RU2034310C1

RU2034310C1 - Pneumatic source of seismic signals

Info

Publication number: RU2034310C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Константинович Утнасин; Юрий Александрович Москаленко; Николай Васильевич Бадиков; Юрий Леонидович Козлович; Андрей Михайлович Скрицкий
Original assignee: Владимир Константинович Утнасин; Юрий Александрович Москаленко; Николай Васильевич Бадиков; Юрий Леонидович Козлович; Андрей Михайлович Скрицкий
Priority date: 1991-08-14
Filing date: 1991-08-14
Publication date: 1995-04-30

Abstract

FIELD: seismic prospecting. SUBSTANCE: pneumatic source of seismic signals has cover, bottom, mobile cylinder, rod with pistons forming controlling chamber sealed by means of sealing rings put into annular grooves and sealed working chamber, guiding rings from antifriction material located in additional annular grooves and electric pneumatic valve. Guiding rings are spaced from sealing rings to opposite sides of controlling chamber and are manufactured from not less than two parts. Seal is supplemented with L section sealing ring located in shaped annular groove on outer side of ring sealing and protrusion facing inner wall of cylinder and houses magnetoelectrical interrupter of movement of mobile cylinder. Radius of inner surface of annular grooves is 1.5-2.0 times less than medium radius of guiding rings put in them. Clearance between outer surface of guiding rings and inner surface of cylinder is chosen by running fit and clearance between pistons and mobile cylinder is 2-4 times less. Sealing ring of T section is produced from high-strength flexible material and is used for radial movement. Area of surface of protrusion of ring is 5-10 times less than area of basic ring. Magnetoelectrical interrupter is manufactured in the form of sealed contact reed relay installed in cover opposite to upper butt of mobile cylinder and of permanent magnet placed uniaxially in L-shaped shelf of cover made of nonmagnetic material. EFFECT: enhanced operational efficiency and reliability. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к геофизическим приборам, использующим выхлоп сжатого до высокого давления воздуха для возбуждения упругих колебаний при морской и речной сейсморазведке. The invention relates to geophysical instruments using exhaust compressed to high air pressure to excite elastic vibrations during marine and river seismic surveys.

В настоящее время в пневматических источниках упругих сигналов в зоне выхлопа сжатого газа используются уплотнительные узлы двух типов: торцовые и радиальные. At present, two types of sealing units are used in pneumatic sources of elastic signals in the zone of compressed gas exhaust: face and radial ones.

Известен пневматический источник сейсмических сигналов для акваторий, в котором уплотнительный узел торцового типа выполнен в виде уплотнительного кольца, расположенного в канавке с двумя кольцевыми щелями, связывающими полость канавки с окружающей средой [1] Уплотнительное кольцо размещено на неподвижном поршне штока пневмоисточника. Герметизация рабочего объема происходит благодаря упору кольцевого шипа, расположенного на подвижном цилиндре, в уплотнительное кольцо. Known pneumatic source of seismic signals for water areas, in which the mechanical assembly of the end type is made in the form of a sealing ring located in a groove with two annular slots connecting the cavity of the groove with the environment [1] The sealing ring is placed on a stationary piston of the pneumatic source rod. The sealing of the working volume occurs due to the emphasis of the annular spike located on the movable cylinder in the o-ring.

Недостатком данного источника является необходимость достаточно больших прижимных сил, действующих на цилиндр с шипом, для обеспечения контактного давления P_к. В результате при большом количестве циклов происходит интенсивный износ уплотнительного кольца, снижается надежность и долговечность конструкции в целом.The disadvantage of this source is the need for sufficiently large clamping forces acting on the cylinder with a spike to provide contact pressure P _to . As a result, with a large number of cycles, intensive wear of the o-ring occurs, and the reliability and durability of the structure as a whole are reduced.

Известен пневматический источник сейсмических сигналов [2] в котором уплотнительный узел радиального типа, расположенный в зоне выхлопа, выполнен прямоугольного сечения из высокопрочного эластичного материала, например капролона или фторопласта 4. Достаточно высокая жесткость уплотнительного кольца с его внутренней стороны компенсируется герметизирующим элементом резиновым кольцом. Так как в зоне выхлопа выброс сжатого воздуха производится очень резко (время истечения несколько мс), то прочностные характеристики уплотнительного кольца на разрыв обеспечиваются необходимой и достаточной массой кольца. Например, для фторопласта 4 площадь сечения кольца должна быть не менее 100 мм² при G_{разрыва} 20 МПа. Это значит, что высота уплотнительного кольца относительно велика. Это значительно увеличивает силу контактного давления при герметизации уплотняемой среды сжатого воздуха и, как следствие, повышает силу трения пары кольцо цилиндр. Уплотнительное кольцо помещено в канавку и может свободно перемещаться в радиальном направлении. В результате долговечность уплотнительного кольца находится в прямой зависимости от величины начального контактного давления (P_кo) поверхности кольца на цилиндр. По мере износа уплотнительного кольца P_кo уменьшается и происходит нарушение надежной герметизации сжатого воздуха в рабочей камере пневмоисточника. Так как контактное давление по мере износа не поддерживается стабильным, долговечность уплотнительного кольца в зоне выхлопа сжатого газа значительно снижается и находится в прямой зависимости от свойств материала, из которого выполнено уплотнительное кольцо.Known pneumatic source of seismic signals [2] in which the radial type sealing assembly located in the exhaust zone is made of rectangular cross-section of high-strength elastic material, for example caprolon or fluoroplastic 4. A sufficiently high rigidity of the sealing ring on its inner side is compensated by the sealing element with a rubber ring. Since the compressed air is released very sharply in the exhaust zone (expiration time of several ms), the tensile strength of the sealing ring is provided by the necessary and sufficient mass of the ring. For example, for fluoroplastic 4, the cross-sectional area of the ring should be at least 100 mm ² with a G _{gap of} 20 MPa. This means that the height of the o-ring is relatively large. This significantly increases the force of contact pressure when sealing a compressed medium of compressed air and, as a result, increases the friction force of a pair of ring cylinders. The sealing ring is placed in the groove and can move freely in the radial direction. As a result, the durability of the sealing ring is directly dependent on the initial contact pressure (P _ko ) of the surface of the ring on the cylinder. As the sealing ring _wears, P _ko decreases and there is a violation of the reliable sealing of compressed air in the working chamber of the pneumatic source. Since the contact pressure is not kept stable during wear, the durability of the sealing ring in the exhaust gas zone is significantly reduced and is directly dependent on the properties of the material from which the sealing ring is made.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пневмоисточник [3] в котором подвижный элемент цилиндр, уплотняет рабочую камеру за счет торцового уплотнителя и двигается по направляющим из антифрикционного материала (фторопласта). The closest in technical essence to the proposed one is the pneumatic source [3] in which the movable element of the cylinder seals the working chamber due to the mechanical seal and moves along the guides of the antifriction material (fluoroplastic).

Недостатком пневмоисточника является сравнительно быстрый износ торцового кольца в результате действия на него больших прижимных сил, необходимых для обеспечения надежной герметизации пневмоисточника перед вскрытием, а также отсутствие синхронизации при группировании и контроля за вскрытием рабочей камеры. The disadvantage of a pneumatic source is the relatively quick wear of the end ring as a result of the action of large clamping forces necessary to ensure reliable sealing of the pneumatic source before opening, as well as the lack of synchronization when grouping and controlling the opening of the working chamber.

Кроме того, направляющие для цилиндра элементы выполнены в виде колец, которые контактируют непосредственно с уплотнительными элементами. В результате уплотнительные элементы при работе нагружены в сторону, противоположную высокому давлению, критически, а именно по ходовому зазору между цилиндром и направляющим кольцом и по зазору между направляющим кольцом и поверхностью его посадочного места на корпусе пневмоисточника. Двойная нагрузка на уплотнительное кольцо значительно снижает долговечность и надежность его в работе при знакопеременных нагрузках, возникающих в процессе длительной работы пневмоисточника. Помимо этого направляющие для цилиндра кольца из антифрикционного материала выполняют роль статических элементов и в процессе работы пневмоисточника зазор между ними и цилиндром зависит только от качества и свойств материала, из которого они изготовлены по параметрам его износостойкости. В этом случае долговечность и надежность в работе источника со временем снижается, что приводит к необходимости постоянной замены направляющих элементов в процессе эксплуатации пневмоисточника в море. In addition, the guides for the cylinder elements are made in the form of rings that are in direct contact with the sealing elements. As a result, the sealing elements during operation are loaded in the direction opposite to the high pressure, critically, namely, the running clearance between the cylinder and the guide ring and the gap between the guide ring and the surface of its seat on the air source housing. Double load on the sealing ring significantly reduces its durability and reliability in operation with alternating loads arising during the long-term operation of the pneumatic source. In addition, the guides for the cylinder of the ring of antifriction material play the role of static elements and during the operation of the pneumatic source, the gap between them and the cylinder depends only on the quality and properties of the material from which they are made according to its wear resistance. In this case, the durability and reliability of the source decreases over time, which leads to the need for constant replacement of the guide elements during operation of the pneumatic source at sea.

Цель изобретения повышение надежности и долговечности пневмоисточника за счет обеспечения постоянного зазора между подвижным цилиндром и направляющими элементами, обеспечения стабильности контактного давления при износе уплотнительного кольца в процессе длительной работы устройства, синхронизации и контроля за вскрытием рабочей камеры. The purpose of the invention is to increase the reliability and durability of the pneumatic source by ensuring a constant gap between the movable cylinder and the guiding elements, ensuring the stability of contact pressure during wear of the o-ring during prolonged operation of the device, synchronizing and controlling the opening of the working chamber.

Для этого в источнике сейсмических сигналов, содержащем крышку, дно, подвижный цилиндр, шток с поршнями, образующими управляющую камеру, загерметизированную уплотнительными кольцами, расположенными в проточках, и рабочую камеру, загерметизированную уплотнением, направляющие кольца из антифрикционного материала, установленные в дополнительных проточках поршней, и электропневмоклапан; направляющие кольца разнесены от уплотнительных колец в противоположные стороны от управляющей камеры и выполнены разрезными не менее чем из двух частей, уплотнение дополнительно снабжено уплотнительным кольцом Т-образного сечения, расположенным в фигурной проточке с внешней стороны от кольцевого уплотнения, выступом, обращенным к внутренней стенке цилиндра, и дополнительно содержит магнитоэлектрический прерыватель движения подвижного цилиндра. To this end, in a source of seismic signals containing a cover, a bottom, a movable cylinder, a rod with pistons forming a control chamber sealed with sealing rings located in the grooves, and a working chamber sealed with a seal, guide rings made of antifriction material installed in additional piston grooves, and electro-pneumatic valve; the guide rings are spaced from the sealing rings in opposite directions from the control chamber and are split in at least two parts, the seal is additionally equipped with a T-shaped sealing ring located in a figured groove on the outside of the ring seal, with a protrusion facing the inner wall of the cylinder , and further comprises a magnetoelectric chopper for moving the movable cylinder.

Радиус внутренней поверхности проточек в 1,5-2,0 раза меньше среднего радиуса направляющих колец, расположенных в них, зазор между внешней поверхностью направляющих колец и внутренней поверхностью цилиндра выбран по ходовой посадке, а зазор между поршнями и подвижным цилиндром больше зазора между направляющим кольцом и цилиндром в 2-4 раза. The radius of the inner surface of the grooves is 1.5-2.0 times smaller than the average radius of the guide rings located in them, the gap between the outer surface of the guide rings and the inner surface of the cylinder is selected by the landing fit, and the gap between the pistons and the movable cylinder is larger than the gap between the guide ring and a cylinder 2-4 times.

Уплотнительное кольцо Т-образного сечения выполнено из высокопрочного эластичного материала с возможностью радиального перемещения, причем площадь поверхности выступа кольца в 5-10 раз меньше площади поверхности основного кольца. The sealing ring of the T-shaped section is made of high strength elastic material with the possibility of radial movement, and the surface area of the protrusion of the ring is 5-10 times less than the surface area of the main ring.

Магнитоэлектрический прерыватель выполнен в виде геркона, установленного в крышке напротив верхнего торца подвижного цилиндра и постоянного магнита, размещенного в соосно расположенном Г-образном уступе крышки, выполненном из немагнитного материала. The magnetoelectric chopper is made in the form of a reed switch installed in the lid opposite the upper end of the movable cylinder and a permanent magnet placed in a coaxially located L-shaped ledge of the lid made of non-magnetic material.

На фиг. 1 изображен предлагаемый источник, общий вид на фиг. 2 узел I (увеличено) на фиг. 1; на фиг. 3 узел II (увеличено) на фиг. 1; на фиг. 4 схема соединения герметичного контакта с регистратором; на фиг. 5 сигнал, получаемый на экране регистратора в момент срабатывания источника. In FIG. 1 shows the proposed source, a General view of FIG. 2 node I (enlarged) in FIG. 1; in FIG. 3 node II (enlarged) in FIG. 1; in FIG. 4 connection diagram of tight contact with the registrar; in FIG. 5 the signal received on the screen of the recorder at the time the source is triggered.

Пневмоисточник содержит крышку 1, электропневмоклапан 2 с запорным элементом 3 и седлом 4 и выполненный из ферромагнитного материала цилиндра 5, подвижный относительно штока 6 с поршнями 7-9. Цилиндр 5 и шток 6 с поршнями 7-9 образуют управляющую камеру 10 и рабочую камеру 11. The pneumatic source includes a cover 1, an electro-pneumatic valve 2 with a locking element 3 and a seat 4 and made of ferromagnetic material of the cylinder 5, movable relative to the rod 6 with pistons 7-9. The cylinder 5 and the rod 6 with pistons 7-9 form a control chamber 10 and a working chamber 11.

В крышке 1 расположены магнитоэлектрический прерыватель (герметичный контакт) 12, заполненный герметизированным компаундом, и постоянный магнит 13. Прерыватель 12 установлен относительно магнита 13 с зазором, перекрываемым подвижным цилиндром 5, причем ось срабатывания геркона размещена в поле действия магнита. Крышка 1 выполнена из немагнитного материала. Поршни 7-9 уплотнены относительно цилиндра 5 уплотнителями 14 16. Поршни 7 и 8 имеют дополнительные канавки, смежные с уплотнителями 14 и 15 со стороны, противоположной высокому давлению. В канавках размещены направляющие разрезные кольца из капролона 17 и 18. Уплотнитель 16 (уплотнительное кольцо Т-образного сечения) расположен в фигурной канавке 19 и с внутренней стороны герметизируется резиновым уплотнителем (кольцом) 20. Канавка 19 имеет два защитных кольцевых буртика 21, выполненных так, чтобы между уплотнительным кольцом 16 и буртиками 21 сохранялся определенный зазор "б", который не препятствует перемещению кольца 16 в радиальном направлении в пределах упругой деформации его формы. Канавка 19 с внутренней стороны сообщается с рабочим объемом (камерой) 11 с помощью отверстия 22. Центральный кольцевой выступ 23 кольца 16 контактирует по поверхности "а" с подвижным цилиндром 5, а основное тело кольца 16 имеет кольцевую поверхность "в", обращенную в сторону кольцевых буртиков 21. Зазор между внешней поверхностью направляющих разрезных колец 17 и 18 выполнен по ходовой посадке "б₀", зазор "б₁" между поршнями 7 и 8 и цилиндром 5 превосходят "б₀" в 2-4 раза. Сжатый воздух в пневмоклапан 2, управляющую камеру 10 и рабочую камеру 11 подается по каналам 24 26; подрыв цилиндра 5 от пневмоклапана 2 производится по каналу 27.A magnetoelectric chopper (sealed contact) 12, filled with a sealed compound, and a permanent magnet 13 are located in the lid 1. The chopper 12 is mounted relative to the magnet 13 with a gap covered by the movable cylinder 5, and the axis of operation of the reed switch is placed in the field of action of the magnet. Cover 1 is made of non-magnetic material. The pistons 7-9 are sealed relative to the cylinder 5 by the seals 14 16. The pistons 7 and 8 have additional grooves adjacent to the seals 14 and 15 from the side opposite to the high pressure. Split guide rings from caprolon 17 and 18 are placed in the grooves. The seal 16 (T-ring) is located in the figured groove 19 and is sealed on the inside with a rubber seal (ring) 20. The groove 19 has two protective annular flanges 21, made so so that between the sealing ring 16 and the flanges 21 a certain clearance "b" is maintained, which does not prevent the movement of the ring 16 in the radial direction within the elastic deformation of its shape. The groove 19 from the inside communicates with the working volume (chamber) 11 through the opening 22. The central annular protrusion 23 of the ring 16 is in contact with the movable cylinder 5 along the surface “a”, and the main body of the ring 16 has an annular surface “b” facing to the side annular flanges 21. The gap between the outer surface of the guide split rings 17 and 18 is made on the landing path "b ₀ ", the gap "b ₁ " between the pistons 7 and 8 and the cylinder 5 are superior to "b ₀ " 2-4 times. Compressed air into the pneumatic valve 2, the control chamber 10 and the working chamber 11 is supplied through channels 24 26; the cylinder 5 is blown away from the pneumatic valve 2 through channel 27.

Прерыватель 12 соединен линией связи с блоком питания 28 через резистор 29 с регистратором, расположенным на борту судна (не показаны). Крышка 1 может быть выполнена с Г-образным уступом, в котором располагается магнит 13. The chopper 12 is connected by a communication line to the power supply 28 through a resistor 29 with a recorder located on board the vessel (not shown). The cover 1 can be made with a L-shaped ledge, in which the magnet 13 is located.

Пневмоисточник работает следующим образом. The pneumatic source works as follows.

Сжатый воздух от источника избыточного давления по каналам 24 26 поступает в полость пневмоклапана 2, управляющую камеру 10 и рабочую камеру 11. Так как диаметр поршня 7 больше диаметра поршня 8, цилиндр 5 при подаче первой порции воздуха перемещается вниз и занимает исходное положение, герметизируя рабочую камеру 11 по уплотнителю 16. Compressed air from the source of overpressure through channels 24 26 enters the cavity of the pneumatic valve 2, the control chamber 10 and the working chamber 11. Since the diameter of the piston 7 is larger than the diameter of the piston 8, cylinder 5, when the first portion of air is supplied, moves down and takes its initial position, sealing the working chamber 11 along the seal 16.

По окончании заполнения сжатым воздухом камеры 11 командным импульсом тока приводят в действие пневмоклапан 2, открывающий канал 27. В результате сжатый газ действует на торец цилиндра 5, который, двигаясь с большой скоростью, вскрывает рабочую камеру 11 порция газа выбрасывается в окружающую среду, формируется первичный упругий импульс. Upon completion of filling the chamber 11 with compressed air by a command current pulse, a pneumatic valve 2 is opened, opening the channel 27. As a result, the compressed gas acts on the end face of the cylinder 5, which, moving at high speed, opens the working chamber 11, a portion of the gas is released into the environment, the primary elastic impulse.

Подвижный цилиндр, перемещаясь вверх, входит в зазор между прерывателем 12 и размещенным в крышке 1 постоянным магнитом 13, перекрывает его. В результате этого размыкаются контакты прерывателя 12 и напряжение в цепи падает. Как следствие этого, на экране регистратора образуется ступенька, наличие которой и свидетельствует о срабатывании источника. После выброса сжатого воздуха из рабочей камеры 11 в окружающую среду наружный цилиндр 5 возвращается в исходное положение, открывает постоянный магнит 13, магнитный поток от которого, воздействуя на контакты прерывателя 12, замыкает их. The movable cylinder, moving up, enters the gap between the interrupter 12 and the permanent magnet 13 located in the lid 1, overlaps it. As a result, the contacts of the chopper 12 are opened and the voltage in the circuit drops. As a result of this, a step is formed on the screen of the recorder, the presence of which indicates the operation of the source. After the discharge of compressed air from the working chamber 11 into the environment, the outer cylinder 5 returns to its original position, opens a permanent magnet 13, the magnetic flux from which, acting on the contacts of the chopper 12, closes them.

Во время цикла уплотнительный узел работает в следующем режиме. Под действием давления уплотнительной среды сжатого воздуха, уплотнительное кольцо 16 за счет нескомпенсированных радиальных сил прижимается к уплотняемой поверхности цилиндра 5 и герметизирует рабочий объем пневмоисточника. Герметизация обеспечивается двумя факторами начальным контактным давлением P_кo уплотнительного кольца 16 по поверхности "а" и благодаря тому, что первая же порция сжатого воздуха, попадая из рабочей камеры 11 через отверстие 22 на внутреннюю поверхность уплотнительного кольца 16, создает радиальное усиление на него из-за того, что порция сжатого воздуха замыкается резиновым кольцом 20. После достижения рабочего давления сжатого воздуха в камере 11 пневмоисточник готов к работе. Наиболее жесткий режим работы уплотнительного кольца 16 наступает в момент вскрытия пневмоисточника, когда цилиндр 5 выходит из сопряжения с уплотнительным кольцом 16. При вскрытии цилиндра 5 сжатый воздух из пневмоисточника выбрасывается с большой скоростью, поэтому с внешней стороны уплотнительного кольца 16 давление резко падает, в то время как с внутренней его стороны давление остается близким к первоначальному. В результате возникновения большой составляющей силы, действующей на кольцо 16 с его внутренней стороны, последнее стремится двигаться в радиальном направлении вплоть до разрыва, если силы превосходят разрешающее напряжение при растяжении (G_р.р. ). Представленная конструкция уплотнительного узла исключает разрушение кольца при вскрытии пневмоисточника в зоне выброса сжатого воздуха. Это достигается тем, что тело уплотнительного кольца 16 в момент выброса сжатого воздуха удерживается кольцевыми буртиками 21, причем величина зазора "б" между кольцом и буртиками выбрана так, чтобы радиальное растяжение кольца происходило в пределах упругой деформации формы кольца, которая меньше деформации G_р.р., создающей разрушающее напряжение. Т-образное сечение уплотнительного кольца 16 в сочетании с фигурной канавкой позволяет обеспечить не только необходимые прочностные свойства кольца 16, но также повысить надежность герметизации уплотнительной среды за счет снижения контактной поверхности центрального выступа кольца 23 и, следовательно, значительного снижения необходимого для герметизации давления в первоначальный момент заполнения сжатый воздухом пневмоизлучателя. Другими словами, Т-образное сечение кольца из высокопрочного достаточно жесткого материала, например капролона, позволяет обеспечить высокую эластичность, близкую к эластичности резинового кольца, и одновременно обеспечить высокую прочность на разрыв при резком перепаде давления во время выброса сжатого воздуха из пневмоизлучателя.During the cycle, the sealing unit operates in the following mode. Under the influence of the pressure of the sealing medium of compressed air, the sealing ring 16 due to uncompensated radial forces is pressed against the sealing surface of the cylinder 5 and seals the working volume of the pneumatic source. Sealing is ensured by two factors with the initial contact pressure P _{ko of the} sealing ring 16 over the surface "a" and due to the fact that the first portion of compressed air entering the working chamber 11 through the opening 22 onto the inner surface of the sealing ring 16 creates a radial reinforcement on it due to the fact that a portion of compressed air is closed by a rubber ring 20. After reaching the working pressure of compressed air in the chamber 11, the pneumatic source is ready for operation. The most severe operating mode of the sealing ring 16 occurs at the moment of opening the pneumatic source, when the cylinder 5 leaves the interface with the sealing ring 16. When opening the cylinder 5, compressed air is discharged from the pneumatic source at a high speed, so the pressure drops sharply from the outside of the sealing ring 16, while while on the inside, the pressure remains close to the original. As a result of the appearance of a large component of the force acting on the ring 16 from its inner side, the latter tends to move in the radial direction up to the gap, if the forces exceed the resolving stress during tension (G _r . _R. ). The presented design of the sealing unit eliminates the destruction of the ring when opening the pneumatic source in the area of the compressed air. This is achieved by the fact that the body of the sealing ring 16 at the time of the compressed air discharge is held by the annular flanges 21, and the gap value “b” between the ring and the flanges is chosen so that radial tension of the ring occurs within the elastic deformation of the ring shape, which is less than the deformation G _{p. R.} creating destructive stress. The T-section of the sealing ring 16 in combination with the figured groove allows not only to provide the necessary strength properties of the ring 16, but also to increase the reliability of sealing the sealing medium by reducing the contact surface of the central protrusion of the ring 23 and, therefore, significantly reducing the pressure necessary for sealing in the original the moment of filling compressed air of the air emitter. In other words, the T-shaped section of a ring of high-strength, sufficiently rigid material, for example caprolon, allows for high elasticity close to the elasticity of the rubber ring, and at the same time to provide high tensile strength with a sharp pressure drop during the discharge of compressed air from the air emitter.

За время рабочего цикла цилиндр 5 в пневмоисточнике совершает возвратно-поступательное движение со скоростью, достигающей 20-30 м/с. Чтобы обеспечить гашение разрушающей вибрации цилиндра при его достижении на таких скоростях и, как следствие, повысить надежность работы устройства в целом, смежно с канавками, в которых расположены уплотнители 14 и 15 на поршнях 7 и 8 выполнены дополнительные канавки, в которых помещены кольцевые разрезные направляющие кольца из антифрикционного материала, обладающие упругостью формы. Упругость формы направляющих колец 17 и 18 ввиду сравнительно малых радиальных нагрузок (вибрации) на цилиндр 5 во время его движения позволяет обеспечивать при износе постоянный ходовый зазор "б₀" между цилиндром 5 и направляющими кольцами 17 и 18 и тем самым обеспечить длительную живучесть уплотнительных колец 14 и 15. Кроме того, между цилиндром 5 и поршнями 7 и 8 выполнен зазор "б₁" (см. фиг. 1), который превосходит ходовой зазор "б₀" в 2-4 раза, в результате цилиндр 5 при своем движении не касается металла и движется только по поверхности направляющих колец 17 и 18 из антифрикционного материала. Это в свою очередь обеспечивает стабильность и долговечность в работе подвижного цилиндра 5 при его длительной эксплуатации, причем наличие обратной связи позволяет повысить точность синхронизации источников при группировании, осуществлять контроль за каждым отдельным источником, своевременно принимая профилактические меры.During the working cycle, the cylinder 5 in the pneumatic source performs a reciprocating movement at a speed reaching 20-30 m / s. In order to suppress the damaging vibration of the cylinder when it is reached at such speeds and, as a result, increase the reliability of the device as a whole, adjacent grooves in which the seals 14 and 15 are located on the pistons 7 and 8 are additional grooves in which annular split guides are placed rings made of antifriction material with elastic shape. The elasticity of the shape of the guide rings 17 and 18 due to the relatively small radial loads (vibrations) on the cylinder 5 during its movement allows to ensure a constant running clearance "b ₀ " between the cylinder 5 and the guide rings 17 and 18 during wear, and thereby provide a long survivability of the sealing rings 14 and 15. In addition, between the cylinder 5 and the pistons 7 and 8, a clearance "b ₁ " is made (see Fig. 1), which exceeds the running clearance "b ₀ " by 2-4 times, as a result, the cylinder 5 during its movement does not touch metal and moves only along the surface x rings 17 and 18 of anti-friction material. This, in turn, ensures stability and durability in the operation of the movable cylinder 5 during its long-term operation, and the presence of feedback allows to increase the accuracy of source synchronization during grouping, to control each individual source, taking timely preventive measures.

Предлагаемый пневмоисточник позволяет значительно увеличить надежность и долговечность в работе пневматических источников, тем самым повысить эффективность морских сейсморазведочных работ. The proposed pneumatic source can significantly increase the reliability and durability of the pneumatic sources, thereby increasing the efficiency of marine seismic surveys.

Был выполнен макет, который реализован в группе пневмоисточников из 10 штук. Экспериментальная проверка показала высокую надежность пневмоисточников. После 400 тыс. циклов работы все уплотнительные направляющие кольца оставались работоспособными как система синхронизации. A layout was made, which was implemented in a group of 10 pneumatic sources. Experimental verification showed high reliability of pneumatic sources. After 400 thousand cycles of operation, all the sealing guide rings remained operational as a synchronization system.

Claims

1. PNEUMATIC SOURCE OF SEISMIC SIGNALS, comprising a cover, a bottom, a movable cylinder, a rod with pistons forming a control chamber sealed with sealing rings located in the grooves, and a working chamber sealed with a seal, guide rings made of antifriction material installed in the additional grooves and an electro-pneumatic valve, characterized in that the guide rings are spaced from the sealing rings in opposite directions from the control chamber and are made split of at least two parts, the seal is additionally equipped with a T-shaped sealing ring located in a figured groove on the outside from the ring seal, a protrusion facing the inner wall of the cylinder, and further comprises a magneto-electric interrupter for moving the movable cylinder.

2. The source according to claim 1, characterized in that the radius of the inner surface of the grooves is 1.5-2 times less than the average radius of the guide rings located in them, the gap between the outer surface of the guide rings and the inner surface of the cylinder is selected by the landing fit, and the gap between the pistons and the movable cylinder, the gap between the guide ring and the cylinder is 2 to 4 times.

3. The source according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the O-ring of the T-shaped section is made of high strength elastic material with the possibility of radial movement, and the surface area of the protrusion of the ring is 5-10 times less than the surface area of the main ring.

4. The source according to claims 1 to 3, characterized in that the magnetoelectric chopper is made in the form of a reed switch installed in the lid opposite the upper end of the movable cylinder, and a permanent magnet placed in a coaxially located L-shaped ledge of the lid made of non-magnetic material.