Гидравлический источник сейсмических волн Советский патент 1988 года по МПК G01V1/133 

Изобретение относится к геофизике а именно к невзрывным источникам возбуждения сейсмических волн.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение сейс- t/ической эффективности путем регулирования длительности, амплитуды и формы сейсмических импульсов.

На фиг, 1 приведена принципиальная схема гидравлического источника сейсмических волн; на фиг. 2 - схема четырехлинейного пропорционального распределителя с предварительным управлением и с регулируемой длиной хода электромагнита.

Гидравлический источник сейсмических волн (фиг. 1) содержит гидравлический источник питания с регулируемым гидронасосом 1, гидросистему с нагнетательной и сливной магистралями, маслоемкость 2, предохранительный клапан 3 четырехлинейный пропорциональный распределитель 4 с предварительным управлением (фиг, 2), состояБЩй из золотника 4. основного распределителя, золотника 4,2 управляющего клапана и электромагнита 4„3 с регулируемой длиной хода, который представляет собой работающий в масляной среде электромагнит постоянного тока, положение якоря которого регулируется с помощью замкнутого регулирующего контура и сохраняется независимо от противодействуклцих сил, и исполнительный механизм, состоящий из гидро пневмоаккумулятора 5 (фиг. 1) с пневматической 6 и гидравлической 7 полостями, инертной массы 8, корпуса 9 с силовой гидравлической полостью 10, упругой диафрагмы 11, при- ,крепленной к корпусу 9 фланцем 12, излучающей плиты 13. Четырехлиней-. ньй пропорциональный распределител 4 с предварительным управлением соединен с гидронасосом 1, гидропне моаккумулятором 5, силовой гидравлической полостью 10 и маслоемкостью 2 гидромагистралями 14-17.

Регулирующий контур электромагнита 4.3 с регулируемой длиной хода содерлсит потенциометр-задатчик 18, регулирзтощий электронный усилитель 19, датчик 20 перемещения электроманита и обратную электрическую связь 21 (фиг. 2).

Источник работает следующим образом.

0

5

0

5

0

5

0

5

В исходном положении (фиг. 1) электромагнит 4.3 с регулируемой длиной хода четырехлинейного пропорционального распределителя 4 с предварительным управлением выключен, насос 1 соединен с гидравлической полостью гидропневмоаккумулятора 5 по магистралям 14 и 15, а силовая гидравлическая полость 10 соединена с масло- емкостью 20 по магистралям 16 и 17. При достижении заданного давления в гидропневмоаккумуляторе 5 срабатывает предохранительный клапан 3, перепуская рабочую жидкость в маслоемкость

2.

Для производства импульсного воздействия на грунт от потенциометра- задатчика 18 (фиг. 2) подается электрический сигнал через электронный усилитель 19 на электромагнит 4.3 с регулируемой длиной хода, который преобразует электрический сигнал в механическую величину перемещения золотника 4.2 управляющего клапана, пропорциональную электрическому сигналу. В результате открываются дроссельные окна золотника 4.2 управля- нядего клапана с прогрессивной расходной характеристикой, и возникающее при этом пропорциональное управляющее давление жидкости перемещает подпружиненный золотник 4.1 основного распределителя на величину, соответствующую этому давлению. Датчик 20 перемещения замеряет фактические перемещения электромагнита 4.3 с регулируемой длиной хода и по линии обратной связи 21 передает сигнал на электронный усилитель 19. Задан- ное и фактическое значения сигнала согласуются в электронном усилителе 19, из них формируется единый сигнал, который усиливается и поступает на регулируемый электромагнит 4.3, в результате чего золотник 4.2 управляющего клапана занимает заданное положение.

При переключении золотника 4.1 основного распредехштеля гидравлическая полость 7 .гидропневмбаккуму- лятора (фиг. 1) через магистрали 15 и 16 соединяется с силовой гидравлической полостью 10, гидронасос 1 при этом разгружается на слив в маслоемкость 2 по магистралям 14 и 17. Рабочая жидкость под действием упругих сил сжатого газа в пневматической полости 6 гидропневмоаккумулятора 5 вытесняется из полости 7 гидропневмоаккумулятора 5, в силовую гидравлическую полость 10 и через упругую диафрагму 11 оказывает импульсное воздействие на излучающую плиту 13. При этом корпус 9, инертная масса 8, гидропневмоаккумулятор 5 и жестко закрепленный на инертной массе 8 четырехлинейный пропорциональный распределитель с предварительным управлением как реактивная масса перемещается вверх. При выключении регулируемого электромагнита 4.3 с регулируемой длиной хода че- тьфехлинейного пропорционального распределителя 4 с предварительным управлением источник возвращается в исходное положение.

Данная конструкция гидравлического источника сейсмических волн проста, работа с ним сводится к заданию необходимой величины хода регулируемого электромагнита, включению и выключению его.

Плавное, бесступенчатое переключение скоростей жидкости в распределителе вследствие контролируемого процесса перехода распределителя из закрытого положения в открытое и наоборот исключает забросы давления и обеспечивает долговечность гидравлических и механических узлов источника. Распределитель невосприимчив к загрязнениям и измению вязкости рабочей жидкости. Системы управления направлением и расходом масла объединены в одном устройстве и для программируемого цикла ускоренного или замедленного хода исполнитель0

5

0

5

0

5

0

кого механизма не требуется дополнительных распределителей и дросселей. Скорость переключения,время ускорения и торможения регулируемого электромагнита и, следовательно, золотников расп1ределителя задаются электронной системой, осуществляются быстро и надежно , что позволяет,оперативно регулировать длительность, амплитуду и форму сейсмических импульсов, а также управлять спектром излучаемых волн в целях согласования характе- .ристик геологической среды и источника сейсмических волн.

Формула изобретения

Гидравлический источник сейсмических волн, содержащий гидравлический источник питания с гидронасосом, гидросистему с нагнетательной и сливной магистралями и исполнительный механизм, состояний из корпуса с силовой гидравлической полостью, излучающей плиты и гидропневмоаккумулятора, соединенного с силовой гидравлической полостью, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения сейсмической эффективности путбм регулирования длительности, амплитуды и фор™ мы сейсмических импульсов, гидравлическая полость гидропневмоаккумулято- ра соединена с силовой гидравлической полостью и с источником питания через четырехлинейный пропорциональный распределитель с предварительным управлением, через который силовая гидравлическая полость соединена со сливной магистралью.

Ь-УчУУ „„.

W /// /// /// / /// /// /,

Изобретение относится к невзрывным источникам возбуждения сейсмических волн и может быть использовано, в частности, при сейсмических методах разведки на нефть и газ. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение сейсмической эффективности путем регулирования длительности, амплитуды и формы сейсмических импульсов. Гидравлический источник сейсмических волн содержит регулируемый гидронасос, маслоемкость. предохранительньй клапан, четырехлинейный пропорциональный распределитель с предварительньм управлением и исполнительньй механизм, состоящий из гидропневмоаккумулятора, корпуса, образующего с упругой диафрагмой силовую гидравлическую полость, и излучаюо;ей плиты. Для производства импульсного воздействия на грунт через упругую мембрану и излучающую плиту четырехлинейный пропорциональный распределитель с предварительным управлением соединяет гидравлическую, полость гидропневмоаккумулятора с силовой гидравлической полостью, а гидронасос с маслоемкостью. Четырехлинейный пропорциональный распределитель с предварительным управлением состоит из основного распределителя, управляющего клапана и электромагнита с регулируемой длиной хода. Регулирующая аппаратура четырехлинейного пропорционального распределителя включает потенциометр-задатчик, электронный усилитель, датчик перемещения регулируемого электромагнита и обратную электрическую связь от датчика перемещения к электронному . усилителю. 2 ил. Си ф иззв felisn k-s:&

11

1312

(pas.-f

fj