Источник сейсмических сигналов для акваторий Советский патент 1984 года по МПК G01V1/137 

Изобретение относится к морской сейсморазведкь;, и может быть использовано в устройствах возбуждения сейсмических сигналов в воде.

Известен источник сейсмических

сигналов для акваторий, содержащий фигурный корпус с расположенным внутри него электропневмоклапаном и наружный подвижный цилиндр, который образует с корпусом управляющую и

рабочую камеры jj .

Однако при больших скоростях вскрытия и закрытия рабочей камеры выступ цилиндра, расположенньй в управляющей камере, мешает движению цилиндра, создавая сопротивление воздуху, что снижает КПД источника.

Известен также источник сейсмичес ких сигналов для акваторий, в котором поршень катушечной формы образует с корпусом ущзавляющую и рабочу камеры. Заполнение рабочей камеры сжатым воздухом осуществляется че рез отверстие в катушке Ш.

Однако при вскрытия рабочей камеры часть катушки, находящаяся в управляющей камере, также создает сопротивление потоку встречного воздуха, что снижает скорость движения поршня, а следовательно, КПД источмика.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является источник сейсмических сигналов для акваторий, содержащий образующие рабочую,.управляющую и тормозную камеры корпус с выхлопными окнами, втулку и перекрывающий выхлопные окна Подвижный ступенчатый цилиндр, тот рец которого входит в управляющую камеру, и электропневмоклапан З .

Однако торец цилиндра, входящий в управляющую камеру, создает большое противодействие при движении цилиндра, что снижает скорость вскрытия рабочей камеры, а следовательно КПД сейсмоисточника. Чем вьште скорость вскрытия рабочей камеры, тем вьше амплитуда излучаемого сигнала и КПД источника. Увеххичение скорости вскрытия рабочей камеры можно обеспечить за счет уменьшения силы торможения подвижного элемента, вскрывающего рабочую камеру. КПД сейсмоисточника зависит и от величины остаточного давления в рабочей камере: чем больше остаточное давление, тем Bbmie КГЩ. Остаточное давление обеспечивает возвращение подвиного элемента в исходное состояние, но оно же уменьшает и скорость вскрытия рабочей камеры.

Таким образом, с одной стороны необходимо уменьшить силу торможения подвижного элемента, что достигается при уменьшении остаточного давления; а с другой - необходимо иметь большую силу торможения, чтобы обеспечить большую скорость ее закрытия. Это противоречие не устранено в известном сейсмоисточнике.

Цель изобретения - повьш1ение -КПД источ1В1ка путем увеличения скорости прямого и обратного ходов ступенчатого цилиндра.

Поставленная цель достигается тем, что в источнике сейсмических сигналов .для акваторий, содержащем образующие рабочую, управляющую и тормозную камеры корпус с выхлопными окнами, втулку и перекрывающий выхлопные окна подвижный ступенчатый ципивдр, торец которого входит в управляющую камеру, и электропневмоклапан, тормозная камера снабжена ограничителем и подвижно сопряженным с ним, с корпусом и с втулкой по цилиндрическим поверхностям подпружиненным ступенчатым кольцом, на торце которого выполнена канавка с возможностью сопряжения с подвижMbJM ступенчатым цилиндром.

На чертеже представлен предлагаемый сейсмоисточник, разрез. Г

Источник сейсьмческих сигналов для акватор состоит из корпуса 1 с выхлопными окнами 2, крьш1ки 3 с электропневмоклапаном 4, воздухоподводш Мй каналами 5 и 6 и подпружи нениям кольцом 7, заглушки 8 и хомутов 9. Внутри корпуса I размещен подвижный цилиндр 10 с фланцем II и отверстием 12, которое соединяет рабочую камеру 13 с управляющей камерой 14 посредством проточки. В тормозной камере 15 расположено фигурно кольцо 16 с кольцевой канавкой 17, ступенью 18 и опертое на пружину 19. Кольцо 6 может перемещаться по корпусу 1 и втулке 20 до ограничителя 2. Между ограничителем 21 и ступенью 18 имеется полость 22. Подача сжатого воздуха в источник осуществляетсй посредством штуцера 23.

Источник работает следующим образом.

3

Сжатый воздух по штуцеру 23 пост пает в управляющую камеру 14 и воздействуя на цилиндр 10 и кольцо 16 раздвигает их в разные стороны. Цилиндр 10 упирается в подпружиненное кольцо 7 и герметизирует рабочую камеру 13. При этом через проточку отверстие 12 начинается заполнение рабочей 13 сжатым воздухом.

Поскольку кольцо 16 не герметизировано сжатый воздух проникает и за него. При выравнивании давления управлякядей камере 14 и за кольцом 16 пружина 19 возвращает его в положею1е, показанное на чертеже. При заполнении источника сжатым воздухом рабочего давления он готов к работе.

При подаче электрического сигнала на.электропневмоклапан 4 сжатый, воздух из рабочей кaмepь 13 по канапам 5 и 6 попадает под торец фланца П цилиндра 10, что приводит к разуплотнению цилиндра 10 и кольца 7. Сжатый воздух рабочей камеры действует на всю площадь торца цилиндра 10, и он начинает движение. В связи с тем, что площадь торца цилиндра 0 в управляющей камере невелика сила, противодействующая движению цилиндра 10, будет небольшой Кроме того, объем ущ авляющей камеры гораздо больше объема вдвигающегося цилиндра, давление в управлякяцей камере повышается незначительно, т.е. величина противодействующей силы возрастает также незначительно. Все это позволяет цилиндау 10 приобрести большую скорость вскрытия рабочей камеры 13. Полное торможение цилиндоа 10 в канавке 17 осуществить трудно. Для этого необходиьы очень плотные посадки между цилиндром 10 и канавкой 17, кроме того, глубина канавки должна быть большой. Возвращение цилиндра 10 в исходное состояние в случае большой глубинь канавки 17 и малой площади торца цилиндра 10

894

в управляющей камере будет медленным. Это не позволит создать в источнике большое остаточное давление , которое и определяет КПД источника.

При попадании цилиндра 10 в канавку 17 в ней происходит некоторое сжатие воздуха, обеспечивающее мягкое смыкание цилиндра 10

и кольца 16. Сьыкание происходит при совместном движении этих деталей, т.е. колвдо начинает движение в момент нарастания максимального давления в канавке i 7,

и цилиндр 10 догоняет кольцо 16 j которое, приобретая скорость цилиадра 0, начинает осуа ствлять резкое торможение всей площадью своего торца, сжимая воздух между ограничителем 21 и кольцом 16, а также пружину 19.

Основную функцию выполняет полость 22, где происходит резкое повьппение давления, действующего

на большую площадь ступени 18.

Цштиндр 10 останавливается и резко отбрасывается назад сжатым воздухом полости 22. В связи со скоротечностью процесса сжатия (5-2 мс) перетоком воздуха по зазору между коль-цом 16, корпусом 1 и втулкой 20, можно гфенебречь. Дальнейшее движение цилиндра 0 при обратном ходе осуществляется за счет действия сжатого воздуха управляющей камеры 14

на торец цилиндра 10.

При этом вскрывается отверстие 12, и цикл работы повторяется.

Таким образом, большая скорость вскрытия рабочей камеры, резкая о.становка цилиндра, вскрывающего эту камеру, и быстрое возвращение цилиндр а. в исходное состояние, позволит поднять амплитуду излучаемого сигнала и обеспечить большое остаточное давление в рабочей камере, что в конечном итоге позволит повысить КПД источника.

23

ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ДЛЯ АКВАТОРИЙ, содержяЕКий образующие рабочую, управляющую и тормозную камеры корпус с выхлопными окнами, втул1су и перекрывающий выхлопные окна ПОДВИЖНЕЙ ступенчатый цилиндр, торец i OToporo входит в управляющую камеру, и электропневмоклалан, отличающийся (тем,что,с целью повьшения КПД источника. путем увеличения скорости прямого и обратного ходов ступенчатого цилиндра, тормозная камера снабжена ограничителем и подвижно сопряженным с ним, с корпусом и с втулкой по цилиндрическим поверхностям подпружиненным ступенчатым кольцом, на торце которого выполнена канавка с возможностью сопряжения с подвижным ступенчатым цилиндром.,