Устройство для возбуждения сейсмических импульсов Советский патент 1985 года по МПК G01V1/04 

Изобретение относится к устройст вам для возбуждения сейсмических им пульсов в земной коре,в частности к электродинамическим устройствам. Известно устройство для возбужде кия сейсмических импульсов, в котором осуществляют электродинамическое преобразование электрического импульса в импульс силы, содержащее статор, жестко связанный с инертной массой, и якорь, жестко связанный с опорным элементом. Статор и якорь имеют корпус, магнитопровод и обмот у 1. Однако при возвращении статора в исходное положение наблюдается повторный удар, снижающий эффективност геофизических исследований. Известно устройство для возбуждения сейсмических импульсов, которое для предотвращения повторного удара при возвращении статора в исходное положение снабжено масляным амортизатором, установленным в Направляющем цилиндре устройства 2 . Недостаток устройства заключается в низкой сейсмической эффективно ти, обусловленной размещением якоря внутри статора. Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для возбуждения сейсмических импуль сов, содержащее корпус с крышкой, гидроамортизатор и концентрично раз мещенные якорь и охватяйаемый им статор, каждый из которых снабжен магнитопроводом и многополюсной обмоткой, уложенной в пазы магнитопро водов, причем якорь жестко связан с излучающим элементом, а статор с инертной массой, снабженной направляющей . Недостаток устройства состоит в том, что оно небезопасно в работе и неудобно в эксплуатации из-за того, что его составные части не связаны единым каркасом. Цель изобретения - повышение безопасности и удобства эксплуатации. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для возбуждения сейсмических импульсов, содержащем корпус с крышкой, гидроамортизатор и концентрично размещенные якорь и охватываемый им статор, каж дый их которых снабжен магнитопроводом и многополюсной обмоткой, уло женной в пазы магнитопроводов, причем якорь жестко связан с излучающим элементом, а статор - с инертной массой, снабженной направляющей, наггравляющая выполнена в виде полой колонны, нижним концом подвижно установленной на направляющем выступе излучающего элемента, а верхним жестко закре пленной на крышке корпуса, связанного с якорем, снабженным упором, с возможностью относительного перемещения на длину вертикальных пазов, выполненных в якоре. На чертеже представлена конструкция устройства. Магнитопровод якоря 1 выполнен в виде коллекторной шихтовки из листов электротехнической стали и запресован в корпус 2 якоря. Корпус якоря связан с излучающим элементом 3. На внутренней поверхности магнитопровода размещены кольцевые катушки, которые образуют обмотку 4 якоря. Магнитопровод статора 5 выполнен также в виде коллекторной шихтовки из электротехнической стали и жестко закреплен в инертной массе 6,которая выполнена с корпусом статора, как одно целое. На наружной поверхности магнитопровода статора размещена обмотка 7 статора в виде кольцевых концентрических катушек. Якорь и статор концентрически расположены один в другом, причем якорь установлен снаружи статора и фиксируется подшипниками 8 скольжения, расположенными на внутренней поверхности наружного корпуса 9. В верхней части наружный корпус имеет съемную крышку 10. В нижней части корпуса, расположен фланец 11, который служит опорным элементом при транспортировке устройства. Якорь 1, корпус 2 якоря и излучающий элемент 3 жестко связаны между собой и служат рабочим органом при передаче импульса в грунт. Корпус 9 при этом неподвижен. В центреустройства расположена направляющая, выполненная в виде колонны 12, которая верхним концом жестко соединена с крышкой 10, а нцжний конец колонны свободен и центрируется направляющим выступом 13, который жестко связан с корпусом 2 якоря. Таким образом якорь вместе с излучающим элементом 3 может перемещаться свободно вниз относительно корпуса 9 и колонны 12 на величину деформации почвы при силовом импульсе.

Для фиксации якоря в транспортном положении имеются два съемных упора 14, которые жестко крепятся к корпусу 9. В корпусе якоря имеются вертикальные пазы 15, в которые входят упоры 14. Пазы 15 обеспечивают перемещение якоря вниз во время действия силового импульса и обеспечивают фиксацию якоря в транспортном положении.

Для подключения обмотки 1 к генератору импульсов служит коаксиальньй токоподвод 16 якоря. Для предотвращения обрыва токоподвода при движении якоря вниз токоподвод имеет гибкий элемент 17. Обмотка статора 5 подключена к генератору импульсов с помощью спирального токоподвода 18.

Для плавного опускания статора 5 с инертной массой 6 устройство снабжено двумя гидравлическими амортизаторами 19, расположенными симметрично. Цилиндры гидроамортизаторов закреплены в инертной массе 6 с помощью узла 20 и перемещаются вместе со статором. Штоки гидроамортизаторов 21 закреплены неподвижно в крышке 10 корпуса 9.

Для установки статора 5 относительно якоря 1 в положение, при котором возникает максимальный импульс силы, в нижней части корпуса якоря размещено немагнитное кольцо 22, которое жестко соединено с корпусом 2 якоря. Для дистанционного контроля установки статора в исходное положение устройство снабжено бесконтактным путевым включателем 23, который одновременно включает схему на подачу повторного импульса в автоматическом режиме работы устройства. В транспортном положении узел 23 отключает схему и исключает ложное включение силовых импульсов.

5 Устройство работает следующим образом.

При подаче электрического импульса в обмотки якоря 1 и статора 5 с помощью токоподводов 16 и 18 возни0 кает электродинамический силовой импульс, который передается от якоря 1 через излучающий элемент 3 в грунт. Якорь 1 вместе с жестко скрепленным корпусом 2 и излучающим элементом 3

5 перемещается вниз на величину деформации почвы и возбуждает сейсмический импульс.

Реакция от этого импульса воспринимается статором 5 и жестко скреп0 ленной с ним инертной массой 6. Статор перемещается вверх по направляющей колонне 12. После окончания силового импульса статор движется вверх по инерции до полной остановки. Спи5 ральный токоподвод 18 и гидравлические амортизаторы 19 обеспечивают свободное перемещение статора вверх. Корпус 9 неподвижен. Он развязан от корпуса якоря подшипниками 8, а от

0 статора-направляющей колонной 12.

После юстановки: статор 5 начинает двигаться вниз под действием силы тяжести. Гидроамортизаторы 19 предотвращают падение статора. Для

этого клапаны закрываются и масло передавливается через калиброванное отверстие из одной полости в другую. При этом статор плавно опускается в исходное положение.

Q Описьшаемое устройство для возбуждения сейсмических импульсов позволяет обеспечить безопасность и удобствоэксплуатации и транспортировки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУВДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее корпус с крьппкой, гидроамортизатор и концентрично размещенные якорь и охватываемый им статор, каждый из которых снабжен магнитопроводом и многополюсной обмоткой, уложенной в пазы магнитопроводов, причем якорь жестко связан с излучающим элементом, а статор - с инертной массой, снабженной направляющей, отличающееся тем,что, с целью повышения безопасности и удобства эксплуатации, направляющая выполнена в виде полой колонны, нижним концом установленной с возможностью перемещения на направляющем выступе излучающего элемента, а верхним жестко закрепленной на крьшке корСО пуса, связанного с якорем, снабженным Упором, с возможностью относительного перемещения на длину вертикальных пазов, вьшолненных в якоре. со 00 00 о О