Источник сейсмических волн и гидромеханизм для подъема и опускания излучателя Советский патент 1993 года по МПК G01V1/157 

Изобретение относится к наземной сейсморазведке с невзрывными источниками, а именно к источникам, установленным на транспортной базе.

Известен передвижной источник сейсмических сигналов, содержащий транспортное средство на раме которого размещен излучатель с системой управления. Опускание излучателя в рабочее положение на грунт осуществляют при помощи системы подъема и опускания в виде грузоподъемного крана с гидроцилиндром, расположенной также на раме транспортного средства.

Недостатком этого источника являются сложность и громоздкость грузоподъемного крана, а также отсутствие возможности изменять вес инерционной массы в широких пределах. Достаточно много времени требуется дли приведения источника в рабочее положение и обратно в походное.

Известна авДономная передвижная установка для возбуждения сейсмических колебаний.

На раме транспортного средства размещены генератор импульсов тока с системой управления и гидросистема для спуска и подъема излучателей. На периферии транспортного средства к его раме присоединены три группы гидроцилиндров, штоки которых жестко соединены с корпусами излучателей. Для равномерного распределения общего веса транспортного средства в качестве инерционной массы на все три группы излучателей, они размещены симметрично относительно его центра тяжести. Опущенные на грунт излучатели нагружаются весом транспортного средства Путем его подъема гид рб цилиндрами. Надежность контакта штампа излучателя с поверхностью грунта, при наличии на нем местных неровностей и уклонов, обеспечивается самоустановкой благодаря наличию сферических шарниров между гидроцилиндрами и рамой транспортного средства.

Недостатки указанной передвижной установки:

(Л

ю

О) 4 О

1. Зависимость работоспособности установки и ее эффективности при возбуждении сейсмических волн от рельефа местности. Например, установка не может работать на косогорах и уклонах, т.к. теряет устойчивость при поднятии ее на домкраты. Даже на относительно ровной поверхности каждый излучатель своим штампом практически будет приспосабливаться к мёбтным неровностям поверхности грунта. В результате величина нагружёния каждого излуча- теля инерционной массой (распределённый вес транспортного средства) будет зависеть от угла наклона между нормалью к плоскости штампа и вертикалью. Поэтому идентичных сигналов от каждого излучателя не

ПрОИЗОЙдеТ, , :- ;.;; ; ..;. ; ч :;. /;.: ; ;,-;,;. : .

2. Зависимость эффективности возбуж- дёнйя сейсмических волн от физико-механических свойств грунта в точке возбуждения, т.к. действующая на все излучатели инерционная масса в виде распределенного веса транспортного средства не может быть изменена; По этой причине на оДном грунте возбуждение сейсмических волн в нем будет эффективно,;в другом -нет. : З.Раматр ансйортногосредства в мес- тах сочленений с Излучателями будет испытывать действия сил реакции большей величины, чем центр тяжести, приведенный к раме. В результате этих переменных динамических нагрузок она будет деформирр-; ваться и в конечном счете разрушится;. Наиболее близок к предлагаемому йс- точ ни к сейсмических волн по авт.св. № 1728819 От 23.10.89. Этот источник содер- жит транспортное средство с платформой, на .которой размещены генератор ймпуль- сбв тока с системой управления, два гидро- цилиндра, соединенные- магистралью с насосной станцией, излучатель, состоящий из электродинамического преобразователя, излучающей плиты и инертной массы с направляющими. Инертная масса кинематически связана с корпусом электродинамического преобразователя посредством гидроцилиндров и шаровых Шарниров. При этом гидроцилиндры выполняют функции спуско-подъемного механизма и механизма нагружёния излучателя инертной массой как гидродомкраты.

Недостатком этого источника является то, что корпус электродинамического преобразователя нагружен постоянным весом инертной массы и нельзя изменять его в зависимости ото плотности грунта. Кроме этого, излучающая плита (отдельно от корпуса) не прижимается к грунту. В результате при импульсном нагружении излучающей плиты она оторвется от грунта (реактивная

отдача грунта) и произойдет повторный импульс. А этот эффект, как известно, снижает сейсмическую эффективность источника.

Цель изобретения - повышение сейсми- ческой эффективности путем приложения оптимальной нагрузки на грунт.

Указанная цель достигается тем, что источник, состоящий из транспортного средства с платформой, генератора импульсов

0 тока с системой управления, не менее двух гидродомкратов, соединенных магистралью с насосной станцией, шаровых шарнйрбв по числу домкратов, излучающей плиты с электродинамическим преобразователем, сое5 диненным с генератором импульсов тока и инертной массой, оснащен излучателем, в котором электродинамические преобразователи не менее двух, связаны с излучающей плитой через сферические шарниры, а

0 инертные массы выполнены в виде набора съемных дисков и закреплены на корпусах гйдродомкратов, расположённых над платформой транспортного средства внутри; кожуха. При этом в верхней части кожуха

5 размещена траверса, жёстко связанная с дополнительной инертной массой, например платформой транспортного средства. Причем штоки гйдродомкратов проходят I сквозь гильзы, закрепленные в платформе,

0 и жёстко соединены с корпусами элёктро- преобразователей, а в гидромагистрали установлены регулятор и датчик давления.

Кроме того, с целью повышения надежности крепления излучателя и процесса

5 приведения источника в рабочее положение и обратно, гидромеханизм подъема и опускания излучателя, находящегося под платформой, содержащий два гидроцилиндра, корпуса которых шарнирно соединены с

0 платформой, а штоки С излучающей плитой, снабжен третьим гйдроцилиндром, корпус и шток которого соединены с соответствующими парами Захватных рычагов, связанных с платформой. При этом на плоскостях

5 захватных рычагов установлены штифты, совмещенные с отверстиями в излучающей плите. -/.:

На фиг. 1 изображен общий вид источника в походном положении; на фиг. 2 изо0 бражен источник в рабочем состоянии (поперечный разрез); на фиг. 3 изображено захватное устройство с приводом для крепления излучателя; на фиг. 4 изображена гидравлическая схема источника. ,.:: :.

5 Источник сейсмических волн, гидромеханизм для подъема и опускания излучателя (фиг. 1,2) содержит тра нспортное средство 1, например трехосный автомобиль, к раме 2 которого сверху прикреплены два спуско- подъемных гидроцилйндра 3, через шарнирное устройство 4 и кожух 5, в котором размещены две инерционные массы 6. На плат- Форме транспортного средства 1 расположены генератор импульсов тока (фиг, 1), состоящий из синхронного генератора 7 и импульсных конденсаторов 8, блока управления 9 и насосной станции 10.

Под рамой 2 (фиг, 1) размещен на захватных рычагах 11 излучатель, состоящий из излучающей плиты (штампа) 12 и двух электромеханических преобразователей 13, соединенных с плитой 12 посредством шарнира (сферы) 14 (фиг. 2).

На кожухе 5 закреплена траверса 15, которая ограничивает величину хода Б (фиг. 1) инерционной массы 6 от действия гидродомкрата. Корпус 16 этого домкрата (фиг, 2) размещен внутри инерционной массы 6, а его шток 17 соединен с корпусом электромеханического преобразователя 13.

Транспортное положение излучающей плиты 12 с электромеханическими преобразователями 13 обеспечивается захватным устройством (фиг. 3), представляющим собой две пары захватных рычагов 11, закреп- ленных на концах двух валов 18,. поворачивающихся под действием гидроцилиндра 19 через рычаги 20.

Для надежного крепления излучающей плиты 12 (фиг. 1) при марше транспортного средства 1 (фиг. 1) на базовых плоскостях захватных рычагов 11 установлены штифты (выступы) 21 (фиг. 3), которые входят в отверстия 22 плиты 12 и предотвращают (блокируют) случайное раскрытие рычагов 11.

Перевод положения излучающей плиты 12 из транспортного в рабочее в точке возбуждения и обратно осуществляют посредством двух спуско-подъемных гидроцилиндров 3, штоки 23 которых (фиг. 2) соединены с излучающей плитой 12 через шарниры 24 (фиг. 2),

Гидравлическая схема (фиг. 4) источника включает две трубопроводные магистрали 25 и 26. Магистраль 25 держит высокое фиксированное давление, которое подается в гидроцилиндры 3 и гидроцилиндр 19 через

управляющие золотники 27 и 28. Магистраль 26 держит регулируемое давление и подает его в полости 29 гидродомкратов.

Для изменения величины давления и

его контроля в магистрали 26 установлен

регулятор давления 30, а для визуального

наблюдения за весом задействованной

инерционной массы - прибор 31.

Источник сейсмических волн, гидромеханизм для подъема и опускания излучателя работают следующим образом.

В точке воздействия на грунт включают насосную станцию 10, при этом давление жидкости передается в гидроцилиндры 3 и

19. В результате излучающая плита 12 поднимается до упора и освобождает штифты 21 на рычагах 11. Затем включают золотник 28, и рычаги 11 расходятся. После чего включают золотник 27, и давление жидкости передается в противоположную полость гидроцилиндров 3 и через регулятор давления 30 - в полости 29 гидродомкратов. В результате излучающая плита 12 опустится и прижмется к грунту с заданным усилием.

После чего нагружают корпуса преобразователей 13. Для этого повышают давление в полостях 29 гидродомкратов при помощи регулятора 30 на величину, достаточную для поднятия веса инерционной массы 6с корпусом 16 домкрата на высоту С,

В случае необходимости увеличения нагрузки на грунт путем добавления к инерционной массе б части веса транспортного средства 1 давление в полостях 29 поднимают еще выше, При этом выбирается величина хода Б инерционной массы 6, и она своим торцом через траверсу 15 приподнимает часть транспортного средства 1 на вы- соту, достаточную для уравновешивания

давления в полостях 29 гидродомкратов,

Предлагаемый источник сейсмических волн и гидромеханизм для подъема и опу: скания излучателя позволяют повысить эффективность проведения наземной

сейсморазведки в регионах с различными физико-механическими свойствами грунта и технико-экономическими показателями.

Использование: наземная сейсморазведка, гидроисточники сейсмических волн. Сущность изобретения: источник сейсмических волн выполнен на транспортной основе и включает в себя гидродомкраты, связанные с общей излучающей плитой, снабженные набором съемных дисков. Гидромеханизм для подъема и опускания излучателя снабжён тремя гидроцилиндрами: два-для подъема и опускания излучающей плиты, а третий - для захвата и фиксации плиты в транспортном положении. 1 з.п.ф- лы, 4 ил.

Формула изобр е т е н и я 1. Источник сейсмических волн, включающий транспортное средство с платформой, генератор импульсов тока с системой управления, не менее двух гидродомкратов, соединенных магистралью с насосной станцией, шарадые шарниры по числу гидродомкратов, .излучатель с инертной массой с

электродинамическими преобразователями, установленными на концах штоков гидродомкратов и соединенными с генератором импульсов тока, и излучающей плитой и гидравлический механизм для подъема и опускания излучателя, от л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем приложения оптимальной нагрузки на грунт, источник снабжен одним излучателем, электродинамические преобразователи которого связаны с излучающей плитой через сферические шарниры, инертная масса выполнена в виде набора съемных дисков, закрепленных на корпусах гидродомкратов, расположенных над платформой транспортного средства внутри кожуха, в верхней части которого размещена траверса, жестко связанная с платформой транспортного средства, при этом штоки гидродомкратов проходят сквозь гильзы, закреплённые в платформе, в магистрали установлены регулятор и датчик давления.

0

2. Гидромеханизм для подъема и опускания излучателя, снабженного плитой и установленного на платформе транспортного средства, содержащий два гидроцилиндра, корпусы которых шарнирно соединены с платформой, а штоки - с излучающей плитой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен третий гидроцилиндр, корпус и шток которого соединены с соответствующими парами захватных рычагов, связанных с платформой, при этом захватные рычаги снабжены штифтами, совмещенными с отверстиями излучающей плиты.