SU1086394A1 - Возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов - Google Patents

Abstract

I. ВОЗБУДИТЕЛЬ ВИБРАЦИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий опорную плиту, инерционную массу с разделенным неподвижной герметичной перегородкой цилиндрическим каналом, в котором размещены образующие с неподвижной герметичной перегородкой гидравлические рабочие полости верхний и нижний плунжеры, вьтолненные в виде взаимоподвижных концентрических втулок с фланцами, каждь1Й из которых за Исключением фланца центральной втулки, выполнен с возможностью жесткого подсоединени  к инерционной массе, отличающийс  тем, что, с целью Повышени  сейсмической эффективности за счет расширени  диапазона регулировани  энергией воздействи  на грунт, плунжеры соединены со штоком,, проход щим через отверстие, выполненное в центре неподвижной герметичной перегородки, а опорна  плита ; образована фланцами втулок нижнего плунжера, при этом на нижнем торце фланца каждой охватывающей втулки выполнена расточка, высота которой равна толщине размещенного в ней фланца охватываемой втулки, (Л 2.Возбудитель по п. I, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции, фланцы втулок нижнего плунжера имеют форму пр моугольника. 3.Возбудитель по п. 1, отличающийс  тем, что, с Об целью повышени  долговечности, шток а выполнен полым. 00 со

Description

I

Изобретение относитс  к геофизике , а именно к наземной сейсморазведке с невзрывными источниками колебаний , в частности к гидравлическим устройствам дл  возбуждени  сейсмических сигналов.

Известен возбудитель вибраций гид равлического источника сейсмических сигналов, содержащий силовую раму, образованную поперечной со стойками и опорной плитой, инерционную массу с цилиндрическим каналом, разделенным в средней части неподвижной герметичной перегородкой, и размещенным в нем поршневым узлом, выполненным из двух, образующих с герметичной перегородкой гидравлические рабочие полости, плунжеров, установленных с возможностью изменени  рассто ни  между ними 5 один из которых соединен с опорной плитой, другой с поперечиной,

В этом устройстве инерционна  масса, св занна  с поршневым узлом, соверша  возвратно-поступательное движение, передает воздействие на опорную плиту, установленную на грунт.

При изменении высоты рабочих гидравлических полостей измен етс  жесткость возбудител  вибраций, измен етс  и собственна  частота колебаний инерционной массы, причем собственную частоту измен ют таким образом , чтобы она совпадала или была близкой с частотой вынужденных колебаний инерционной массы, определ в мой частотой, с которой рабоча  жидкость под давлением подводитс  к возбудителю вибраций. Тем самым обеспечиваетс  работа возбудител  вибраций в резонансном или околорезонансном режиме и достигаетс  изменение амплитуды колебаний инерционной массы, а следовательно, и энергии воздействи  на грунт источника сейсмических сигналов С }

Недостатком этого устройства  вл етс  ограниченность диапазона управлени  энергией воздействи  на грунт, определ емого длиной сквозного цилиндрического канала, выполненного в инерционной массе. Кроме того, известное устройство не позвол ет управл ть энергией воздействи  на грунт за счет изменени  силовох-о воздействи  возбудител  вибраций,

863942

Наиболее близким техническим решением . вл етс  возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов, содержащий опор5 ную плиту, инерционную массу с разделенным неподвижной герметичной перегородкой цилиндрическим каналом , в котором размещены образующие с неподвижной герметичной перегород-10 кой гидравлические рабочие полости верхний и нижний плунжеры, выполненные в виде р да взаимоподвижных концентрических втулок с фланцами, каждый из которых за исключением флан 5 да центральной втулки выполнен с возможностью жесткого подсоединени  к инерционной массе, причем фланф) втулок могут быть выполнены разъ§мными .

Жидкость под давлением попеременно подаетс  в гидравлические рабочие полости. Инерционна  масса совершает возвратно-поступательное двизкенне, передающеес  опорной плите , установленной на грунт. При отсоединении втулок с фланцами от поперечины и опорной плиты и подсоединении их к инерционной массе измен етс  площадь плунжеров, вес опорной плиты и вес инерционной массы, что при неизменном давлении рабочей жидкости, подаваемой в рабочие гидравлические полости, приводит к измЕшенмо силы воздействи  на грунт источника сейсмических сигналов, амплитуды колебани  инерционной массы и опорной плиты, а следовательно, и изменению энергии воздействи  источника сейсмических сигналов на грунт 12 3.

Недостатком данного устройства  вл етс  также ограниченность диапазона управлени  энергией воздействи  на грунт, обусловленна  тем, что устройство не позвол ет измен ть величину присоединенной массы грун-га, существенно вли кщую на изменение амплитудно-частотных характеристик возбудител  вибраций, завис щую от площади опорной плиты, остающейс  неизменной в процессе управлени  энергией воздействи  на грунт. Кроме того, величина присоединенной массы грунта такого устройства ограничена, с одной стороны размерами инерционной массы, поскольку последн   заключена между стойками силовой рамь1, соединенными с опорной плитой, с другой 3 условием контактной прочности грун та, поскольку при увеличении площа ди плунжеров и неизменном давлении рабочей жидкости, подаваемой в рабочие гидравлические полости, увеличиваетс  величина удельного давлени  на грунт. Цель изобретени  - повьшение сейсмической эффективности источ ника за счет расширени  диапазона регулировани , энергией воздействи  на грунт, а также упрощение конструкции и повышение долговечности возбудител  вибраций. Поставленна  цель достигаетс  те что в возбудителе вибраций гидравли ческого источника сейсмических сигналов , содержащем опорную плиту, инерционную массу с разделенным неподвижной герметичной перегородкой цилиндрическим каналом, в котором размещены образующие с неподвижной герметичной перегородкой гидравлические рабочие полости верхний и нижний плунжеры, вьшолненные в виде р да взаимоподвижных концентрически втулок с фланцами, каждый из которы за исключением фланца центральной втулки выполнен с возможностью жест кого подсоединени  к инерционной массе, плунжеры соединены со штоком проход щим через отверстие, выполненное в центре неподвижной герметичной перегородки, а опорна  плита образована фланцами втулок нижнего плунжера, при этом на нижнем торце фланца каждой охватывающей втулки выполнена расточка, высота которой равна толщине размещенного в ней фланца охватываемой втулки. Кроме того, фланцы втулок нижнего плунжера имеют форму пр моугольника, а щток выполнен полым. На чертеже представлен возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов. Возбудитель вибраций содержит опорную плиту I, установленную на грунт 2, инерционную массу 3 с цилиндрическим каналом,разделенным в средней части неподвижной герметичной перегородкой 4, размещенные в цилиндрическом канале два плунжера 5 и 6, образующих с герметичной перегородкой 4 гидравлические рабочие полости 7 и 8. Каждый из плунжеров 5 и 6 выполнен в виде р да снабженных фланцами концентрических втулок 4 установленных одна в другой с возможностью относительного осевого перемещени . Плунжер 5 состоит из центральной втулки 9 с фланцем 10 и втулок И с фланцами 12, а плунжер 6 - иа центральной втулки 13 с фланцем 14 и втулок 15 с фланцами 16. Фланец 10 соединен с фланцами 12 болтами 17 с гайками 18, а фланец 14 с фланцами 16 - болтами 19. Фланцы 12 и 16 выполнены с возможностью жесткого подсоединени  к инерционной массе 3 при помощи болтов 20, (показано пунктирной линией ). Плунжеры 5 и 6 соединены штоком 21, проход щим через отверстие , выполненное в центре герметичной перегородки 4, одним концом жестко соединенным при помощи гайки 22 с центральной втулкой 9,другим приваренным к центральной втулке 13. Шток 21 выполнен полым, внутри его образована полость 23. Фланцы 14 и 16, образующие опорную плиту 1, выполнены пр моугольной формы, причем каждый фланец 16 с увеличением наружного диаметра втулок 15 снабжен сквозной расточкой 24 под предьщущий фланец, высота которого равна толщине предыдущего фланца. Устройство работает следующим образом . Рабоча  жидкость под давлением циклически подаетс  в противофазе в гидравлические рабочие полости 7 и 8 (подвод жидкости не показан). При этом инерционна  масса 3 совершает возвратно-поступательное движение относительно опорной плиты 1. Реактивные силы, возникак дие при движении инерционной массы 3, вызывают колебани  опорной плиты 1, в результате чего в грунте 2 возбуждаютс  сейсмические волны. При отсоединении втулок 11 от центральной втулки 9, а втулок 15 от центральной втулки-13, и подсоединении их к инерционной массе 3 при помощи болтов 20 уменьшаетс  площадь плунжеров 5 и 6, вес и площадь опорной плиты I, величина присоединенной массы грунта 2 и увеличиваетс  вес инерционной массы 3. Это при неизменном давлении рабочей жидкости, подаваемой в рабочие гидравлические полости 7 и 8, приводит к уменьшению силы воздействи  на грунт 2 источника сейсмических сигналов, амплитуды колебани  инерционной массы 3 и опорной плиты 1, а следовательно, и уменьшению энергии воздействи  на груит 2 источника сейсмических сигналов .

Обратное подсоединение втулок 1I с фланцами 12 к центральной втулке 9 с фланцем- 10 и втулок 15 с фланцем 1б к центральной втулке 13 с фланцем 14 приводит к увеличению энергии воздействи . При подаче охлаждающей жидкости в полость 23 штока 21 и обеспечении ее циркул ции (подвод и отвод жидкости не показан ) происходит отвод тепла с уплотнительного элемента, установленного в центре герметичной перегородки 4, а также охлаждение рабочей жидкости в полост х 7 и В, в результате чего улучшаетс  температурный режим работы возбудител  вибраций.

При заданной площади плунжеров амплитудно-частотна  характеристика возбудител  вибраций имеет два максимума , соответствующих собственным частотам колебаний инерционной массы и опорной плиты.

При изменении площади плунжеров, инерционной массыt массы опорной

плиты измен етс  положение обоих максимумов и амплитуда силового/ воздействи . . Пр/и этом с изменением массы опорной плиты предлагаемое устрюйство позвол ет измен ть и присоединенную массу грунта, причем диапазон изменени  присоединенной массы грунта неограничен, как по условию контактной прочности грунта, поскольку с изменением площади плунжеров измен етс  и площадь опорной плиты, так и размерами инерционной массы,, поскольку плунжеры соединены штоком, проход щим через отверстие, выполненное в центре герметичной перегородки, что обеспечивает изменение положени  максимума соответствующего собственной частоте колебаний опорной плиты в более пюроких пределах и расширение тем диапазона возможного изменени  характеристик возбудител  вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов. Улучшение температурного режима работы возбудител  повьшает его долговечность, а выполнение фланцев втулок нижнего плунжера пр моугольной формы позвол ет упростить конструкцию, облегчить ее изготовление.

Claims (3)

1. I. ВОЗБУДИТЕЛЬ ВИБРАЦИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий опорную плиту, инерционную массу с разделенным неподвижной герметичной перегородкой цилиндрическим каналом, в котором размещены образующие с неподвижной герметичной перегородкой гидравлические рабочие полости верхний и нижний плунжеры, выполненные в виде взаимоподвижных концентрических втулок с фланцами, каждый из которых за исключением фланца центральной втулки, выполнен с возможностью жесткого подсоединения к инерционной массе, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности за счет расширения диапазона регулирования энергией воздействия на грунт, . плунжеры соединены со штоком,, проходящим через отверстие, выполненное в центре неподвижной герметичной перегородки, а опорная плита образована фланцами втулок нижнего плунжера, при этом на нижнем торце фланца каждой охватывающей втулки выполнена расточка, высота которой _β равна толщине размещенного в ней $9 фланца охватываемой втулки.
2. 2. Возбудитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, фланцы втулок нижнего плунжера имеют форму прямоугольника.
3. 3. Возбудитель по π. 1, отличающийся тем, что, с' целью повышения долговечности, шток выполнен полым.