ПНЕВМОИСТОЧНИК ДЛЯ СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Советский патент 1994 года по МПК G01V1/137 

Изобретение относится к высокоразрешающей сейсмической разведке на акваториях и может быть использовано при возбуждении сейсмических сигналов на болотах, в скважинах, шурфах, канавах.

Цель изобретения - повышение ресурса работы путем снижения износа подвижно сопряженных элементов.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 и 3 - узел соединения управляющей и рабочей камер.

Пневмоисточник состоит из корпуса 1 с направляющей 2, запорного узла 3, крышки 4, электропневмоклапана 5 и дна 6 с упорными кольцами 7. В корпусе выполнены окна 8. Направляющая 2 торцом сопряжена с фланцем 9 корпуса 1 и выполнена в виде ступенчатого снаружи полого цилиндра. В верхней ступени 10 направляющей 2 выполнена вспомогательная полость 11. В нижней ступени 12 имеются окна 13, кольцевая канавка 14. Запорный узел 3 выполнен в виде гладкого снаружи и ступенчатого изнутри полого цилиндра, нижний торец которого входит в сопряжение с торцовым уплотнением 15. В верхнем торце выполнены наружное и внутреннее кольцевые уплотнения 16 и 17. Изнутри запорный узел 3 снабжен кольцевым пояском 18 с кольцевыми уплотнением 19. Запорный узел 3 сопряжен с направляющей 2 через кольцевые уплотнения 17, 19, а с корпусом 1 через кольцевое уплотнение 16.

Направляющая 2 и запорный узел 3 образуют управляющую камеру 20. Корпус 1, направляющая 2 и запорный узел 3 образуют камеру 21 низкого давления, связанную с окружающей средой через обратный клапан 22 и калиброванный канал 23. Вспомогательная полость 11 соединена каналом 24 перетока с управляющей камерой 20.

На наружной поверхности запорного узла 3 выполнены переточки с помещенными в них кольцами 25 из губчатой резины, охваченные резиновым кожухом 26. Направляющая 2, запорный узел 3, крышка 4, дно 6 образуют рабочую камеру 27, сообщенную с нижним торцом запорного узла 3, через канал 28 запуска, перекрытый якорем 29 электропневмоклапана 5. Для подачи сжатого воздуха служит канал 30 ввода во вспомогательную полость 11.

В исходном положении (фиг.1) управляющая камера 20 связана с рабочей камерой 27 через окна 13 и соединительный узел в виде уплотнения 19 во внутреннем кольцевом пояске 18 с продольными проточками 31 (фиг.3), которые соединяют управляющую и рабочую камеры 20 и 27 через кольцевую канавку 14 в нижней ступени 12 направляющей 2. Крышка 4 удерживается в исходном положении закладными пластинами 32. Для подачи масляной пыли на внутреннюю поверхность корпуса 1 служат калиброванные каналы 33. Для прерывания связи управляющей камеры 20 со вспомогательной полостью 11 служит кольцевая выборка 34 в запорном узле .3.

Пневмоисточник работает следующим образом.

Сжатый воздух по каналу 30 ввода подают во вспомогательную полость 11, откуда по каналу 24 перетока он поступает в управляющую камеру 20. Давление воздуха, действуя на кольцевой поясок 18 сверху, перемещает запорный узел 3 вниз до посадки на уплотнение 15. В момент постановки нижнего торца запорного узла на уплотнение 15 продольные проточки 31 верхнего и нижнего рядов на уплотнении 19 соединяются посредством кольцевой проточки 14 в направляющей 2. Сжатый воздух по проточкам 31 и канавке 14 перетекает из управляющей камеры 20 под кольцевой поясок 18. Далее через окна 13 воздух попадает в рабочую камеру 27, объем которой может дискретно регулироваться путем установки упорных колец 7 внутрь направляющей 2. Крышка 4 при заполнении источника сжатым воздухом фиксируется закладными пластинами 32.

После выравнивания давления в камерах 20 и 27 вспомогательной полости 11 пневмоисточник готов к срабатыванию.

В заданный момент времени с бортового пульта контроля и управления подают электрический сигнал на электропневмоклапан 5. Якорь 29 протягивается к электромагниту и открывает вход в каналы 28 запуска, по которым сжатый воздух устремляется под нижний торец запорного узла 3 и, действуя на него, нарушает равновесие сил. Запорный узел 3 смещается вверх, связь управляющей 20 и рабочей 27 камер прекращается, сопряжение с торцовым уплотнением 15 нарушается, воздух рабочей камеры 27 беспрепятственно попадает под нижний торец движущегося вверх запорного узла и придает ему значительное ускорение, Движение запорного узла 3 сопровождается резким сокращением объема управляющей камеры 20. Однако благодаря вспомогательной полости 11 давление в управляющей камере нарастает медленно, что создает наилучшие условия для разгона запорного узла, поскольку часть воздуха перетекает по каналу 24 в полость 11.

Канал 24 перетока открыт не постоянно. В момент, когда нижний торец запорного узла достигает среза окон 8, обеспечивая соединение рабочей камеры 27 с окружающей средой, канал 24 перетока закрывается. Это обеспечено подбором высоты ступени на внутренней поверхности запорного узла 3 согласованно с его ходом до вскрытия рабочей камеры 27 через окна 8.

Вследствие перекрытия канала 24 давление в управляющей камере 20 над кольцевым пояском 18 начинает резко расти, что ведет к интенсивному торможению запорного узла 3. После остановки запорного узла давление в управляющей камере 20 в 2-3 раза превосходит начальное, а в камере 2 низкого давления повышается, но незначительно, так как имеется калиброванный канал 23 для сброса избыточного давления через обратный клапан 22. Последующая подпитка камеры 21 происходит по зазору в уплотнении 17. В частном случае, а также для подачи масляной пыли на внутреннюю стенку корпуса 1 верхняя часть вспомогательной полости 11 соединена калиброванными каналами 33 в стенке верхней ступени 10 направляющей 2 (в рабочем положении источника дно 6 внизу). Общая площадь сечения калиброванных каналов 33 меньше, чем у каналов 23. Этим обеспечивается в камере 21 незначительное превышение гидравлического давления.

Воздух из рабочей камеры 27 через окна 13 и 8 выбрасывается в окружающую среду и излучает сейсмический сигнал. При этом давление, действующее на запорный узел 3 снизу, падает. Наоборот, возросшее давление на поясок 18 сверху ускоряет запорный узел 3 вниз. В момент перекрытия окон 8 нижним торцом происходит соединение вспомогательной полости 11 с управляющей камерой 20, а после торможения запорного узла 3, благодаря подобранным размерам уплотнения 15 и постановки его в исходное положение, соединяются управляющая камера 20 с рабочей камерой 27 и цикл заполнения начинается вновь.

Изобретение позволяет снизить износ взаимоподвижных запорного узла и направляющей и тем самым повысить ресурс работы пневмоисточника.

Изобретение относится к высокоразрешающей сейсмической разведке на акваториях и может быть использовано при возбуждении сейсмических сигналов на болотах, в скважинах, шурфах канавок. Цель изобретения - повышение ресурса работы путем снижения износа подвижно сопряженных элементов. Пневмоисточник содержит корпус 1, направляющую 2, запорный узел 3, крышку 4, электропневмоклапан 5, дно 6 с упорными кольцами для изменения объема рабочей камеры 27. Перечисленными элементами образованы вспомогательная полость 11, управляющая камера 20, камера 21 низкого давления. При срабатывании электропневмоклапана 5 воздух по каналу 28 запуска резко подается под нижний торец запорного узла 3, смещая его вверх. Разгон продолжается до момента вскрытия окон 8 и разъединения управляющей камеры 20 и вспомогательной полости 11. Выброс части сжатого воздуха сопровождается излучением сигнала, после чего запорный узел 3 возвращается в исходное положение. 3 ил.

ПНЕВМОИСТОЧНИК ДЛЯ СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, содержащий корпус с выхлопными окнами, в котором размещена направляющая в виде ступенчатого снаружи полого цилиндра с окнами, выше которых размещен кольцевой поясок с уплотнительным кольцом, образующий с сопряженной кольцевой канавкой узел соединения управляющей и рабочей камер, и подвижно сопряженный с направляющей запорный узел с торцовым уплотнением, перекрывающий выхлопные окна корпуса и выполненный в виде полого цилиндра с гладкой наружной и ступенчатой внутренней поверхностью, сопряженной с внешней поверхностью направляющей внутренним кольцевым пояском и внутренним кольцевым уплотнением у верхнего торца запорного узла, рабочая камера образована внутренней поверхностью направляющей и дном, верхний торец запорного узла помещен в камеру низкого давления с обратным клапаном, образованную корпусом и направляющей, и электропневмоклапан, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса путем снижения износа подвижно сопряженных элементов, в узле соединения управляющей и рабочей камер кольцевая канавка выполнена на внешней поверхности направляющей, а сопряженное с ней уплотнительное кольцо размещено во внутреннем кольцевом пояске запорного органа и на нем выполнены продольные пазы, расстояние между основаниями которых меньше ширины канавки на внешней поверхности направляющей.