现行各类大小舰船普遍应用到高压压缩空气，但提供高压气源的高压空压机
长期存在品种少，跟舰船总体需求不配套。空压机属于小批量、多品种通用类机电产品，根据不同用户不同的需求进行产品改型设计研究国内均有报道，其设计法和技术手段也在日益提高，特别是近年来计算机技术的应用使产品的改型设计水平大大提高；现有的压缩机流量仅有16.2m3/h而用户要求保持同样的排气压力和一定的体积限制下流量要提高到48m3/h，通过提高转速、扩大缸径、增加行程等传统措施往往增加幅度小，满足不了大幅提高的需求，现在国内一直没有其他合适的替代产品，只能通过改型设计。
1.气缸模块设计
原设计为单列级差式结构，中间为I 级缸、下段为Ⅱ级缸、上段为Ⅲ级缸，气阀模块设置在相应压缩段气缸或气缸头的周边，上端连接气缸头，下端与曲轴箱连接，两边悬挂中间冷却器，在单列改双列方案中需要重点考虑轴向尺寸和前后空间位置，气缸模块转换所涉及的主要是与曲轴箱模块的接口问题，是确定曲轴、曲轴箱模块设计的基础，该模块内部零件可以满足完全通用。
2.曲轴箱模块设计
曲轴箱体承但着机组曲轴、连杆、活塞等主要件，需要保证强度和刚度，要考虑在运行情况下运动机构的润滑，同时具有储油功能，油池和击油勺运动空间设计，要结合曲轴的设计保证运动件的自由运动空间。总体设计成双气缸并联立式结构，要承但两组气缸模块( 包括气缸头模块、气阀模块和冷却器模块) ，轴向距离加长，设计中间支撑结构以增加曲轴刚度，设计自由端轴伸结构满足压缩机自带水泵需求，轴向增加还会带来空压机纵向倾斜时击油困难、供油不足的危险，因此要在曲轴间加设溢流板保证在倾斜状态下的可靠供油，以及完善油标、加热装置、放油等曲轴箱的工艺设计；如图1所示，冷却器组几乎所有的质量全挂在气缸上，因此改型设计要确保曲轴箱的刚度和强度。
3.曲轴模块
两列、双曲拐、带中间支撑，两端滑动轴承支撑、中间支撑与连杆活塞模块大头相同( 属改型的借用件) ，轴伸端设计传动皮带轮，要求有平衡块配重，需要进行安装工艺性设计，建立空压机曲轴有限元计算模型( 如图2所示) ，进行应力分析、计算以满足强度和刚度的要求。
4.冷却器模块
设计重点在冷却冷却器结构设计，该空压机冷却壳体连同气缸体做成一体化，并列两列冷却器悬挂结构，要求冷却器、气缸模块不变，改型设计充分利用应用多年的成熟部件，冷却器换热面积增加一倍，压缩功增加一倍，对压缩机结构本体没有太大影响，改型中根据冷却方式、结构重新设计管路系统布置、走向，冷却器模块可以完全通用。
5.底架模块
空压机、电机、冷却器等辅机设备设计在一个公共底架上，高压空压机属往复机械设备，运转时存在一定的不平衡惯性力，运转时不可避免引起振动，除了有良好的平衡设计，需要一个超静定的公共底架结构，模块设计中要考虑空压机组部件的安装、运行等工况要求，还要考虑决定压缩机运转的振动、性能、刚度要求，同时要满足稳定性、美观、防腐等要求，试制前对底架模块的方案设计进行计算机模拟刚性仿真来确认底架设计模块的可靠性，结构计算将涉及到3个方面问题，其一是把实际的机架抽象为力学模型，然后对力学模型进行分析、计算，将结果及改进后设计应用到公共底架的结构设计中。底架支撑刚度以及质量不足都会引起压缩机的过度振动，特别在重心比较高时振动的影响会更大，在设计底架模块应当考虑以上因素。该压缩机底架模块设计为压缩机底架和机组底架两个部件，部件之间可以采用隔振措施减小振动对外界的干扰；压缩机本身振动将影响到使用寿命也应加以控制。压缩机底架，机组底架的刚度分析要结合压缩机的惯性力分析，通过分体式机架进行进一步隔振、减小振动。
6.数字化设计
根据空压机组各模块方案设计以Sol i dwor ksCAD为软件平台建立起压缩机改型产品设计主模型，完成压缩机的三维模型图和二维工程图设计，包括工程设计，计算程序，工艺设计等，利用VB等编译语言进行二次开发建立了压缩机产品和零部件设计数据库。