往复式压缩机是一种容积式压缩机，通过曲轴和连杆的驱动，活塞在气缸内做上下运动，使气缸的容积发生周期性变化，从而完成进气、压缩和排气等工作过程。在此过程中，活塞环为密封元件，防止气体从活塞与气缸之间的间隙泄露，同时气缸内的润滑油用于润滑活塞环。
由于往复式压缩机的结构复杂，其可能出现的故障部件和原因较多。压缩机的特征参数信号包括热力信号、振动信号和噪声信号等，其中热力信号进一步包括各部件温度、排气量、排气压力、气缸内压力等。对这些特征信号的监控和分析，用于识别和判断压缩机的故障类型，是故障诊断技术的主要内容。
往复式压缩机主要由以下六大部件组成：气缸、曲柄连杆机构、活塞组件、填料（压缩机的密封件）、气阀、机身与基础、管线及附属设备。
气缸是压缩机的核心部件之一，它需具备良好的表面质量，以便进行润滑和防磨；同时，其还应具备良好的导热性，以便将摩擦产生的热能尽快散发出去。气缸还需有足够大的气流通道面积及气阀安装面积，以降低气流的压力脉动幅度，确保气阀的正常运行，并降低功耗。同时，其余隙容积需保持在较小的范围，以提高压缩机的效率。
曲柄连杆机构包括十字头、连杆、曲轴和滑导等部件。它将电机的圆周运动转换为活塞的往复运动，同时也承受主要的力。
活塞组件主要包括活塞头、活塞环、托瓦和活塞杆。活塞的形状和尺寸与气缸密切相关。活塞环起到密封作用，防止高压气体从活塞和气缸之间的间隙中泄露。托瓦起到支撑活塞的作用，托瓦的材质的优劣也直接影响了压缩机的使用寿命。
填料是用于密封气缸内座与活塞杆之间间隙的，防止气体沿活塞杆径向泄露。填料环的制造及安装涉及到三个关键的间隙：轴向间隙、径向间隙和切向间隙。
气阀是压缩机最主要的组件，同时也是最易损坏的零件。气阀的设计质量直接影响压缩机的排气量、功耗及运行的可靠性。目前，非金属材料阀片的应用越来越广泛。
管线及附属设备的设计理念是：合理的管路和出入缓冲器设计将直接影响机组的振动状态。
往复式压缩机的故障诊断主要采用以下几种方法：
温度监测、压力监测、振动监测、位移监测、油液监测和噪声监测。这些监测方法各有优点和局限性，故障诊断应根据实际情况综合运用。此外，随着人工智能和神经网络技术的发展，这些技术也开始在往复式压缩机的故障诊断系统中得到应用，使故障诊断技术走向了智能化。
