Вибрационный источник сейсмических сигналов Советский патент 1988 года по МПК G01V1/133 

Изобретение относится к геофизической технике, а именно к источникам сейсмических сигналов вибрационного действия, используемым для поиска нефтяных, газовых и рудных месторождений.

Целью изобретения является повышение долговечности вибрационного источника сейсмических сигналов за счет уменьшения нагружения полого поршня. На фиг. 1 изображен источник, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1,

Вибрационный источник сейсмических сигналов содержит транспортное средство I (фиг. 1), на котором установлены источник 2 гидравлической энергии, гидрораспределитель 3 и возбудитель 4 вибраций. Возбудитель 4 виб- раций соединен с транспортным средством 1 при помощи траверсы 5, рамы 6 и гидроцилиндра 7 подъема-опускания возбудителя 4 вибраций, имеющего опорную плиту 8. Рама 6 через устройство 9 виброизоляции и гибкие тяги 10 связано с нажимной плитой 11.

На нажимной плите 1I установлен дополнительный гидроцилиндр 12 двухстороннего действия, своим штоком шарнирно связанный с рычагом 13, а гильзой - с нажимной плитой 11.

Гидрораспределитель 3 (фиг. 1) гидромагистралями 14 и 15 соединен с источником 2 гидравлической энергии, а гидромагистралями 16 и 17 - с гидроцилиндром 7. Дополнительный гидроцилиндр 12 гидромагистралями 18 и 19 подключен к гидрораспределителю 3 параллельно гидроцилиндру 7.

Возбудитель 4 вибраций (.фиг. 2) содержит инерционную массу 20 с цилиндрическим сквозным каналом, с обеих сторон которого установлены упорные втулки 21, зафиксированные при помощи болтов 22, предварительно нагруженный полый поршень 23, связанный штоками 24 с нажимной 11 и опорной 8 плитами соединительным звеном 25 с крепежным элементом 26.

Поршень 23 и -упорные втулки 21 образуют гидравлические рабочие полости 27 и 28.

Установленный на нажимной плите 11 (фиг. 1 и З) дополнительный гидроцилиндр 12 своим штоком кинематически связан с крепежным злементом 26. Кинематическая связь включает в себя рычаг 13, один конец которого

0

5 0

0

5

жестко связан с крепежным элементом 26, и палец 29, обеспечивающий шарнирную связь штока дополнительного гидроцилиндра 12 с крепежным элементом 26 и обеспечивает возможность поворота крепежного элемента 26 при подаче рабочей жидкости в полости дополнительного гидроцилиндра 12. Пальцем 30 дополнительный гидроцилиндр 12 своей гильзой шарнирно соединен с нажимной плитой 11.

Источник работает следующим образом.

При возбуждении сейсмических сигналов источник устанавливают на рабочей точке, включают гидрораспределитель 3 (фиг. 1-3), который соединяет гидроцилиндры 7 и 12 с источником 2 гидравлической энергии. От источника 2 гидравлической энергии рабочая жидкость под давлением по гидромагистралям 15, 16 и 18 поступает в бесштоковые полости гидроцилиндров 7 и 12, а их штоковые полости по гидромагистралям 14, 17 и 19 соединяются со сливом источника гидравлической энергии. Под действием давления рабочей жидкости шток гидроцилиндра 7 подъема и опускания возбудителя вибратщй перемещается вниз и поворачивает траверсу 5. Последняя поворачиваясь, опускает раму 6 и вместе с ней возбудитель 4 вибраций до контакта опорной плиты 8 с грунтом. После контакта опорной плиты 8 , с грунтом начинает приподниматься транспортное средство 1 и своей статической массой прижимает опорную плиту 8 к грунту.

Так как дополнительный гидроцилиндр 12 двухстороннего действия подключен параллельно гидроцилиндру 7 подъема к опускания возбудителя 4 вибраций, то под действием давления рабочей жидкости шток дополнительного гидроцилиндра 12 перемещается влево и через палец 29 поворачивает рычаг 13 и жестко связанный с ним крепежный элемент 26 по часовой стрелке (фиг. 3). При этом гильза гидроцилиндра 12 пальцем 30 удерживает противоположный его конец от линейного перемещения.

Крепежный элемент 26 вместе с рычагом 13 поворачивается -по часовой стрелке и соединительным звеном 25 приводит поршень 23 со штоками 24 в сжатое состояние между нажимной 11

и опорной 8 плитами, что позволяет обеспечить необходимую жесткость и устойчивость возбудителя 4 вибраций, а также уменьшить его металлоемкость

Установленная на грунт опорная плита 8 приводится в колебательное движение за счет колебательного перемещения инерционной массы 20 путем циклической подачи рабочей жидкости под давлением в противофазе в рабочие полости 27 и 28,, образованные поршнем 23 и упорными втулками 21, закрепленными болтами 22. Реактивные силы, возникающие при движении инер- ционной массы 20, вызывают колебание опорной плиты 8, в результате чего возбуждаются в грунте сейсмические волны. Устройство 9 виброизоляции препятствует передаче колебательных движений на раму 6 и транспортное средство 1. После возбуждения в грунте сейсмических колебаний гидрораспределитель 3 переключают в противоположную сторону, при этом бесштоко-. вые полости гидроцилиндров 7 и 12 гидромагистралями 16 и 18 соединяются со сливной гидромагистралью 14, а штоковые их полости гидромагистралями 17 и 19 соединяются с на- пбрной магистралью 15 источника 2 гидравлической энергии. Под действием давления рабочей жидкости шток дополнительного гидроцилиндра 12 перемещается вправо, а шток гидроцилиндра 7 поднимается вверх.

При перемещении штока дополнительного гидроцилиндра 12 двухстороннего действия вправо последний через палец 29 поворачивает рычаг 13 и жестко связанный с ним крепежньвй элемент 26 против часовой стрелки. Крепежный элемент 26, поворачиваясь против часовой стрелки, отпускает соедини- тельное звено 25, а вместе с ним поршень 23 со штоками 24. В данном случае исключается напряженное состояние поршня 23 со штоками 24 и соединительного звена 25 с крепежным элементом 26.

При поднятии штока гидроцилинд ра 7 сначала опускается на грунт транспортное средство 1, а затем поворачивается траверса 5 и через раму 6 поднимает возбудитель 4 вибраций в транспортное положение. При установке возбудителя 4 вибраций в транспортное положение соединительное звено 25, крепежный элемент 26, поршень 23 со

Q 5 0 5

0 5

0

5

0

5

штоками 24 приводятся в ненапряженное свободное состояние. При установке возбудителя 4 вибраций в рабочее положение полый поршень 23 со штоками 24 приводится в предварительное сжатое состояние между нажимной 11 и опорной 8 плитами, что позволяет обеспечить необходимую жесткость и устойчивость возбудителя 4. вибраций с одновременным уменьшением площади сечения поршня и, следовательно, его массы.

Данная конструкция позволяет разгрузить полый поршень со штоками от нагрузок сжатия, а также разгрузить соединительное звено с крепежным элементом от нагрузок растяжения.

Разгрузка достаточно нагруженных элементов возбудителя вибраций при неработающем возбудителе вибраций исключает процесс релаксации напряжений , характеризующийся уменьшением напряжений во времени под влиянием ползучести в нагруженных жестких элементах: поршне со штоками и соединительном звене. Сокращение времени нагруженного состояния элементов возбудителя вибраций пропорционально уменьшает процесс релаксации напряжений и, следовательно, повышает долговечность элементов возбудителя вибраций и источника в целом.

Формула изобретения

Вибрационный источник сейсмических сигналов, содержащий транспортное средство, установленные на нем систему гидропитания, возбудитель вибраций, включающий инерционную массу, полый поршень, связанный штоками с нажимной и опорной плитами соединительным звеном с крепежным элементом, и гидроцилиндр подъема-опускания возбудителя вибраций, соединенный через гидрораспределитёль с системой гидропитания, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности за счет уменьшения нагружения полого поршня, источник снабжен подключенным к гидрораспределителю параллельно гидроцилиндру подъема-опускания возбудителя вибраций дополнительным гидроцилиндром, установленным на нажимной плите и кинематически связанным с крепежным элементом с возможностью поворота последнего.

/////////

suds

Изобретение относится к области геофизической техники, а именно к источникам сейсмических сигналов вибрационного действия, используемым для поиска нефтяных, газовых и рудньпс месторождений. Цель изобретения - повышение долговечности вибрационного источника сейсмических сигналов за счет уменьшения нагруже- иия полого поршня. В источнике имеются возбудитель вибраций, опорная и нажимная плиты, связанные штоками полого поршня с помощью соединительного звена с крепеж.ным элементом. На нажимной плите установлен дополнительный гидроцилиндр, кинематически связанньй с крепежным элементом с возможностью поворота последнего, например, шарнирно посредством рычага. При установке источника на грунт шток дополнительного гидроцилиндра поворачивает рычаг и жестко связанный с ним крепежный элемент, который, воздействуя на соединительное звено, приводит поршень со штоком в сжатое состояние между нажимной и опорной плитами. При установке возбудителя вибраций в транспортное положение соединительное звено, крепежный элемент, поршень со штоком приводятся в ненапряженное состояние. Сокращение времени нагруженного состояния элементов возбудителя вибраций уменьшает процесс релаксации напряжений и тем самым повышает долговечность элементов возбудителя вибраций и источника в целом. 3 ил. сл 00 со о

CDi/г.з