Шахтный пневматический источник упругих волн Советский патент 1991 года по МПК G01V1/133 

Изобретение относится к шахтной сейсморазведке, к устройствам возбуждения сейсмических волн в массиве , горных пород из горных выработок шахт.

11 ель изобретения - обеспечение автономности и компактности пневматического источника упругих волн.

На фиг. 1 показан предлагаемый источник, общий вид; на фиг. 2 - его . принципиальная пневматическая схема; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.2.

Источник упругих волн (фиг.1) состоит из пневмоаккумулятора - баллона 1 высокого давления, редуктор а 2 низкого давления, n-полостной управляющей камеры 3 (количество камер 2-4) низкого давления с запорными вентилями 4, патрубками 5 низкого давления, соединенными последовательно через манометр 6 и редуктор 2 низкого давления с одной стороны с баллоном 1 и через выпускные патрубки 7, запорные вентили 8 полостей управляю- щей камеры 3 и трубопровод 9 с золотниковой коробкой 10, имеющей рукоять 11 управления золотниками, соединенными системой воздуховодных трубок с цилиндрическим корпусом 12 скважин- ного снаряда, внутри которого размещены (фиг.2) рабочий цилиндр 13, поршень-ударник 14 и наковальня 15, при возбуждении сейсмических волн упираемая.в забой скважины, содержа- щая датчик 16 регистрации удара.

Система управления поршнемгудар- ником 14, включающая золотниковую коробку 10, смонтирована в цилиндрическом корпусе 12.скважинного снаря- да и состоит из канала 17 золотниковой коробки 10 подвода сжатого воздуха к управляемому рукоятью 11 впускному золотнику 18, имеющему ДВР проточки и связанному через верхшио проточку золотника 18 с каналом 19, впускную воздуховодную трубку 20 с рабочей камерой рабочего цилиндра 13. Выхлопная камера последнего посредством выхлопной воздуховоднон трубки 21 (патрубок 21) рабочего хода канала 22 золотниковой коробки, верхней проточки золотника 23, упр мчше- мого рукоятью 11, и канала 24 выхлопа рабочего хода соединена с амгосфе- рой.

При этом рукоять 11 находится в нижнем положении Рабочий ход . При перемещении рукояти 11 в верхнее положение (Холостой ход) выхлопном канал 25 холостого хЈда золотниковой коробки 10 соединяет с атмосферой рабочую камеру рабочего цилиндра 13 через воздухород. ую труГку 26, (патрубок 26) канал 27 золотниковой коробки 10 и нижнюю проточку золотника 23, при этом через впускной канал 28 холостого хода, нижнюю проточку золотника 18, канал 29 и возду- ховодную трубку jO открывав 1 ел доступ сжатого воздуха от п-полостной у.рваляющей камеры 3 к выхлопной камере рабочего цилиндра IX

Источник упругих волн работ гт гле дующим образом.

Давление воздуха, поступающего из пневмоаккумулятора-баллона 1 вы- сого давления понижается редукггюм 2 до заданного давления 4-It aiM, контролируемого по показаниям мпно метра 6, и поступает в первую полость n-полостной управляющей камеры J по патрубку 5 4. первый веншл 4.

Если второй вентиль 4 перекрыт, то сжатый воздух накапливается только в первой .полости камеры 3. Если открыты последовательно второй, третий и четвертый вентили 4, то сжатый воздух накапливается во всех полостях п-полостной камеры 3 и его давление контролируется манометром 6. Если., открыв последовательно первый, второй, третий или четвертый запорные вентили 8, сжатый воздух по трубопроводу 9 поступает к золотниковой кот робке 10. По каналу 17 сжатый воздух постутет к впускному золотнику 18 и через выточку в нем по каналу 19, по иоздуховодной трубка 2Q - в рлбо- гую камеру рабочего цилиндра 13, расширяясь, давит на поршень-ударник 14 и перемещает его вдоль цилиндра до соударения с наковальней 150 Кинетическая энергия поршня-ударника через наковальню 15 чередаетси массиву в точке соприкосновения наковальни с ним в виде энергии сейсмического им- аульса. Воздух из выхлопной камеры под поршнем-ударником 14 при его движении вг тесняется в патрубок 21, по шл у поступает к золотниковой короб ;е 18, по каналу 22 - к золотнику 23 i: через выточку в нем к каналу 24 и него выбрасывается в атмосферу, Описанное является рабочим ходом поршня о При этом рукоять 11 находится в нижнем положении.

При iu-рсиоде рукояти I I n верхнее .1° iожение Холостой ход -плотники 18 1 73 перемещаются в разных направ- .ниях, при этом золотник 23 перекры- г.и т канал 22 и открывает канала 2,5. Ноздух из рабдчей камеры по патруб- f) поступает в канал 27, из него - Б чнал 25 и HJ в атмосферу. Золотник 18 нижней проточкой открывает канал 28, по которому зозду из n-полостной каперы по трубопроводу поступает в канал 29, а лз ьего ио воздуховодной трубке 30 в щ линдр 13 под поршень-ударник 14, расширяя.ь дави, на него и перемещает его вдоль шлиндра. Воздух из рабочей камеры BMiv 1кивается поршнем по патрубку 26 через л,,нал 25 в аи.осферу. Под дей- ,гииим доялснн; г.кьтого воздуха поршень удерживается в начальном поло- гении.

Для перевода у :тройства в тран- .пиртиое поло/генце первый вентиль 4 перекрывлетп, - нрывая доступ ежа516

тому воздуху из n-полостной камеры к золотниковой коробке, переводом рукояти в нижнее положение сжатый воздух из-под поршня-ударника стравливается в атмосферу. После этого закрывается запорный вентиль редуктора, прекращая редуцирование сжатого воздуха из баллона 1 в п-полостную камеру. В нейтральном положении рукоятки 1 все каналы золотниковой коробки 10 перекрыты,

Формула изобретения

. Шахтный пневматический источник упругих волн,включающий корпус с рабочим цилиндром, содержащим рабочую и управляющую камеры, пневмома- гистрали и пневмоклапаны, отличающий ся тем, что, с целью обеспечения автономности и компактности, в него дополнительно введены золотниковая коробка, управляющая камера, редуктор низкого давления и наковальня, причем рабочий цилиндр, смонтированный в нижней части корпуса, разделен поршнем, установленным

28Ь56

с возможностью осевого перемещения . относительно цилиндра и взаимодействия с наковальней, скрепленной с последним в нижней его части, на рабочую и выхлопную камеры, а золотниког. вая коробка, снабженная рукоятью управления, расположена в верхней части корпуса и содержит два управляю JQ щих золотника, связанных с рукоятью управления и установленных с возможностью перемещения относительно впускных и выпускных каналов золотниковой .коробки, при этом последняя посред15 ством пневмомагистралей, расположенных в корпусе источника, связана с полостями рабочего цилиндра с одной стороны, а посредством управляющей камеры - с редуктором высокого дав20 ления пневмоаккумулятора с другой, управляющая камера при этом выполнена в виде по крайней мере двух глухих цилиндров с равным внутренним объемом, скрепленных соосно и сообщающихся

25 между собой через дополнительные

пневмомагнстралн с запорными вентилями, с возможностью присоединения каждого цилиндра к пневмомагистрали уп- рарпенпя,

Изобретение относится к шахтной сейсморазведке, а именно к устройствам возбуждения сейсмических волн в массиве горных пород из горных выработок шахт. Целью изобретения является обеспечение автономности и компактности источника упругих волн. В устройстве использован рабочий ци- линдр, разделенный поршнем на рабочую и выхлопную камеры, золотниковая коробка с двумя управляющими золотниками и пневмомагистрэли управления и выхлопа, смонтированные в едином корпусе, а также использована управляющая камера,связанная пневмомагистра- лями с одной сторонн с золотниковой коробкой, а с другой - с редуктором низкого давления мневмоаккуму.лчтора. При этом управляющая кпмера п -дстав- ляет собой набор нескольких сносно расположенных полых цилиндров с равным внутренним объемом, связанных между собой дополнительными пневмо- магистралями с запорными вентилями, которые обеспечивают возможность присоединения каждого цилиндра к пнегмо- магистрали управления. 4 кл. § «/

Фиг

23

А-А

18

Фиг.З

Фие.Ч