CN204009090U - 组合式地震勘探震源发生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及组合式地震勘探震源发生装置，有效解决在具有较强的机动性的同时，还能做到功率强、能量大的地震折射震源的问题，结构是，重锤装在震源筒体内，导柱上下垂直伸入震源筒体上部内，下端在震源筒体内装有定向铁板，定向铁板下部周边由定向铁板凸块形成凹槽，重锤吸附在凹槽内，定向铁板上面在震源筒体内的导柱上套装有弹簧，弹簧经锁定槽和锁定杆固定在震源筒体内，震源筒体与液压腔体固定在一起，液压腔体进油口、出油口分别与电动液压泵的出、进油口相连通，液压腔体内装有竖向的液压杆，液压杆的上端经传力杆与导柱的上端连接在一起，震源筒体下部固定在中部为空心的底座上，本实用新型体积小，携带使用方便，使用效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及地震勘探设备，尤其是适合水利水电行业高山峡谷作业的可快速组装的一种组合式地震勘探震源发生装置。
背景技术
现阶段用于地球物理勘探的地震震源种类繁多，除了传统的炸药震源外，其余适合陆地使用的大体可分为单次的冲击或落重震源和可控连续震源，这些都各有利弊。炸药因涉及安全受国家政策及工区环境限制太大，替代炸药震源早已成为业界共识；可控震源多应用于石油勘探领域，其设备庞大多用车载，且造价昂贵，另外对于地震折射勘探来讲也不是特别适合，多次叠加初值容易被湮没；单次冲击或落重震源最适为地震折射提供激震，且造价便宜，但存在一个矛盾，就是重量轻体积小的震源往往能量不够导致勘探深度过浅，重量重体积大则会导致机动性过低，难以满足设计生产需要，特别是水利水电行业的高山峡谷的地形。因此，研制一种适合水利水电行业的高山峡谷地形，有较强的机动性，且能做到功率强能量大，适用于折射震源是个亟待解决的问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种组合式地震勘探震源发生装置，可有效解决在具有较强的机动性的同时，还能做到功率强、能量大的地震折射震源的问题。
本实用新型解决的技术方案是，为解决震源自重与激发能量成正比，与机动性成反比这个矛盾，其思路有三，一是对激发能量的重锤进行加力，通过压缩高强度弹簧，使重锤获得较高的初速度；二是减轻非激震部件的自重，其筒体和导柱等较重部位采用碳纤维材质，做到把重量用到了“刀刃”上；三是采用了模块化设计，使每个模块不超过30kg，一个工人即可方便携带，多个模块可快速组装成震源，以此实现其机动性，同时也保证了震源有较大的功率，可激发出较大能量。据此，本实用新型包括震源筒体、电动液压泵、液压腔体和重锤，重锤装在震源筒体内，重锤由锤体及锤体上面固定在一起的磁铁构成，导柱上下垂直伸入震源筒体上部内，伸入震源筒体内的导柱下端在震源筒体内装有定向铁板，定向铁板下部周边由定向铁板凸块形成凹槽，重锤吸附在凹槽内，定向铁板上面在震源筒体内的导柱上套装有弹簧，弹簧经导柱上的锁定槽和锁定槽内的锁定杆固定在震源筒体内，震源筒体与两边竖向对称的液压腔体固定连接在一起，液压腔体下部的进油口、上部的出油口分别经进油管、出油管与电动液压泵的出、进油口相连通，液压腔体内装有竖向的液压杆，液压杆的上端经传力杆与导柱的上端连接在一起，震源筒体下部固定在中部为空心的底座上，正对底座空心的下部置有锤击垫板。
本实用新型结构新颖独特，体积小，携带使用方便，使用效果好，特别适于高山峡谷作业用于勘探震源的发生，且具有震源自重与激发能量成正比，又能克服机械性能成反比的矛盾，有效解决了有较强的机动性，又能做到功率强、能量大的地震折射震源的问题，具有很强的实用价值。
附图说明
图1为本实用新型的结构主视图（震源筒体剖开）。
图2为本实用新型的导柱、重锤部位（分开）主视图。
图3为本实用新型的震源筒体的结构剖面图。
图4为本实用新型的液压腔体及液压杆部位结构图。
图5为本实用新型的底座和锤击垫板部位结构俯视图。
图6为本实用新型的锤击垫板放大结构主视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
由图1-6给出，本实用新型包括震源筒体、电动液压泵、液压腔体和重锤，重锤11装在震源筒体8内，重锤11由锤体及锤体上面固定在一起的磁铁22构成，导柱16上下垂直伸入震源筒体8上部内，伸入震源筒体内的导柱下端在震源筒体内装有定向铁板21，定向铁板下部周边由定向铁板凸块21a形成凹槽，重锤11吸附在凹槽内，定向铁板21上面在震源筒体8内的导柱16上套装有弹簧12，弹簧12经导柱16上的锁定槽15和锁定槽内的锁定杆20固定在震源筒体8内，震源筒体8与两边竖向对称的液压腔体10固定连接在一起，液压腔体10下部的进油口6、上部的出油口14分别经进油管7、出油管13与电动液压泵9的出、进油口相连通，液压腔体10内装有竖向的液压杆19，液压杆的上端经传力杆17与导柱16的上端连接在一起，震源筒体8下部固定在中部为空心的底座3上，正对底座3空心的下部置有锤击垫板1。
为了保证使用效果和使用及运输方便，所述的锁定槽15沿导柱中部上下在同一侧面上至少设置有3个，以满足激发不同能量的需要；所述的底座3包括有方形平面的板体3d，板体3d中心有圆形通孔3e，圆形通孔周边有环形凹槽3a，环形凹槽3a内均布有螺丝孔3b，板体3d四角部位设置有铆桩孔3c，铆桩孔3c内装有铆桩2，板体的左右两边设置有把手4，锤击垫板1置于圆形通孔3e的中心正下方；
所述的震源筒体8下部周边经凸沿由螺丝5旋装在螺丝孔3b内，将震源筒体8和底座3固定在一起；
所述的锤击垫板1包括有金属板体1a，金属板体1a周边有用于装震动传感器的洞孔1c，金属板体1a上面有呈向下的凹弧面，凹弧面上有紧密固定在一起与凹弧面形状相一致的柔性金属层1b；
所述的震源筒体8的上、下部位设有筒体耳块8a，液压腔体10上、下部位有与筒体耳块8a相对应的固定孔10a，筒体耳块8a装在固定孔10a内，将液压腔体10与震源筒体8连接固定在一起。
所述的导柱16和传力杆17经螺栓18固定在一起，便于拆装维修和运输。
由上述结构可知，本实用新型可分为几部分，即震源筒体8、导柱16、重锤11、底座3、锤击垫板1、液压系统（该部分可整体移动，含液压腔体10、液压杆19、进油管7、出油管13、电动液压泵9）及弹簧12。在震源筒体8内，重锤11通过液压系统向上提升，当导柱16锁定槽15提出筒体后，可对导柱16进行锁定，此时弹簧12被压缩蓄能，解除锁定后，弹簧12提供加力使重锤11加速向下，重锤11脱离导柱16底端的定向板21，与锤击垫板1撞击，从而激震得到地震波。
锤击垫板1在结构上与以往的不同之处：（1）锤击垫板1与重锤11可耦合的曲面设计能够产生更好的激震效果；（2）上附有柔性金属层1b，为金属纤维丝编织成的饼状体，可起到较小的缓冲作用，延长重锤11与锤击垫板板体1a碰撞后的二次撞击时间，从而使二次撞击产生的干扰波不进入地震记录；（3）锤击垫板1底部预留传感器孔1c，可将震动传感器通过石膏粘合在孔中做为时间触发装置。
重锤11顶部内嵌磁铁22，其吸力略大于静止状态的重锤11。重锤11能够与定向板21发生分离的原理是，在弹簧12能量完全释放后，定向板21及导柱16因与筒体8的摩擦产生了阻力，而重锤11保持较高速度从而发生分离。在激发过程中受定向板凸块21a作用，可准确撞击锤击垫板1，而不与筒体8壁发生摩擦，使能量能够最大化。
导柱16上设置有多个锁定槽15，使能量激发大小可根据环境进行选择，仅需锁定杆20卡到不同锁定槽中即可，方便实用。
底座3焊接有把手4，方便运输及固定时着力。底座3与筒体8通过对称的八个高强度螺丝5连接，既方便维修，又方便拆装运输。
筒体8上附有筒体耳块8a与液压腔体10上的固定孔10a配套插入，用销子暂时性固定，可牢固、快捷的使其组装。
液压系统中有左右对称的两套进油管7、出油管13分别方便的与腔体上的进油口6、出油口14连接。
传力杆17与液压杆19和导柱16，通过螺栓18连接，便于拆装维修和运输。
本实用新型的具体生产和使用时，可由以下具体方式实现：
1、组装各模块。将重锤11吸附于定向板21上，和弹簧12一起装入筒体8，通过螺丝5及底座3上的螺丝孔3b紧紧固定在底环形凹槽3a上，然后将底座3通过铆桩5穿过铆桩孔3c固定在地上。液压腔体10通过筒体耳块8a固定，上部液压杆19和导柱16通过传力杆17固定连接。锤击垫板1预先放入底座3中空部位。
2、提升蓄能过程。通过电动液压泵9和左右对称的两套液压杆19、液压腔10、进油管7、出油管13等组成的液压系统对传力杆17进行推顶，拉动导柱16及定向板21向上，压缩弹簧12蓄能，在导柱的锁定槽15出露到筒体8外时，可用锁定杆20卡在锁定槽15内，暂时性的使整个系统处于稳定状态。
3、设置好地震仪参数，进入等待接受地震波信号状态。
4、释放激震过程。用铁锤侧向敲击锁定杆20，使杆体20脱离槽位15，弹簧12动能释放，推动导柱16和定向板21向下，弹簧12能量完全释放后，导柱16及定向板21因与筒体8的摩擦产生了阻力，而重锤11保持较高速度克服与定向板21的引力发生分离，定向板凸块21a确保其与锤击垫板1准确撞击，能产生高频人工地震波。
5、激震结束，需要转移场地时，可将整个系统拆卸为图2-图6所示几个部分，每个部分重量不超过30KG，工人在高山峡谷地形仍可方便携带运输使用，使用效果好，费用低，有效满足了高山峡谷地形的勘探需要，具有很强的实用价值，经济和社会效益巨大。
Claims (7)
1.一种组合式地震勘探震源发生装置，包括震源筒体、电动液压泵、液压腔体和重锤，其特征在于，重锤（11）装在震源筒体（8）内，重锤（11）由锤体及锤体上面固定在一起的磁铁（22）构成，导柱（16）上下垂直伸入震源筒体（8）上部内，伸入震源筒体内的导柱下端在震源筒体内装有定向铁板（21），定向铁板下部周边由定向铁板凸块（21a）形成凹槽，重锤（11）吸附在凹槽内，定向铁板（21）上面在震源筒体（8）内的导柱（16）上套装有弹簧（12），弹簧（12）经导柱（16）上的锁定槽（15）和锁定槽内的锁定杆（20）固定在震源筒体（8）内，震源筒体（8）与两边竖向对称的液压腔体（10）固定连接在一起，液压腔体（10）下部的进油口（6）、上部的出油口（14）分别经进油管（7）、出油管（13）与电动液压泵（9）的出、进油口相连通，液压腔体（10）内装有竖向的液压杆（19），液压杆的上端经传力杆（17）与导柱（16）的上端连接在一起，震源筒体（8）下部固定在中部为空心的底座（3）上，正对底座（3）空心的下部置有锤击垫板（1）。
2.根据权利要求1所述的组合式地震勘探震源发生装置，其特征在于，所述的锁定槽（15）沿导柱中部上下在同一侧面上至少设置有3个。
3.根据权利要求1所述的组合式地震勘探震源发生装置，其特征在于，所述的底座（3）包括有方形平面的板体（3d），板体（3d）中心有圆形通孔（3e），圆形通孔周边有环形凹槽（3a），环形凹槽（3a）内均布有螺丝孔（3b），板体3d）四角部位设置有铆桩孔（3c），铆桩孔（3c）内装有铆桩（2），板体的左右两边设置有把手（4），锤击垫板（1）置于圆形通孔（3e）的中心正下方。
4.根据权利要求1所述的组合式地震勘探震源发生装置，其特征在于，所述的震源筒体（8）下部周边经凸沿由螺丝（5）旋装在螺丝孔（3b）内，将震源筒体（8）和底座（3）固定在一起。
5.根据权利要求1所述的组合式地震勘探震源发生装置，其特征在于，所述的锤击垫板（1）包括有金属板体（1a），金属板体（1a）周边有用于装震动传感器的洞孔（1c），金属板体（1a）上面有呈向下的凹弧面，凹弧面上有紧密固定在一起与凹弧面形状相一致的柔性金属层（1b）。
6.根据权利要求1所述的组合式地震勘探震源发生装置，其特征在于，所述的震源筒体（8）的上、下部位设有筒体耳块（8a），液压腔体（10）上、下部位有与筒体耳块（8a）相对应的固定孔（10a），筒体耳块（8a）装在固定孔（10a）内，将液压腔体（10）与震源筒体（8）连接固定在一起。
7.根据权利要求1所述的组合式地震勘探震源发生装置，其特征在于，所述的导柱（16）和传力杆（17）经螺栓（18）固定在一起。
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