CN107678056A - 一种重锤式地震勘探震源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重锤式地震勘探震源，包括支撑架、导向机构和震源机构，所述支撑架包括高度可调式支撑机构和顶板，所述震源机构包括锤体机构、提引器和锤体机构作用产生地震波的激发钢板，所述提引器通过滑轮传动机构与牵引绳连接，所述导向机构包括上导杆和下导杆，所述上导杆的横截面小于下导杆的横截面，所述提引器包括滑轮基座、锥台部和底座，所述锥台部下部外套设有滑动环，所述锥台部的圆周方向均匀设置有内钢珠，所述滑动环的圆周方向均匀设置有外钢珠，所述锤体机构包括卡位盘和重锤，所述重锤与卡位盘固定连接。本发明结构简单，质量轻，携带和运输方便，操作便捷省力，并且能产生高能量的地震波，以适应各种野外作业环境。

Description

一种重锤式地震勘探震源

技术领域

本发明属于地球物理勘探技术领域，尤其是涉及一种重锤式地震勘探震源。

背景技术

目前，在浅地层的地球物理勘探中，最常用的震源有锤击、炸药、空气枪或可控震源车等。传统的锤击震源，采用最多的是24磅或30磅铁锤，使用者手持铁锤向地面锤击产生弹性地震波，但该敲击方法产生的地震波能量有限，激发能量小，测试深度受限，并且每一次锤击的能量大小无法控制到完全一致；而炸药、气枪属于公安机关管制物品，在申请办理上有难度，具有破坏性和危险性，在购买、运输、储存与使用等过程中存在诸多不便，易带来安全隐患；而可控震源车，采用机械方式提升重物向下锤击地面产生弹性地震波，虽然能量大小可控，产生的能量也比较大，但其质量偏重，一般重达几百公斤或者上吨，运输成本高，某些道路不通的地方难以到达，不便于野外作业和运输。因此现如今需要一种结构简单、设计合理的重锤式地震勘探震源，质量轻，携带和运输方便，操作方便省力，并且能产生高能量的地震波，能适应各种野外作业环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种重锤式地震勘探震源，其结构简单、设计合理且使用效果好，质量轻，携带和运输方便，操作便捷省力，并且能产生高能量的地震波，以适应各种野外作业环境，实用性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：包括支撑架、安装在所述支撑架内的导向机构和套装在所述导向机构下部的震源机构，所述支撑架包括设置在待勘探地面上的高度可调式支撑机构和安装在所述高度可调式支撑机构顶部的顶板，所述导向机构安装在顶板正下方且位于所述高度可调式支撑机构内，所述震源机构包括套装在所述导向机构下部的锤体机构、套装在所述导向机构下部且带动所述锤体机构沿所述导向机构向上运动的提引器和与所述导向机构底端可拆卸连接且与下落的锤体机构作用产生地震波的激发钢板，所述提引器通过滑轮传动机构与牵引绳连接，所述导向机构包括设置在顶板正下方且呈竖直布设的上导杆和与上导杆可拆卸连接的下导杆，所述上导杆的横截面小于下导杆的横截面，所述提引器包括套装在下导杆上且由上至下依次连接的滑轮基座、锥台部和底座，所述锥台部下部外套设有靠近或者远离底座的滑动环，所述锥台部的下部圆周方向均匀设置有多个与下导杆相互接触的内钢珠，所述滑动环的圆周方向均匀设置有多个与内钢珠相互配合的外钢珠，所述滑轮基座通过所述滑轮传动机构与牵引绳连接，所述锤体机构包括套装在下导杆上且与滑动环配合的卡位盘和沿下导杆上下滑动且能收容滑动环及底座的重锤，所述重锤与卡位盘固定连接。

上述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述上导杆靠近下导杆的一端为变径导杆，所述上导杆远离下导杆的一端设置有限位顶帽，所述限位顶帽的横截面大于下导杆的横截面。

上述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述锥台部由上至下直径逐渐增大，所述底座为圆环板，所述锥台部的大直径与滑动环的内径相同，所述滑动环的外径与底座的外径相同，所述滑轮基座与底座间设置有供滑动环上下滑移的滑动轨道，所述滑动轨道的上端与滑轮基座的底部固定连接，所述滑动轨道的下端穿过滑动环与底座固定连接。

上述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述滑动轨道的数量为至少三个，至少三个所述滑动轨道沿底座圆周方向均匀布设，所述锥台部位于至少三个所述滑动轨道内部，所述外钢珠位于两个所述滑动轨道之间；

所述锥台部内部设置有供下导杆贯穿的贯穿孔，所述锥台部的下部圆周方向设置有供内钢珠安装的第一圆孔，所述第一圆孔与贯穿孔连通，所述滑动环的圆周方向设置有供外钢珠安装的第二圆孔。

上述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述卡位盘为圆环盘，所述卡位盘内圆上部设置有倾斜面，所述倾斜面自上而下逐渐靠近下导杆，所述倾斜面的最大孔径大于滑动环的外径，所述倾斜面的最小孔径与卡位盘的内径和滑动环的外径相同；

所述重锤内设置有收容底座及滑动环的收容槽和供下导杆穿设且与所述收容槽连通的穿心孔；

所述激发钢板与下导杆螺纹连接，所述激发钢板的两端设置有提手，所述激发钢板的顶面边缘设置触发器固位栓。

上述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述滑轮传动机构包括安装在顶板上的定滑轮组、安装在滑轮基座上的动滑轮组和穿设在所述定滑轮组与所述动滑轮组上的传动绳，所述传动绳与牵引绳连接。

上述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述定滑轮组包括设置在顶板上且呈对称布设的第一定滑轮、第二定滑轮和设置在顶板底部正下方的第三定滑轮，所述动滑轮组包括安装在滑轮基座上且呈对称布设的第一动滑轮和第二动滑轮。

所述牵引绳的数量为两个，两个所述牵引绳分别为第一牵引绳和第二牵引绳，所述传动绳的一端依次通过第一定滑轮、第一动滑轮、第三定滑轮、第二动滑轮和第二定滑轮与所述第一牵引绳连接，所述传动绳的另一端与所述第二牵引绳连接。

上述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述高度可调式支撑机构包括安装在顶板底部的高度可调式支架和安装在高度可调式支架底部的支架底座，所述高度可调式支架的数量为至少三个，至少三个所述高度可调式支架沿顶板底部均匀布设，所述上导杆和下导杆均位于至少三个所述高度可调式支架内部。

上述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述高度可调式支架包括安装在顶板底部的上部支腿和伸入上部支腿内且能调节伸出上部支腿长度的下部支腿，所述上部支腿的上端通过上连接件安装在顶板底部，所述上连接件包括安装在顶板底部且位于上部支腿两侧的固定板、穿设在固定板与上部支腿中的上销轴和套装在上销轴上且对上部支腿进行紧固的上紧固螺母，所述支架底座包括水平板和竖直对称设置在水平板两端的耳板，所述下部支腿的下端和耳板中穿设有下销轴，所述下销轴上套装有对下部支腿的下端进行紧固的下紧固螺母。

上述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述顶板上设置有供第一定滑轮、第二定滑轮和第三定滑轮安装的第一滑轮支座，所述滑轮基座上设置有供第一动滑轮和第二动滑轮安装的第二滑轮支座，所述第一滑轮支座和所述第二滑轮支座均为倒扣U形座；

所述传动绳为钢丝绳，所述牵引绳为柔性绳，所述牵引绳通过U型扣与传动绳固定连接。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、所采用的重锤式地震勘探震源结构简单、设计合理且加工制作简便，投入成本较低。

2、所采用的重锤式地震勘探震源不需要车体搭载进行搬运，且不需要液压系统驱动和电磁铁吸合，所以体积较小，质量轻，携带和运输方便。

3、所采用的震源机构，操作简便且使用效果好，操作牵引绳通过提引器拉动锤体机构沿所述导向机构向上运动，直至锤体机构脱离提引器时，锤体机构在自重作用下下落与激发钢板作用，从而产生地震波，且能产生高能量的地震波。

4、所采用的导向机构结构简单，设计合理，包括上导杆和与上导杆可拆卸连接的下导杆，通过设置下导杆可使锤体机构在提引器的作用下向上运动，从而距激发钢板一定距离，且设置上导杆的横截面小于下导杆的横截面，从而在提引器带动锤体机构向上运动的过程中，因为上导杆的横截面差，从而使锤体机构脱离提引器，可自由下落于激发钢板上。

5、所采用的导向机构中设置上导杆，当提引器与锤体机构分离时，提引器能沿上导杆继续向上运动直到最高点处，同时，便于提引器运动至最高点处时也自由下落于锤体机构内，从而便于使用者拉动牵引绳开始第二次激发。

6、所采用的提引器通过滑轮传动机构与牵引绳连接，通过设置滑轮传动机构提升提引器而提升锤体机构，省力且操作便捷。

7、所采用的提引器中锥台部设置内钢珠，滑动环内设置外钢珠，内钢珠和外钢珠的配合，实现锤体机构与提引器的分离，另外，在提引器自由下落过程中，提引器中滑动环和底座能落入锤体机构内，以便锤体机构在提引器的作用下向上运动，结构简单，且效果好。

8、所采用的重锤式地震勘探震源，将提引器、锤体机构套装在导向机构上，使用时由于导向机构的定位作用以及提引器、锤体机构在导向机构上的运动，可重复激发而产生地震波，有效解决了使用者锤击震源能量不足的问题，以适应各种不同的野外作业环境。

9、所采用的支撑机构为高度可调式支撑机构，且下导杆和上导杆可拆卸连接，实际使用过程中，可通过调节支撑机构的高度，或者更换不同长度的下导杆，或者更换重锤，以产生不同能量强度的地震波，

综上所述，本发明结构简单、设计合理且操作简便、使用效果好，质量轻，携带和运输方便，操作便捷省力，并且能产生高能量的地震波，以适应各种野外作业环境，实用性强。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中提引器与锤体机构分离开的结构示意图。

图3为本发明中导向机构的结构示意图。

图4为本发明中锥台部的结构示意图。

图5为本发明中提引器的结构示意图。

图6为本发明中锤体机构的结构示意图。

图7为图1中A处的放大图。

图8为本发明中支架底座的结构示意图。

附图标记说明:

1—顶板； 1-1—第一定滑轮； 1-2—第二定滑轮；

1-3—第三定滑轮； 1-4—第一动滑轮； 1-5—第二动滑轮；

2-1—传动绳； 2-3—牵引绳； 3—限位顶帽；

4—上导杆； 5—变径导杆；

6—下导杆； 7—提引器； 7-1—第三圆孔；

7-2—滑轮基座； 7-3—滑动轨道； 7-4—锥台部；

7-5—滑动环； 7-6—外钢珠； 7-7—内钢珠；

7-8—底座； 7-9—贯穿孔； 8—锤体机构；

8-1—卡位盘； 8-1-1—最大孔径； 8-1-2—最小孔径；

8-2—螺栓； 8-3—收容槽；

8-4—穿心孔； 8-5—重锤；

9—激发钢板； 9-1—提手； 9-2—触发器固位栓；

10—高度可调式支架； 10-1—上部支腿； 10-2—下部支腿；

11—螺纹部； 11-1—固定板；

11-2—上销轴； 11-3—上紧固螺母；

12—支架底座； 12-1—水平板； 12-2—耳板；

12-3—下销轴； 12-4—下紧固螺母； 13—防滑垫。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明包括支撑架、安装在所述支撑架内的导向机构和套装在所述导向机构下部的震源机构，所述支撑架包括设置在待勘探地面上的高度可调式支撑机构和安装在所述高度可调式支撑机构顶部的顶板1，所述导向机构安装在顶板1正下方且位于所述高度可调式支撑机构内，所述震源机构包括套装在所述导向机构下部的锤体机构8、套装在所述导向机构下部且带动所述锤体机构8沿所述导向机构向上运动的提引器7和与所述导向机构底端可拆卸连接且与下落的锤体机构8作用产生地震波的激发钢板9，所述提引器7通过滑轮传动机构与牵引绳2-3连接，所述导向机构包括设置在顶板1正下方且呈竖直布设的上导杆4和与上导杆4可拆卸连接的下导杆6，所述上导杆4的横截面小于下导杆6的横截面，所述提引器7包括套装在下导杆6上且由上至下依次连接的滑轮基座7-2、锥台部7-4和底座7-8，所述锥台部7-4下部外套设有靠近或者远离底座7-8的滑动环7-5，所述锥台部7-4的下部圆周方向均匀设置有多个与下导杆6相互接触的内钢珠7-7，所述滑动环7-5的圆周方向均匀设置有多个与内钢珠7-7相互配合的外钢珠7-6，所述滑轮基座7-2通过所述滑轮传动机构与牵引绳2-3连接，所述锤体机构8包括套装在下导杆6上且与滑动环7-5配合的卡位盘8-1和沿下导杆6上下滑动且能收容滑动环7-5及底座7-8的重锤8-5，所述重锤8-5与卡位盘8-1固定连接。

本实施例中，所述卡位盘8-1通过螺栓8-2与重锤8-5固定连接。

如图3所示，本实施例中，所述上导杆4靠近下导杆6的一端为变径导杆5，所述上导杆4远离下导杆6的一端设置有限位顶帽3，所述限位顶帽3的横截面大于下导杆6的横截面。

本实施例中，优选地，所述上导杆4和下导杆6的横截面均为圆形，便于提引器7和锤体机构8上下滑动。

本实施例中，所述导向机构包括上导杆4和下导杆6，设置下导杆6为了供提引器7和锤体机构8套装在下导杆6上且便于提引器7和锤体机构8沿下导杆6上下滑动；上导杆4靠近下导杆6的一端设置为变径导杆5是为了连接下导杆6与上导杆4，且为了在提引器7和锤体机构8通过变径导杆5时，锤体机构8脱离提引器7而做自由落体运动；上导杆4的设置，是为了当锤体机构8脱离提引器7后，提引器7能沿上导杆4继续向上滑动，上导杆4远离下导杆6的一端设置有限位顶帽3是为了提引器7沿上导杆4向上滑动时挡住提引器7，避免提引器7滑落上导杆4，同时，滑动至最高位置处的提引器7在自由下落过程中产生较大的冲击力，从而使提引器7能落入锤体机构8，使提引器7与锤体机构8固定连接，便于使用者开始第二次激发。

本实施例中，上导杆4的上端未与顶板1的底部固定连接，一方面是因为顶板1底部中心位置设置第三定滑轮1-3，不易将上导杆4的上端与顶板1的底部固定；另一方面是为了保持上导杆4的拆卸灵活，从而方便搬运；上导杆4的上端距顶板1底部正下方预留一定的空间距离，是为了给提引器7保留操作空间，当提引器7沿上导杆4滑动至限位顶帽3时，需要给提引器7上的第一动滑轮1-4和第二动滑轮1-5预留一定空间距离，避免第一动滑轮1-4和第二动滑轮1-5与第三定滑轮1-3碰撞。

本实施例中，上导杆4和下导杆6可拆卸连接，实际使用过程中，可以调整不同长度的上导杆4和下导杆6，且为了适应不同长度的上导杆4和下导杆6的安装，则通过调节下部支腿10-2伸出上部支腿10-1长度，而调整高度可调式支架10的高度，以满足操作需求。

本实施例中，所述上导杆4和变径导杆5一体成型，方便与下导杆6连接。

本实施例中，设置锤体机构8与激发钢板9作用产生地震波，且锤体机构8向上移动仅需要人工通过牵引绳2-3为锤体机构8提供动力，且锤体机构8与提引器7的分离依靠机械结构配合完成，不要液压驱动和电磁铁，因此结构简单，操作便捷，且受环境因素影响较小，适应于野外作业环境。

如图4和图5所示，本实施例中，所述锥台部7-4由上至下直径逐渐增大，所述底座7-8为圆环板，所述锥台部7-4的大直径与滑动环7-5的内径相同，所述滑动环7-5的外径与底座7-8的外径相同，所述滑轮基座7-2与底座7-8间设置有供滑动环7-5上下滑移的滑动轨道7-3，所述滑动轨道7-3的上端与滑轮基座7-2的底部固定连接，所述滑动轨道7-3的下端穿过滑动环7-5与底座7-8固定连接。

本实施例中，滑轮基座7-2的设置，是为了便于第一动滑轮1-4和第二动滑轮1-5的安装，且便于锥台部7-4和滑动轨道7-3的安装，并且滑轮基座7-2限定了滑动环7-5沿滑动轨道7-3向上滑动的最大路径；设置锥台部7-4，且锥台部7-4的大直径与滑动环7-5的内径相同，是为了将滑动环7-5套装在锥台部7-4下端外，且锥台部7-4由上至下直径逐渐增大，便于内钢珠7-7安装在锥台部7-4的下部圆周方向；底座7-8的设置，是为了对滑动环7-5进行限位，限制滑动环7-5沿滑动轨道7-3向下滑动的最大路径；滑动环7-5的设置，是为了便于外钢珠7-6的安装。

本实施例中，设置内钢珠7-7和外钢珠7-6，且内钢珠7-7的直径大于外钢珠7-6的直径，内钢珠7-7和外钢珠7-6的球心处于同一水平高度，当锥台部7-4沿下导杆6滑动时，因为内钢珠7-7与下导杆6外侧壁接触，同时，内钢珠7-7与设置在滑动环7-5内的外钢珠7-6接触，内钢珠7-7的直径和外钢珠7-6的直径之和大于滑动环7-5的外半径，内钢珠7-7给外钢珠7-6推力，使外钢珠7-6外凸于滑动环7-5，进而使滑动环7-5卡于锤体机构8内；当锥台部7-4经变径导杆5时，因为变径导杆5从下往上逐渐减小，且变径导杆5的上部横截面小于下导杆6的横截面，内钢珠7-7向靠近变径导杆5的方向滑动，此时外钢珠7-6和内钢珠7-7不接触，外钢珠7-6未受到内钢珠7-7施加的向外的推力，使外钢珠7-6内凹于滑动环7-5，进而便于锤体机构8脱离滑动环7-5。

本实施例中，外钢珠7-6和内钢珠7-7的数量均设置为三个，一方面是为了根据滑动环7-5和锥台部7-4的自身结构决定的，空间限制；另一方面，是因为三个外钢珠7-6和三个内钢珠7-7分别成三角形布设，提高稳定性。

本实施例中，所述滑动轨道7-3的数量为至少三个，至少三个所述滑动轨道7-3沿底座7-8圆周方向均匀布设，所述锥台部7-4位于至少三个所述滑动轨道7-3内部，所述外钢珠7-6位于两个所述滑动轨道7-3之间；

所述锥台部7-4内部设置有供下导杆6贯穿的贯穿孔7-9，所述锥台部7-4的下部圆周方向设置有供内钢珠7-7安装的第一圆孔，所述第一圆孔与贯穿孔7-9连通，所述滑动环7-5的圆周方向设置有供外钢珠7-6安装的第二圆孔。

本实施例中，所述滑轮基座7-2中心设置有供下导杆6穿设的第三圆孔7-1。

本实施例中，滑动轨道7-3的设置，是为了便于滑动环7-5受力向上滑动，且便于滑动环7-5沿滑动轨道7-3轴向运动，并且对滑动环7-5进行定位。

本实施例中，优选地，所述滑动轨道7-3的数量为三个，是因为三个所述滑动轨道7-3确保滑动环7-5上下滑动时更稳定。

如图6所示，本实施例中，所述卡位盘8-1为圆环盘，所述卡位盘8-1内圆上部设置有倾斜面，所述倾斜面自上而下逐渐靠近下导杆6，所述倾斜面的最大孔径8-1-1大于滑动环7-5的外径，所述倾斜面的最小孔径8-1-2与卡位盘8-1的内径和滑动环7-5的外径相同；

所述重锤8-5内设置有收容底座7-8及滑动环7-5的收容槽8-3和供下导杆6穿设且与所述收容槽8-3连通的穿心孔8-4；

所述激发钢板9与下导杆6螺纹连接，所述激发钢板9的两端设置有提手9-1，所述激发钢板9的顶面边缘设置触发器固位栓9-2。

本实施例中，卡位盘8-1的设置，是为了给下落的滑动环7-5提供阻力，使滑动环7-5受到阻力而沿滑动轨道7-3向上滑动，此时外钢珠7-6和内钢珠7-7不接触，外钢珠7-6内凹于滑动环7-5，而使滑动环7-5通过卡位盘8-1继续向下滑动，直至与底座7-8相贴合。

本实施例中，所述卡位盘8-1内圆上部设置有倾斜面，是为了起到缓冲的作用，所述倾斜面自上而下逐渐靠近下导杆6，则所述倾斜面的孔径由上至下逐渐变小，最小孔径8-1-2等于滑动环7-5及底座7-8的外径，提引器7因自重作用下落时，滑动环7-5接触到最小孔径8-1-2时，因为此时外钢珠7-6外凸于滑动环7-5，因此滑动环7-5不能通过最小孔径8-1-2，滑动环7-5受到向上的阻力带动外钢珠7-6滑动到锥台部7-4上部，但底座7-8不受最小孔径8-1-2的影响，通过最小孔径8-1-2而进入收容槽8-3，此时滑动环7-5再一次接触卡位盘8-1，又因锥台部7-4直径上小下大，锥台部7-4上部留有外钢珠7-6能够内凹于滑动环7-5的空间，外钢珠7-6受挤压内凹于滑动环7-5而使滑动环7-5也通过卡位盘8-1，整个提引器7中底座7-8和滑动环7-5处于收容槽8-3，滑动环7-5处于收容槽8-3中时，内钢珠7-7给外钢珠7-6推力，使外钢珠7-6外凸于滑动环7-5，当提引器7受力带动垂体机构8向上滑动时，因为外钢珠7-6外凸于滑动环7-5，且外钢珠7-6外凸于滑动环7-5的外凸部分受到卡位盘8-1中最小孔径8-1-2的限制，而使提引器7带动垂体机构8向上滑动。

本实施例中，重锤8-5的设置，是为了重锤8-5自由落体运动时与激发钢板9作用产生地震波，且便于收容底座7-8和滑动环7-5，当底座7-8完全落入重锤8-5内时，滑动环7-5在自重作用下穿过卡位盘8-1，直至滑动环7-5与底座7-8相贴合时，滑动环7-5中设置的外钢珠7-6与内钢珠7-7接触，内钢珠7-7下导杆6接触，而使外钢珠7-6外凸于滑动环7-5，则实现提引器7与锤体机构8固定连接。

本实施例中，通过设置收容槽8-3，重锤8-5能收容底座7-8及滑动环7-5，从而实现提升器7卡装在重锤8-5内，提升器7与重锤8-5不分离。

本实施例中，所述下导杆6的底部设置有螺纹部11，所述激发钢板9的中心设置中心固位孔，所述中心固位孔内设螺纹，从而实现激发钢板9与下导杆6螺纹连接，方便拆卸；设置提手9-1是为了提手方便激发钢板9搬运，设置触发器固位栓9-2是为了通过触发器固位栓9-2而激发钢板9固定，防止激发钢板9因频繁震动而脱落。

如图1所示，本实施例中，所述滑轮传动机构包括安装在顶板1上的定滑轮组、安装在滑轮基座7-2上的动滑轮组和穿设在所述定滑轮组与所述动滑轮组上的传动绳2-1，所述传动绳2-1与牵引绳2-3连接。

如图1所示，本实施例中，所述定滑轮组包括设置在顶板1上且呈对称布设的第一定滑轮1-1、第二定滑轮1-2和设置在顶板1底部正下方的第三定滑轮1-3，所述动滑轮组包括安装在滑轮基座7-2上且呈对称布设的第一动滑轮1-4和第二动滑轮1-5。

所述牵引绳2-3的数量为两个，两个所述牵引绳2-3分别为第一牵引绳和第二牵引绳，所述传动绳2-1的一端依次通过第一定滑轮1-1、第一动滑轮1-4、第三定滑轮1-3、第二动滑轮1-5和第二定滑轮1-2与所述第一牵引绳连接，所述传动绳2-1的另一端与所述第二牵引绳连接。

本实施例中，第一定滑轮1-1和第二定滑轮1-2关于第三定滑轮1-3对称布设，且第一动滑轮1-4和第二动滑轮1-5关于下导杆6对称布设，这样能够保证通过牵引绳2-3使传动绳2-1受力时整个装置的稳定性，第一定滑轮1-1、第二定滑轮1-2和第三定滑轮1-3的作用是改变受力方向，因为是人工操作，当然越省力越好，第一动滑轮1-4和第二动滑轮1-5就是要达到省力的效果。

本实施例中，所述高度可调式支撑机构包括安装在顶板1底部的高度可调式支架10和安装在高度可调式支架10底部的支架底座12，所述高度可调式支架10的数量为至少三个，至少三个所述高度可调式支架10沿顶板1底部均匀布设，所述上导杆4和下导杆6均位于至少三个所述高度可调式支架10内部。

如图7和图8所示，本实施例中，所述高度可调式支架10包括安装在顶板1底部的上部支腿10-1和伸入上部支腿10-1内且能调节伸出上部支腿10-1长度的下部支腿10-2，所述上部支腿10-1的上端通过上连接件安装在顶板1底部，所述上连接件包括安装在顶板1底部且位于上部支腿10-1两侧的固定板11-1、穿设在固定板11-1与上部支腿10-1中的上销轴11-2和套装在上销轴11-2上且对上部支腿10-1进行紧固的上紧固螺母11-3，所述支架底座12包括水平板12-1和竖直对称设置在水平板12-1两端的耳板12-2，所述下部支腿10-2的下端和耳板12-2中穿设有下销轴12-3，所述下销轴12-3上套装有对下部支腿10-2的下端进行紧固的下紧固螺母12-4。

本实施例中，所述水平板12-1的底部设置有橡胶防滑垫13，确保整个震源装置即便在如柏油路等坚硬路面作业也不会发生位移，提高该震源装置在坚硬路面施工具有很高的稳定性。

本实施例中，通过设置上销轴11-2和下销轴12-3，是为了在调整下部支腿10-2伸出上部支腿10-1长度时，上部支腿10-1的上端能沿上销轴11-2转动，同时，下部支腿10-2的下端能沿下销轴12-3转动，从而调整至上部支腿10-1和下部支腿10-2位于同一直线上；再通过设置上紧固螺母11-3和下紧固螺母12-4，当需要调整上部支腿10-1和下部支腿10-2时，需要将上紧固螺母11-3和下紧固螺母12-4旋松，当上部支腿10-1和下部支腿10-2调节至需要位置时，则将上紧固螺母11-3和下紧固螺母12-4旋紧，从而将上部支腿10-1和下部支腿10-2固定，调节简便，且方便拆卸搬运。

本实施例中，所述顶板1上设置有供第一定滑轮1-1、第二定滑轮1-2和第三定滑轮1-3安装的第一滑轮支座，所述滑轮基座7-2上设置有供第一动滑轮1-4和第二动滑轮1-5安装的第二滑轮支座，所述第一滑轮支座和所述第二滑轮支座均为倒扣U形座；

所述传动绳2-1为钢丝绳，所述牵引绳2-3为柔性绳，所述牵引绳2-3通过U型扣与传动绳2-1固定连接。

本实施例中，设置传动绳2-1为钢丝绳是为了配合第一定滑轮1-1、第二定滑轮1-2和第三定滑轮1-3、第一动滑轮1-4和第二动滑轮1-5，从而将使用者施加在牵引绳2-3上的动力通过钢丝绳2-1传递给第一动滑轮1-4和第二动滑轮1-5，第一动滑轮1-4和第二动滑轮1-5获得使用者施加的动力而运动，进而带动提引器沿下导杆6向上运动；通过设置牵引绳2-3为柔性绳，方便使用者拉动操作，因此采用钢丝绳与柔性绳相结合的人性化设计，在一定程度上保障了作业人员的施工安全。

实际使用过程中，因为地震勘察的勘探深度在一定条件下是和激发震源的能量挂钩的，激发能量越大，勘探深度越深，采用动滑轮省力的原理，人工操作较为容易，但若需要加大勘探深度，其它条件不变的情况下则需要加大重锤的质量，如果没有动滑轮设置，则对人工操作来说就意味着加大劳动量。

本实施例中，通过设置所述动滑轮组，提升重锤8-5可省一半的力，若激发能力不足，对于更换质量更大的重锤8-5，也便于人工操作。

本实施例中，通过设置第一滑轮支座，是为了便于第一定滑轮1-1、第二定滑轮1-2和第三定滑轮1-3安装在顶板1上；所述第二滑轮支座的设置，是为了便于第一动滑轮1-4和第二动滑轮1-5安装在滑轮基座7-2上，且所述第一滑轮支座和所述第二滑轮支座均为倒扣U形座，是为了对传动绳2-1进行限位，有效地防止作业过程中传动绳2-1从滑轮轮槽中脱落，提高工作效率。

实际使用过程中，现有带动重锤8-5向上移动的驱动机构主要为液压驱动装置，液压驱动装置包括液压泵和液压缸，整体机构复杂，且需要供电，不适合野外操作；另外，带动重锤8-5向上移动的过程中一般通过电磁铁吸合重锤8-5使其向上移动，再使电磁铁突然断电而使重锤8-5自由下落，但是，电磁铁吸合需要一套供电装置，野外施工不方便，且在突发断电状态下容易发生事故；另外，电磁铁还存在长时间不用，会出现失磁现象，且电磁铁不能连续长时间作业，以防止线圈过热烧坏；再有，在电磁铁下降时，振动和震动冲击容易冲坏线圈；更有，电永磁吸盘的耗电大、自重大且价格和维修量结构复杂，零部件多都是比较大；还有，在人工激发地震波作业时，需要注意重锤与电磁吸盘之间不应有非导磁性物品，如木片、沙石等，否则会影响起吊能力，另外还需时刻注意电磁铁整体及零部件是否有损坏，有则需及时修理更换，所以操作比较繁杂，且不如本发明中机械驱动装置更经济、适用和实用。

本发明具体使用时，将支架底座12固定在待勘探地面上，且调节下部支腿10-2伸出上部支腿10-1的长度，直至顶板1的高度满足勘探要求，然后使用者拉动牵引绳2-3为该装置提供动力，牵引绳2-3的动力通过传动绳2-1传递给第二动滑轮1-5和第二定滑轮1-2，在第一定滑轮1-1、第一动滑轮1-4、第三定滑轮1-3、第二动滑轮1-5和第二定滑轮1-2的作用下，牵引绳2-3拉动提引器7沿下导杆6提升卡位盘8-1和重锤8-5，当提引器7提升至变径导杆5时，借助上导杆4与下导杆6上下直径差，内钢珠7-7向靠近变径导杆5的方向滑动，此时外钢珠7-6和内钢珠7-7不接触，外钢珠7-6未受到内钢珠7-7施加的向外的推力，使外钢珠7-6内凹于滑动环7-5，再加上重锤8-5的自重作用，进而使卡位盘8-1和重锤8-5与滑动环7-5迅速分离，提引器7沿上导杆4向上直至限位顶帽3处停止向上运动，而重锤8-5沿下导杆6做自由落体运动，与激发钢板9撞击，震动产生地震波。随后松动牵引绳2-3，借助提引器7的自重作用，提引器7沿上导杆4与下导杆6下落，直至提引器7中的底座7-8和滑动环7-5落于重锤8-5内的收容槽8-3内，此时使用者可拉动牵引绳2-3进行重复操作，准备第二次锤击，进行第二次激发，产生地震波。

综上所述，本发明结构简单、设计合理且操作简便、使用效果好，质量轻，携带和运输方便，操作便捷省力，并且能产生高能量的地震波，以适应各种野外作业环境，实用性强。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：包括支撑架、安装在所述支撑架内的导向机构和套装在所述导向机构下部的震源机构，所述支撑架包括设置在待勘探地面上的高度可调式支撑机构和安装在所述高度可调式支撑机构顶部的顶板(1)，所述导向机构安装在顶板(1)正下方且位于所述高度可调式支撑机构内，所述震源机构包括套装在所述导向机构下部的锤体机构(8)、套装在所述导向机构下部且带动所述锤体机构(8)沿所述导向机构向上运动的提引器(7)和与所述导向机构底端可拆卸连接且与下落的锤体机构(8)作用产生地震波的激发钢板(9)，所述提引器(7)通过滑轮传动机构与牵引绳(2-3)连接，所述导向机构包括设置在顶板(1)正下方且呈竖直布设的上导杆(4)和与上导杆(4)可拆卸连接的下导杆(6)，所述上导杆(4)的横截面小于下导杆(6)的横截面，所述提引器(7)包括套装在下导杆(6)上且由上至下依次连接的滑轮基座(7-2)、锥台部(7-4)和底座(7-8)，所述锥台部(7-4)下部外套设有靠近或者远离底座(7-8)的滑动环(7-5)，所述锥台部(7-4)的下部圆周方向均匀设置有多个与下导杆(6)相互接触的内钢珠(7-7)，所述滑动环(7-5)的圆周方向均匀设置有多个与内钢珠(7-7)相互配合的外钢珠(7-6)，所述滑轮基座(7-2)通过所述滑轮传动机构与牵引绳(2-3)连接，所述锤体机构(8)包括套装在下导杆(6)上且与滑动环(7-5)配合的卡位盘(8-1)和沿下导杆(6)上下滑动且能收容滑动环(7-5)及底座(7-8)的重锤(8-5)，所述重锤(8-5)与卡位盘(8-1)固定连接。

2.按照权利要求1所述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述上导杆(4)靠近下导杆(6)的一端为变径导杆(5)，所述上导杆(4)远离下导杆(6)的一端设置有限位顶帽(3)，所述限位顶帽(3)的横截面大于下导杆(6)的横截面。

3.按照权利要求1所述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述锥台部(7-4)由上至下直径逐渐增大，所述底座(7-8)为圆环板，所述锥台部(7-4)的大直径与滑动环(7-5)的内径相同，所述滑动环(7-5)的外径与底座(7-8)的外径相同，所述滑轮基座(7-2)与底座(7-8)间设置有供滑动环(7-5)上下滑移的滑动轨道(7-3)，所述滑动轨道(7-3)的上端与滑轮基座(7-2)的底部固定连接，所述滑动轨道(7-3)的下端穿过滑动环(7-5)与底座(7-8)固定连接。

4.按照权利要求3所述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述滑动轨道(7-3)的数量为至少三个，至少三个所述滑动轨道(7-3)沿底座(7-8)圆周方向均匀布设，所述锥台部(7-4)位于至少三个所述滑动轨道(7-3)内部，所述外钢珠(7-6)位于两个所述滑动轨道(7-3)之间；

所述锥台部(7-4)内部设置有供下导杆(6)贯穿的贯穿孔(7-9)，所述锥台部(7-4)的下部圆周方向设置有供内钢珠(7-7)安装的第一圆孔，所述第一圆孔与贯穿孔(7-9)连通，所述滑动环(7-5)的圆周方向设置有供外钢珠(7-6)安装的第二圆孔。

5.按照权利要求1或2所述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述卡位盘(8-1)为圆环盘，所述卡位盘(8-1)内圆上部设置有倾斜面，所述倾斜面自上而下逐渐靠近下导杆(6)，所述倾斜面的最大孔径(8-1-1)大于滑动环(7-5)的外径，所述倾斜面的最小孔径(8-1-2)与卡位盘(8-1)的内径和滑动环(7-5)的外径相同；

所述重锤(8-5)内设置有收容底座(7-8)及滑动环(7-5)的收容槽(8-3)和供下导杆(6)穿设且与所述收容槽(8-3)连通的穿心孔(8-4)；

所述激发钢板(9)与下导杆(6)螺纹连接，所述激发钢板(9)的两端设置有提手(9-1)，所述激发钢板(9)的顶面边缘设置触发器固位栓(9-2)。

6.按照权利要求1或2所述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述滑轮传动机构包括安装在顶板(1)上的定滑轮组、安装在滑轮基座(7-2)上的动滑轮组和穿设在所述定滑轮组与所述动滑轮组上的传动绳(2-1)，所述传动绳(2-1)与牵引绳(2-3)连接。

7.按照权利要求6所述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述定滑轮组包括设置在顶板(1)上且呈对称布设的第一定滑轮(1-1)、第二定滑轮(1-2)和设置在顶板(1)底部正下方的第三定滑轮(1-3)，所述动滑轮组包括安装在滑轮基座(7-2)上且呈对称布设的第一动滑轮(1-4)和第二动滑轮(1-5)。

所述牵引绳(2-3)的数量为两个，两个所述牵引绳(2-3)分别为第一牵引绳和第二牵引绳，所述传动绳(2-1)的一端依次通过第一定滑轮(1-1)、第一动滑轮(1-4)、第三定滑轮(1-3)、第二动滑轮(1-5)和第二定滑轮(1-2)与所述第一牵引绳连接，所述传动绳(2-1)的另一端与所述第二牵引绳连接。

8.按照权利要求1或2所述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述高度可调式支撑机构包括安装在顶板(1)底部的高度可调式支架(10)和安装在高度可调式支架(10)底部的支架底座(12)，所述高度可调式支架(10)的数量为至少三个，至少三个所述高度可调式支架(10)沿顶板(1)底部均匀布设，所述上导杆(4)和下导杆(6)均位于至少三个所述高度可调式支架(10)内部。

9.按照权利要求8所述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述高度可调式支架(10)包括安装在顶板(1)底部的上部支腿(10-1)和伸入上部支腿(10-1)内且能调节伸出上部支腿(10-1)长度的下部支腿(10-2)，所述上部支腿(10-1)的上端通过上连接件安装在顶板(1)底部，所述上连接件包括安装在顶板(1)底部且位于上部支腿(10-1)两侧的固定板(11-1)、穿设在固定板(11-1)与上部支腿(10-1)中的上销轴(11-2)和套装在上销轴(11-2)上且对上部支腿(10-1)进行紧固的上紧固螺母(11-3)，所述支架底座(12)包括水平板(12-1)和竖直对称设置在水平板(12-1)两端的耳板(12-2)，所述下部支腿(10-2)的下端和耳板(12-2)中穿设有下销轴(12-3)，所述下销轴(12-3)上套装有对下部支腿(10-2)的下端进行紧固的下紧固螺母(12-4)。

10.按照权利要求7所述的一种重锤式地震勘探震源，其特征在于：所述顶板(1)上设置有供第一定滑轮(1-1)、第二定滑轮(1-2)和第三定滑轮(1-3)安装的第一滑轮支座，所述滑轮基座(7-2)上设置有供第一动滑轮(1-4)和第二动滑轮(1-5)安装的第二滑轮支座，所述第一滑轮支座和所述第二滑轮支座均为倒扣U形座；

所述传动绳(2-1)为钢丝绳，所述牵引绳(2-3)为柔性绳，所述牵引绳(2-3)通过U型扣与传动绳(2-1)固定连接。