Источник сейсмических сигналов Советский патент 1980 года по МПК G01V1/02 

Изобретение относится -к устройствам для возбуждения сейсмических колебаний невзрывными .способами на поверхности суши при геофизической разведке. Известен источник сейсмических сигналов, содержащий инертную массу электрические двигатели возвратнопоступательного движения, опорную излучающую плиту, расположенную на земле, направляющие и клинообразный трансформатор силы и линейных перемещений 1. Двигатели возвратнопоступательного движения расположены между инертной массой и излучающей опорной плитой. Корпус двигателя жестко закреплен на излучающей плите. Якорь каждого двигателя жестко соединен с движущимся вместе с якорем в горизонтальном направлении массивным клином. Усилие на инертную массу и опорную излучающую плиту от движущегося в горизонтальном направлении якоря и клина преобразуется в вертикальное с помощью наклонных поверхностей клина и подшипников. Охлаждение генератора естественное. Смазка трущихся поверхностей искусственная . к недостаткам известного устройства необходимо отнести наличие двух и более импульсных двигателей, отсутствие простой - системы охлаждения двигателей., сложность механического трансформатора усилий и перемещений, сложность системы смазки трущихся поверхностей. Значительные потери на трение снижают КПД и технические возможности устройства. По вышеуказанным причинам надежность генератора сейс.мических колебаний низкая. Соединение якоря двигателя с клинообразным механическим трансформатором в одно целое увеличивает массу подвижных элементов двигателя, что снижает его КПД и усложняет конструкцию в целом. Кроме того, удельная мощность источника сейсмических сих- налов, не имеющего специальной системы смазки и эффективного охлаждения, не высока. Применение специальной системы охлаждения усложняет конструкцию. Наиболее близким По технической сущности к изобретению является источник сейсмических сигналов, состоящий из импульсного электрического двигателя возвратно-поступательного днижения, трансформатора сил и линейных перемещений, передающего усилие от двигателя к опорной плите и инертной массы 2. В таком устройстве устракены некоторые конструктивные недостатки клинообразного механического трансформатора, число электрических двига ;Телей Не ограничивается. Кроме того, оно имеет сложную конструкцию, невысокий КПД, низкую удельную мощност в нем отсутствует смазка трущихся поверхностей. Целью, изобретения является повыше ние КПД источника, упрощение его конструкции и улучшение смазки двигателя. Поставленная цель достигается тем, что трансформатор сил и линейных перемещений выполнен в виде герметичного заполненнрго жидкостью бака с прдвижн7 1М основанием, к корпу су которого прикреплен индуктор двигателя, причем с одного торца, якоря двигатели расположена полость, запол ненная сжатым газом, а с другого жидкость бака; . :Индуктор двигателя прикреплен к баку с внутренней стороны. На чертеже показан источник сейсм ческих сигналов в разрезе. В. корпусе 1 источника сейсмически сигналов, заполненном жидкостью 2, расположен электрический двигатель возвратно-поступательного движения. 8пазах индуктора 3 двигателя расположены обмотки возбуждения 4. Индуктор расположен в цилиндре 5 и прикре лен к крышке б герметического бака, образованного корпусом 1, крышкой б и упругой мембраной 7. На крышке рас положена инертная масса 8. В корпус 9резервуара 10 избыточного давлени я вмонтированы ниппель 11 и установоч ный винт 12. Якорь 13 поджат к установочному винту пружиной 14. В .на определенном расстоянии друг от друга расположены короткозамкнутые проводящие кольца 15. Упругая м.ембра на 7 к основанию бака (корпусу 1) прикреплена с помощью фланца 16. Кор пус 1 расположен на опорной плите 17. Опорная плита расположена на земле. Посредством -отверстия в крыш ке 6 полость над якорем соединена с р.езервуаром 10. Работает Сейсмический источник следующим образом. Избыточное давление воздуха в резервуаре 10 создается с помошью насоса (на чертеже не показан) и ниппеля 11. После подачи питания на обмотки.возбуждения 4 импульсного двигателя возвратно-поступательного движения якорь-порщень 13 перемещает ся вниз и создает в жидкости 2 внут корпуса 1 давление. В результате на плиту 17 через мембрану 7 и на инертную массу 8 через крышку 6 бака с корпусом 1 действует некоторая сила. Плита 17 перемещается по нормали к поверхности земли и создает в земле сейсмическую волну, а инертная масса перемещается вверх. Инертная масса выбирается из условия допустимых перемещений корпуса и КПД работы источника. В исходное положение якорь 13 возвращается упругими силами сжатой пружины 14, весом инертной массы и упругими силами деформированной земли. В качестве двигателя источника сейсмических сигналов используются электрические двигатели электромагнитного, электродинамического или индукционно-динамического типа, способные создавать в лсидкости необходимые импульсные давления. В схеме на чертеже показан двигатель индукционно- динамического типа, В предложенной конструкции якорь 13 двигателя можно рассматривать как поршень гидравлической системы, а индуктор 3 - как цилиндр. Едкость 2 служит как среда, передающая усилия от якоря двигателя на излучающую опорную плиту, как рабочий орган гидравлического трансформатора сил и линейных перемещений, а также как смазывающая и охлаждающая жидкость. Использование гидравлического трансформатора сил и линейных перемещений с широким функциональным назначением рабочей жидкости, а такжй применение узлов двигателя как элементов гидравлической системы позволяют значительно упростить конструкцию источника сейсмических сигналов, повысить его КПД, свести до минимума число подвижных элементов, отказаться от ряда механических узлов, повысить надежность работы и технические возможности использования подобных устройств. Формула изобретения 1.Источник .сейсмических сигналов, состоящий из импульсного электрического двигателя возвратно-поступательного движения, трансформатора сил и линейных перемещений, передающего усилие от двигателя к опорной плите, и инертной массы, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД источника и упрощения его конструкции, трансформатор сил и линейных перемещений выполнен в виде герметичного заполненного жидкостью бака с подвижным основанием, к корпусу которого прикреплен индуктор двигателя, причем с одного торца якоря двигателя расположена полость, заполненная сжатым газом, а с другого - жидкость бака. 2.Источник по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что индуктор

двигателя прикреплен к баку с внутренней стороны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент CWA № 3287696, кл. 340-17, опублик. 1966.

2.Патент США № 3122664,

кл. 310-23, опублик. 1965- (прототип)

х х