Возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов Советский патент 1988 года по МПК G01V1/133 

максимального воздействия на грунт, улучшение условий эксплуатации и по- 1зышенне долговечности. Возбудитель вибраций содержит нижний поршень, выполненный в виде ряда плунжеров 5, соединенн&пс с опорной плитой, равномерно расположенных по окружности с центром совпадающим с осью центрального сквозного цилиндрического канала А, и установленных в сквозных каналах 7 инерционной массы 3, Вследствие выполнения нижнего поршня в виде ряда плунжеров гидравлические рабочие полости разносятся по сквозным каналам 4 . и 7. Этим достигается увеличение объема гидравтшческих рабочих полостей, что приводит к увеличению максимальной амплитуды колебаний инерционной массы и соответственно к увеличению макси мального усилия воздействия на грунт Верхний поршень 8, соединенный со штоком 2 посредством резьбы, улучшает условия эксплуатации, так как позволяет в процессе работы возбудителя вибраций изменять суммарный объем гидравлических рабочих полостей, изменяя амплитудно-частотную характеристику. Соединение штока 9 с опорной плитой 1 посредством шарнира повьшхает долговечность возбудителя вибраций, 3 з.По ф-лы, 1 ил.

1

Изобретение относится к геофизике, а именно к наземной сейсморазведке с невзрывными источниками колебаний, в частности к гидравлическим устройствам вибрационного действия для возбуждения сейсмических сигналов.

Цель изобретения - увеличение мак- слмального усилия воздействия на грунт, улучшение условий эксплуатации и повышение долговечности.

На чертеже представлено устройство, обш51Й вид,

.Возбудитель вибраций содержит опорную плиту 1, установленную на грунт 2, инерционную массу 3 с центральным сквозным цилиндрическим каналом 4, поршневой узел, выполненньй из нижнего поршня, образованного рядом плунжеров 5, равномерно расположенных по ркружности с центром, совпадающим с осью центрального сквозного цилиндрического канала 4, соединенных с опорной плитой 1 болтами 6 и установленных в сквозных каналах 7, Выполненных в инерционной массе 3, и верхнего поршня 8, установленного в центральном сквозном цилиндрическом канале 4, соединенного штоком 9 при помош шарнира 10 с опорной плитой 1, Верхний поршень 8, соединенный резьбой 11 со штоком 9, обра- лует с инерционной массой 3 гидравлическую полость, являнщуюся частью

центрального сквозного цилиндрического канала 4, а ппунжера 5 - гидравлические рабочие полости, являющиеся частью каналов 7. При. этом эффективная площадь верхнего поршня 8 равна сумме рабочих площадей плунжеров 5, На торцах инерционной массы 3 жестко болтами 12 зафиксированы верхний фланец 13, снабженный отверстием 14 под верхний поршень 8, и нижний фланец 15 с отверстиями 16 под плунжера 5 и отверстием 17 под шток 9 На внутренней поверхности верхнего фланца

13 образована кольцевая расточка 18 со средним диаметром, совпадающим с диаметром окружности установки плунжеров 5, а на нижнем торце инерционной массы 3 выполнена расточка 19,

Соединенная с центральным сквозным цилиндрическим каналом 4,

Устройство работает следующим образом

Рабочая жидкость под давлением

циклически в противофазе подается через расЕточку 19 в гидравлическую рабочую полость, являющуюся частью канала 4, и через кольцевую расточку 18 - в гидравлические рабочие полости, являкяциеся частью канала 7 (подвод и отвод рабочей жидкости показаны стрелками), При этом инерционная масса 3 совершает возвратно- поступательное движение относительно

опорной плиты 1. Реактивные силы, возникающие при движении инерционной массы 3, вызывают колебания опорной плиты 1, в результате чего в грунте 2 возбуждаются сейсмические волны, При перемещении верхнего поршня 8 по резьбе 11 достигается плавное управление энергией воздействия на

грунт 2.

Использование изобретения позволяет повысить максимальное усилие воздействия на грунт возбудителя вибраций примерно в 2 раза. Это достигается за счет того, что при неизменной высоте инерционной массы обеспечивается увеличение максимальной амплитуды колебаний инерционной массы путем разнесения гидравлических рабочих полостей по различным сквозным каналам (одна гидравлическая рабочая полость образована в центральном сквозном цилиндрическом канале, вторая, представляющая сумму гидравлических рабочих полостей, - в сквоз- ных каналах инерционной массы) вследствие выполнения нижнего поршня в виде ряда плунжеров, равномерно расположенных по .окружности с центром, совпадающим с осью центрального сквозного цилиндрического канала, и установленных в сквозных каналах в инерционной массе

При установке только одного плунжера 5, что является наиболее простым конструктивным решением, в процессе работы возбудителя вибраций возникает момент силы, равной произведению величины давления рабочей жидкости в полости, являющейся часть канала 7, на рабочую площадь плунжера 5, действующей на плече, равном расстоянию от оси центрального сквозного цилиндрического канала 4 до оси плунжера 5, приводящей к заклинива- нию инерционной массы 3 и потере работоспособности устройства.

При установке двух плунжеров 5, равномерно расположенньгх по ности с центром совпадения с осью центрального сквозного цилиндрического канала 4, возникновение момента силы исключается, обеспечивается работоспособность устройства и увели- чивается максимальное усилие воздейсвия на грунт 2. Дальнейшее увеличение количества плунжеров 5 обеспечивает более равномерное распределение по площади опорной плиты 1 усилия.

о

д с

5

0

5

создаваемого рабочей жидкостью под давлением в полостях, являюпщхся частью каналов 7, исключающее возможность дополнительных колебаний отдельных участков опорной плиты 1, приводящих к искажениям волнового поля возбудителя вибраций.

В процессе работы путем перемещения верхнего штока 8 по штоку 9 достигается изменение суммарного объема гидравлических рабочих полостей. После установки верхнего поршня 8 в новое положение инерционная масса

3перед запуском в работу устанавливается в новое среднее положение, при котором высоты гидравлических рабочих полостей, являющихся частью каналов 4 и 7, равны, а возбудитель вибраций в процессе работы будет иметь новую амплитудно-частотную характеристику о Таким образом, обеспечивается улучшение условий эксплуатации источника путем изменения амплитудно-частотных характеристик возбудителя вибраций в процессе его работы

Соединение штока 9 с опорной плитой 1 посредством шарнира 10 по- вьш1ает долговечность устройства „ Действительно, при необеспечении высокой соосности верхнего поршня 8 и штока 9 с плунжерами 5, достижение которой представляет достаточно сложную задачу, на трущихся поверхностях верхнего поршня 8 с инерционной массой 3 и штока 9 с фланцем 15 возникают значительные силы трения, прИ водящие к существенному механическому износу этих поверхностей, увеличению внешних утечек рабочей жидкости из гидравлической рабочей полости

4и С1Й1жению долговечности возбудителя вибраций.

Таким образом, шарнирное соединение штока с опорной плитой повышает долговечность возбудителя вибраций

Формула изобретения

1, Возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов, содержащий опорную плиту, инерционную массу с центральньм сквозным цилиндрическим каналом и поршневой узел, выполненный из нижнег го поршня, соединенного с опорной плитой, и верхнего поршня, установленного в центральном сквозном цилиндрическом канале и соединенного штоком с опорной плитой, образующих с инерционной массой гидравлические рабочие полости, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения максимального усилия воздействия на грунт, нижний поршень выполнен по крайней мере из двух плунжеров, равномерно расположенных по окружности с центром, совпадающим с осью центрального сквозного цилиндрического канала, установленных в сквоз- ны:с каналах.

2, Возбудитель по п,1, о т л и- чающийся тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации, верхний поршень соединен со штоком посредством резьбы.

3, Возбудитель по п.1, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения долговечности, шток соединен с опорной плитой шарнирнОо

А, Возбудитель по п.1, о тли - чающийся тем, что на торцах инерционной массы жестко зафикси0 рованы верхний фланец, снабженный отверстием под верхний поршень, и нижний фланец с отверстиями под плунжер и шток, при этом на внутренней поверхности верхнего фланца образо5 вана кольцевая расточка, соединяющая между собой сквозные каналы в инерционной массе, а на нижнем торце инерционной массы вьтолнена расточка, соединенная с центральным сквозным цилиндрическим каналом.