例如，当接收器34中的压力大于150PSI时，控制器22可以将空气压缩机系统100置于串行构造下。在实施例中，隔离阀24中的一个或多个可以构造成在控制器22未向隔离阀24发送信号的情况下基于接收器34的压力来切换以打开和关闭。

[0084] 在图3C中，空气压缩机系统100被卸载，其中辅助排放通道82构造在并行构造下。图3C是图3A的可替代实施例，其中抽空泵86在第二隔离阀12C的下游。空气压缩机系统100在卸载状态下，其中可调节的空气入口12A在关闭位置，第一油截止阀24B关闭且第二油截止阀24A关闭。辅助排放通道82在并行构造下，其中隔离阀12B关闭且第二隔离阀12C打开。
抽空泵86可以打开。在操作中，当可调节的空气入口阀12A关闭时，空气压缩机20卸载。马达
18仍可操作空气压缩机20，如上面论述的。在实施例中，抽空泵86从空气压缩机20的空气出口21吸入空气，其中空气穿过第二隔离阀12C且穿过第四止回阀85流动到接收器34。在实施例中，当压力传感器302指示接收器34中的压力较低时，控制器22将空气压缩机系统100置于并行构造下。例如，当接收器34中的压力小于150PSI时，控制器22可以将空气压缩机100置于并行构造下。接收器34的压力的其它值是可能的，比如，例如，从50PSI到几千PSI的范围。在图3C示出的实施例中，抽空泵86不能够用在串行构造下，因为在串行构造下，抽空泵
86不在空气流中。图3C的实施例可具有如下优点，即：抽空泵86可以是大型的，以提供将空气推动进入接收器34必需的压力，且在串行构造下，可能对于打开大型抽空泵86来说不是有效的。

[0085] 图4示意性地示出将空气压缩机置于加载和卸载的方法400的示例。方法400以开始402开始。方法400以将空气从空气入口压缩到空气出口，被压缩的空气通过第一路径穿过第一止回阀流动到第一接收器继续。例如，图1A的空气压缩机系统100在加载状态下。空气压缩机20正压缩从空气入口19到空气出口21的空气。压缩空气穿过第一止回阀80被推动到第一接收器34。

[0086] 方法400在406处继续，以将空气压缩机置于卸载。例如，图1A的控制器22可以确定空气压缩机系统100是否需要压缩空气。如果控制器22确定空气压缩机20不需要压缩空气，则控制器22可以确定将空气压缩机20接到卸载状态。如果空气压缩机系统确定没有将空气压缩机置于卸载状态，则方法将返回到404。

[0087] 方法400在408处继续，以关闭空气压缩机的空气入口阀来停止空气进入空气压缩机。例如，在图1B中，控制器22关闭可调节的空气入口阀12A，使得空气不再流动进入空气压缩机20的空气入口19。

[0088] 方法400在410处继续，以打开来自空气出口的第二路径到接近大气压力来降低在空气压缩机的空气入口处的空气压力。例如，在图1C中，控制器22打开隔离阀12B，隔离阀12B允许空气从空气压缩机20的空气出口21流动到油分离器70。步骤408和410可以按相反顺序执行或者可以同时执行。步骤408和410可包括停止从第一接收器到空气压缩机的第一油流，其中第一油流用于冷却压缩机，以及停止从分离器到空气压缩机的第二油流，和使油从第一接收器流动到空气压缩机，以用于润滑。例如，在图1C中，第一油截止阀24B(来自分离器70)和第二油截止阀24A(用于冷却)关闭。

[0089] 方法400在412处继续，以将压缩机置于加载。例如，在图1C中，控制器22可以基于对工作空气44或空气储存器70中的增加的空气压力的需求来确定将空气压缩机20置于加载状态。如果控制器22确定空气压缩机20不需要放回到加载状态，然后方法返回到412。

[0090] 方法400在414处继续，以关闭从空气出口到接近大气压力的第二路径。例如，在图1B中，控制器22已经关闭隔离阀12B且油能够在第三油管线39C中流动。

[0091] 方法400在416处继续，以打开空气压缩机的空气入口以让空气进入空气压缩机。例如，在图1A中，控制器22已经确定将可调节的空气入口阀12A从关闭位置打开到打开位置。步骤414和416可以按相反顺序执行或者可以同时执行。

[0092] 图5示意性地示出工作空气的应用。图5包括钻机装置98、空气压缩机系统100、辅助压缩空气供应管线504、第一接收器35的出口、工作空气出口阀36、辅助压缩空气供应管线504、钻机装置502、钻杆38、钻孔40、钻头42和工作空气44，工作空气44此处为冲洗空气44。

[0093] 冲洗空气44为被压缩机系统100压缩的空气且用于从钻孔40冲洗掉由钻头42破碎的泥土。钻孔40是由通过转动钻头42和钻杆38钻凿的操作形成的孔。钻机装置502构造用以转动钻杆38和钻头42并向钻柱添加新的钻杆38。

[0094] 图6示意性地示出包括三通阀24B、清除剂管线39E和第三油截止阀24C的空气压缩机系统的实施例。三通阀24B、清除剂管线39E和第三油截止阀24C中的每一个可以包括在本文公开的实施例中。

[0095] 第三油截止阀24C可以是构造用以控制油在第二油管线39A从接收器34向空气压缩机20的流动的油截止阀24C。油截止阀24C可以是具有两个位置的控制阀：作为默认位置的关闭位置和当压力被施加到压力致动器47时油截止阀24C切换到其的打开位置。油截止阀24C可以具有弹簧，该弹簧将油截止阀24C保持在关闭位置，除非空气压力致动器47推动油截止阀24C。空气压力致动器47可以是经由空气管线53与空气压缩机20的空气压力和油截止阀24C连通的致动器。当空气压缩机20的空气压力升高超过阈值切断油空气压力时，空气压力致动器47打开油截止阀24C，且当空气压缩机20的空气压力下降到预定的切断油空气压力时，空气压力致动器46不再打开油截止阀24C，因此油截止阀24C关闭。如上面论述的，第二油管线39B可以将润滑油供应到空气压缩机20。第三油截止阀24C可以具有如下优点，即：当油压缩机20不运行时切断向油压缩机20的润滑油，来自接收器34的油将不流动到空气压缩机20，其中当空气压缩机20不操作时，这是不需要的。

[0096] 第五油管线39E可以是适合于在79处将来自油分离器70的油输送到空气压缩机20的空气入口19的油管线39E。油分离器70可以在压缩空气流出油分离器70的空气出口92之前将油从压缩空气分离，油分离器70可以是接收器。在实施例中，可以存在油截止阀，该油截止阀被构造用以停止油从油分离器70向空气压缩机20的空气入口19的流动(未图示)。收发器(未图示)可以构造用以控制油截止阀且可以与控制器22通信。油截止阀可以构造成当空气被推动进入油分离器70内时打开，且当空气没有被推动进入油分离器70内时关闭。第五油管线39E可以将来自油分离器70的油输送到除空气压缩机20的空气入口19以外的地方，使得油到达空气压缩机20。空气压缩机20的空气入口19可以具有低空气压力，使得油将从空气油分离器70流动到空气压缩机20的空气入口19。

[0097] 但是油截止阀24C可以是具有可允许油从油分离器37流动到空气压缩机20的另外的第六油管线39F的三通阀。在实施例中，空气压缩机20的空气入口19处的低空气压力从接收器34吸入油且油流动通过第六油管线39F。

[0098] 图7示出显示当空气压缩机卸载时的本发明的实施例的操作的示例图700。在图7中示出了发动机18(返回参考图1)的以每分钟转数(RPM)表示的发动机速度720、以每小时升(升/小时)表示的发动机18的燃料消耗722和以英寸汞(InHg)表示的进气歧管压力。例如，进气歧管压力是在近乎19处(返回参考图1)的压力。图700示出由本发明的示例性实施例实现的燃料节省。

[0099] 图700被分成三个区段702、704和706。在第一区段702中，发动机18的RPM 720在高怠速下(其在此为约1800RPM)，且进气歧管压力724是低的(其在此为约20InHg)。在第二区段704，发动机18的RPM 720在低怠速下(其在此为约1200RPM)，且进气歧管压力724是低的(其在此为约20InHg)。在第三区段706，发动机18的RPM720在高怠速下(其在此为约1800RPM)，且进气歧管压力724是高的(其在此为约40InHg)。图示出了当空气压缩机20卸载而使得可调节的空气进气阀12A对于整个图700关闭时的燃料消耗。

[0100] 第一区段702和第二区段704示出对于油截止阀24A和24B的不同状态的燃料消耗722。与最高燃料消耗对应的最高峰值是712、716，其示出何时油截止阀24B打开且油截止阀
24A打开。清除剂油对应于流动通过油截止阀24B的油，且冷却油对应于流动通过油截止阀
24A的油。在峰值708处，油截止阀24A打开且油截止阀24B关闭。因此，冷却油流动且清除剂油不流动。在峰值710处，油截止阀24A关闭且油截止阀24B打开。在峰值710处，冷却油不流动，但是清除剂油流动。

[0101] 燃料消耗的最低水平是在谷底714、718，在此处，油截止阀24A和24B关闭。

[0102] 第一区段702和第二区段704示出通过关闭通到空气压缩机的清除剂油和冷却油而实现的燃料节省的优点。

[0103] 第三区段706示出当空气进气压力高而使得空气压缩机20中的空气可能没有通过本文公开的方法中的一个排空时的发动机18的燃料消耗。第三区段706(其接近90升/小时)之间的燃料消耗中的差异高于在第一区段702和第二区段704(其分别近似为40升/小时和30升/小时)中从空气压缩机20排空空气所分别消耗的燃料。与第三区段706相比，第一区段
702和第二区段704之间的大燃料效率增益可以是由于从空气压缩机20排空空气。

[0104] 实施例具有以下优点，即：不需要使用抽空泵来降低在空气压缩机的出口阀处的空气压力。实施例具有以下优点，即：如果储存器处的空气压力高，则不需要使用大型抽空泵。例如，储存器处的空气压力可以是350-500PSI，其将会需要大型抽空泵来将空气从空气压缩机的空气出口抽空到具有350-500PSI的储存器。

[0105] 术语确定包括：查看可能已经预加载或预先计算的表中的以及获取所计算的量的其它形式的值，其不涉及明确计算这些量，但是可能涉及从可以是现场或远程的存储位置检索这些量。

[0106] 实施例可作为用于升级现有的空气压缩机系统的套件来实施。升级套件可包括用于升级现有的空气压缩机系统的部件。所述部件可包括上述的任何部件且上述的方法的实施例，其呈下面描述的形式，诸如计算机可读介质或ROM存储器的形式。另外，套件可以包括用于将现有的空气压缩机系统升级到上面描述的本发明的实施例的指令且可以包括用于从因特网和/或从远程或当地计算机下载上面描述的方法的实施例的指令。

[0107] 尽管上述解释限于钻机装置，但是应理解的是，所公开的空气压缩机系统及其操作方法不限于钻机装置，且可以在许多其它应用中使用。

[0108] 尽管已经对公开内容做了添加，但是这些添加不应解释为对不包括该添加的之前公开内容的限制。

[0109] 可利用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)或设计用以执行本文公开的功能的其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任何组合来实现或执行关于本文公开的实施例描述的各种示例性逻辑、逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但是可替代地是，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以作为计算设备的组合实现，比如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP芯结合的一个或多个微处理器或任何其它构造实现。

[0110] 此外，可以直接地在硬件、在由处理器执行的软件模块或在两者的组合中实现结合本文公开的控制器22描述的方法或算法的步骤和/或动作。软件模块可以存在于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域已知的存储介质的任何其它形式。示范性存储介质可以联接到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息并将信息写到存储介质。可替代地，存储介质可以与处理器一体形成。此外，在一些方面，处理器和存储介质可以存在于ASIC中。另外，ASIC可以存在于用户终端中。可替代地，处理器和存储介质可以作为分立元件存在于用户终端中。另外，在一些方面，方法或算法的步骤和/或动作可以作为一个指令或指令的任何组合或一套指令存在于机器可读介质和/或计算机可读介质上。

[0111] 计算机可读记录介质也可以分布在通过网络联接的计算机系统上，使得计算机可读代码以分布形式存储和执行。计算机可读记录介质可以限于非易失性计算机可读记录介质。

[0112] 尽管关于本发明的优选实施例进行了描述，但是本领域技术人员将理解，添加、删除、修改和替代。