CN113406692B - 一种横波振动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种横波振动系统，包括传导框架、驱动机构及振动机构，所述传导框架包括一底板及两平行间隔设置且垂直于所述底板的竖板，两所述竖板的下端均与所述底板相接，所述驱动机构及所述振动机构均位于两所述竖板之间，所述振动机构分别与两所述竖板相接，所述振动机构包括振动锤体，所述驱动机构能驱动所述振动锤体于两所述竖板之间沿垂直于两所述竖板的方向往复移动。本发明提供的横波振动系统，通过传导框架能将振动机构于传导框架之间的往复运动的过程中产生的横向振动有效传递至大地，从而达到人工模拟地震横波的效果，满足现有地震勘探的需求。

Description

一种横波振动系统

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，尤其是指一种用于地震勘探横波激发的横波振动系统。

背景技术

地震勘探是探测矿产资源的重要手段。地震勘探时需要人工激发地震波，通过收集地震波在不同地层中传输过程的反射波、折射波，并结合地震波在不同地层中的特性，反演出地层的结构和性质，解释矿产存在的可能性。

可控震源激系统激发地震波是当前人工激发的主要的手段之一，随着科技的进步，人们对于地层结构和岩石性质的分辨率要求越来越高，地震勘探技术向高密度、高分辨、高效方向发展。

当前应用于地震勘探的可控震源主要是液压活塞式纵波可控震源，而目前在特殊地区地震勘探对横波可控震源也有很大需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种横波振动系统，能有效提供一种横波可控震源，以满足现有地震勘探的需求。

为达到上述目的，本发明提供了一种横波振动系统，其中，所述横波振动系统包括传导框架、驱动机构及振动机构，所述传导框架包括一底板及两平行间隔设置且垂直于所述底板的竖板，两所述竖板的下端均与所述底板相接，所述驱动机构及所述振动机构均位于两所述竖板之间，所述振动机构分别与两所述竖板相接，所述振动机构包括振动锤体，所述驱动机构能驱动所述振动锤体于两所述竖板之间沿垂直于两所述竖板的方向往复移动。

如上所述的横波振动系统，其中，所述振动机构还包括立柱、第一活塞杆及第二活塞杆，所述立柱垂直于所述底板设置，所述第一活塞杆及所述第二活塞杆均平行于所述底板设置，所述立柱位于两所述竖板的中间，所述第一活塞杆连接设于所述立柱与一所述竖板之间，所述第二活塞杆连接设于所述立柱与另一所述竖板之间。

如上所述的横波振动系统，其中，所述振动锤体包括第一振动锤与第二振动锤，所述第一振动锤滑动套设于所述第一活塞杆上，所述第二振动锤滑动地套设于所述第二活塞杆上，所述第一活塞杆的中央设有第一活塞，所述第二活塞杆的中央设有第二活塞，所述第一振动锤及所述第二振动锤的内部均形成有空腔，且所述第一振动锤内部的空腔通过所述第一活塞分隔形成密闭的第一腔室及密闭的第二腔室，所述第二振动锤内部的空腔通过所述第二活塞分隔形成密闭的第三腔室及密闭的第四腔室，所述第一腔室及所述第三腔室距离所述立柱较近，所述第一腔室及所述第三腔室均与所述驱动机构相连通，所述第二腔室及所述第四腔室距离所述立柱较远，所述第二腔室及所述第四腔室通过一连通管连通。

如上所述的横波振动系统，其中，所述第一振动锤与所述第二振动锤之间通过刚性的连接杆固定连接。

如上所述的横波振动系统，其中，所述立柱的内部设有第一通道及第二通道，所述第一活塞杆的位于所述第一活塞及所述立柱之间的部分的内部形成有第一流道，所述第二活塞杆的位于所述第二活塞及所述立柱之间的部分的内部形成有第二流道，所述第一通道及所述第二通道均与所述驱动机构连通，且所述第一通道与所述第一流道连通，所述第二通道与所述第二流道连通，所述第一流道与所述第一腔室的内部连通，所述第二流道与所述第三腔室的内部连通。

如上所述的横波振动系统，其中，所述驱动机构为伺服阀，所述驱动机构设于所述立柱的顶部。

如上所述的横波振动系统，其中，所述第一振动锤与所述底板之间及所述第二振动锤与所述底板之间均设有平衡气垫。

如上所述的横波振动系统，其中，所述底板的下方设有耦合板。

如上所述的横波振动系统，其中，所述耦合板的下表面上向下凸设形成有多个耦合部。

如上所述的横波振动系统，其中，所述耦合部为由上至下尺寸减缩的锥形耦合部。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明提供的横波振动系统，通过传导框架能将振动机构于传导框架之间的往复运动的过程中产生的横向振动有效传递至大地，从而达到人工模拟地震横波的效果，满足现有地震勘探的需求。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明进行示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明提供的横波振动系统的结构示意图；

图2是本发明提供的横波振动系统的另一结构示意图。

附图标号说明：

1、传导框架；

11、底板；

12、竖板；

2、驱动机构；

3、振动机构；

31、立柱；

311、第一通道；

312、第二通道；

32、第一活塞杆；

321、第一活塞；

322、第一流道；

33、第二活塞杆；

331、第二活塞；

332、第二流道；

34、第一振动锤；

341、第一腔室；

342、第二腔室；

35、第二振动锤；

351、第三腔室；

352、第四腔室；

36、连通管；

37、连接杆；

4、平衡气垫；

5、耦合板；

51、耦合部。

具体实施方式

为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1及图2所示，本发明提供了一种横波振动系统，其中，横波振动系统包括传导框架1、驱动机构2及振动机构3，传导框架1包括一底板11及两平行间隔设置且垂直于底板11的竖板12，底板11水平铺设于地面上，两竖板12的下端均与底板11相接，两竖板12的下端分别与底板11的两侧边缘垂直相接，驱动机构2及振动机构3均位于两竖板12之间，振动机构3分别与两竖板12相接，振动机构3包括振动锤体，驱动机构2能驱动振动锤体于两竖板12之间沿垂直于两竖板12的方向(即沿水平方向)往复移动，振动锤体移动过程中产生横波振动，并通过传导框架1传导至大地，达到人工模拟地震横波的效果，满足现有地震勘探需求。

进一步地，如图1及图2所示，本发明提供的横波振动系统，其中，振动机构3还包括立柱31、第一活塞杆32及第二活塞杆33，立柱31垂直于底板11设置于底板11的中央处，第一活塞杆32及第二活塞杆33均平行于底板11设置，立柱31位于两竖板12的中间，第一活塞杆32连接设于立柱31与一竖板12之间，第二活塞杆33连接设于立柱31与另一竖板12之间，即第一活塞杆32及第二活塞杆33均与立柱31垂直相接且第一活塞杆32及第二活塞杆33分别与位于立柱31同一侧的竖板12垂直相接。

更进一步地，如图1及图2所示，本发明提供的横波振动系统，其中，振动锤体包括第一振动锤34与第二振动锤35，第一振动锤34滑动套设于第一活塞杆32上，第二振动锤35滑动地套设于第二活塞杆33上，第一活塞杆32的中央设有第一活塞321，第二活塞杆33的中央设有第二活塞331，第一振动锤34及第二振动锤35的内部均形成有空腔，且第一振动锤34内部的空腔通过第一活塞321分隔形成密闭的第一腔室341及密闭的第二腔室342，第二振动锤35内部的空腔通过第二活塞331分隔形成密闭的第三腔室351及密闭的第四腔室352，第一腔室341及第三腔室351距离立柱31较近，第一腔室341及第三腔室351均与驱动机构2相连通，第二腔室342及第四腔室352距离立柱31较远，第二腔室342及第四腔室352通过一连通管36连通，在工作过程中，驱动机构2能交替地向第一腔室341或第三腔室351中通入流体，以增加第一腔室341或第三腔室351内的压强，当驱动机构2向第一腔室341中通入流体，则第一腔室341中压强增大，第一振动锤34相对于第一活塞321向靠近立柱31的方向移动，使第二腔室342被压缩，第二腔室342内的流体通过连通管36向第四腔室352流动使第四腔室352内压强增大，从而使第二振动锤35相对于第二活塞331向远离立柱31的方向移动以压缩第三腔室351，此过程可以看作是第一振动锤34与第二振动锤35同步地向第二振动锤35所在的方向移动，同样地，当驱动机构2向第三腔室351中通入流体时，第一振动锤34与第二振动锤35同步地向第一振动锤34所在的方向移动，如此实现振动锤体于两竖板12之间的横向移动；

其中，连通管36为柔性管，以防止第一振动锤34与第二振动锤35之间的同步运动具有误差时，连通管36受力易损坏的情况发生。

作为优选，如图2所示，本发明提供的横波振动系统，其中，第一振动锤34与第二振动锤35之间通过刚性的连接杆37固定连接，以保证二者沿水平方向移动的同步性。

进一步地，如图2所示，本发明提供的横波振动系统，其中，立柱31的内部设有第一通道311及第二通道312，第一活塞杆32的位于第一活塞321及立柱31之间的部分的内部形成有第一流道322，第一流道322的第一端贯穿第一活塞杆32的与立柱31相接的一端的端面，第一流道322的第二端于第一活塞杆32的内部弯折后贯穿第一活塞杆32的外周面，第二活塞杆33的位于第二活塞331及立柱31之间的部分的内部形成有第二流道332，第二流道332的第一端贯穿第二活塞杆33的与立柱31相接的一端的端面，第二流道332的第二端于第二活塞杆33的内部弯折后贯穿第二活塞杆33的外周面，第一通道311的第一端及第二通道312的第一端均与驱动机构2连通，且第一通道311的第二端贯穿立柱31的外周面与第一流道322的第一端连通，第二通道312的第二端贯穿立柱31的外周面与第二流道332的第一端连通，第一流道322的第二端与第一腔室341的内部连通，第二流道332的第二端与述第三腔室351的内部连通，如此实现驱动机构2与第一腔室341、第三腔室351之间的连通。

作为优选，如图1及图2所示，本发明提供的横波振动系统，其中，驱动机构2为伺服阀，驱动机构2设于立柱31的顶部，第一通道311的第一端与第二通道312的第一端贯穿立柱31的顶面与驱动机构2相连通。

作为优选，如图1及图2所示，本发明提供的横波振动系统，其中，第一振动锤34与底板11之间及第二振动锤35与底板11之间均设有平衡气垫4，通过平衡气垫4能平衡振动锤体(第一振动锤34及第二振动锤35)横向往复运动过程中的垂向重量，能有效避免第一活塞321、第二活塞331及第一振动锤34的空腔的内表面、第二振动锤35的空腔的内表面的偏磨，且振动锤体气动摩擦力较小，不会对其产生横波振动的造成影响。

作为优选，如图1及图2所示，本发明提供的横波振动系统，其中，底板11的下方设有耦合板5，以便于将横波振动传递给大地，减少传递过程中横波振动的削弱。

作为优选，如图1及图2所示，本发明提供的横波振动系统，其中，耦合板5的下表面上向下凸设形成有多个耦合部51，在使用时，各耦合部51插入至大地的地表面下方，作为优选，耦合部51为由上至下尺寸减缩的锥形耦合部51，以更进一步地增加各耦合部51与大地之间的接触面积，提高横波振动的传递效率。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明提供的横波振动系统，通过传导框架能将振动机构于传导框架之间的往复运动的过程中产生的横向振动有效传递至大地，从而达到人工模拟地震横波的效果，满足现有地震勘探的需求。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种横波振动系统，其特征在于，所述横波振动系统包括传导框架、驱动机构及振动机构，所述传导框架包括一底板及两平行间隔设置且垂直于所述底板的竖板，两所述竖板的下端均与所述底板相接，所述驱动机构及所述振动机构均位于两所述竖板之间，所述振动机构分别与两所述竖板相接，所述振动机构包括振动锤体，所述驱动机构能驱动所述振动锤体于两所述竖板之间沿垂直于两所述竖板的方向往复移动；

所述振动机构还包括立柱、第一活塞杆及第二活塞杆，所述立柱垂直于所述底板设置，所述第一活塞杆及所述第二活塞杆均平行于所述底板设置，所述立柱位于两所述竖板的中间，所述第一活塞杆连接设于所述立柱与一所述竖板之间，所述第二活塞杆连接设于所述立柱与另一所述竖板之间；

所述振动锤体包括第一振动锤与第二振动锤，所述第一振动锤滑动套设于所述第一活塞杆上，所述第二振动锤滑动地套设于所述第二活塞杆上，所述第一活塞杆的中央设有第一活塞，所述第二活塞杆的中央设有第二活塞，所述第一振动锤及所述第二振动锤的内部均形成有空腔，且所述第一振动锤内部的空腔通过所述第一活塞分隔形成密闭的第一腔室及密闭的第二腔室，所述第二振动锤内部的空腔通过所述第二活塞分隔形成密闭的第三腔室及密闭的第四腔室，所述第一腔室及所述第三腔室距离所述立柱较近，所述第一腔室及所述第三腔室均与所述驱动机构相连通，所述第二腔室及所述第四腔室距离所述立柱较远，所述第二腔室及所述第四腔室通过一连通管连通；

所述驱动机构为伺服阀，所述驱动机构设于所述立柱的顶部；

所述立柱的内部设有第一通道及第二通道，所述第一活塞杆的位于所述第一活塞及所述立柱之间的部分的内部形成有第一流道，所述第二活塞杆的位于所述第二活塞及所述立柱之间的部分的内部形成有第二流道，所述第一通道及所述第二通道均与所述驱动机构连通，且所述第一通道与所述第一流道连通，所述第二通道与所述第二流道连通，所述第一流道与所述第一腔室的内部连通，所述第二流道与所述第三腔室的内部连通。

2.根据权利要求1所述的横波振动系统，其特征在于，所述第一振动锤与所述第二振动锤之间通过刚性的连接杆固定连接。

3.根据权利要求1～2任一项所述的横波振动系统，其特征在于，所述第一振动锤与所述底板之间及所述第二振动锤与所述底板之间均设有平衡气垫。

4.根据权利要求1～2任一项所述的横波振动系统，其特征在于，所述底板的下方设有耦合板。

5.根据权利要求4所述的横波振动系统，其特征在于，所述耦合板的下表面上向下凸设形成有多个耦合部。

6.根据权利要求5所述的横波振动系统，其特征在于，所述耦合部为由上至下尺寸减缩的锥形耦合部。

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