SU1259199A1

SU1259199A1 - Hydraulic source of seismic signals

Info

Publication number: SU1259199A1
Application number: SU853859834A
Authority: SU
Inventors: Николай Васильевич Буров; Наталья Михайловна Вайсман; Юрий Митрофанович Исаев; Владимир Николаевич Рыбаков
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1985-02-25
Filing date: 1985-02-25
Publication date: 1986-09-23

Abstract

Изобретение относитс к наземной сейсморазведке с невзрывными источниками колебаний, в частности к гидравлическим устройствам вибрационного действи дл возбуждени сейсмических сигналов. Цель изобретени - повышение сейсмической эффективно- ,сти, упрощение конструкции, повышение долговечности. Источник содержит гидроцилиндр дифференциального типа с верхней управл емой рабочей полостью 10. Двухщелевой с отрицательным перекрытием рабочих окон гидрораспределитель I6, установленный на верхнем штоке 2, снабжен трехпо сковым золотником 17, расположенным в горизонтальной плоскости. Канал 23 в штоке.2 соединен с гидрораспредели- телем 16 и полостью 10, канал 24 в штоке 3 соединен линией 25 с напорной линией 20 и полостью 11. Дополнительный источник давлени 31 соединен с механизмом вывешивани 29. Золотник 17 снабжен кольцевыми расточками 26, соединенными с напорной линией 20. Корпус гидроцилиндра образован втулкой 9 и массой 14, выполненной из двух блоков. При подаче рабочей жидкости под давлением в противофазе в полости 18 и 19 золотник 17 совершает колебани относительно гидравлического среднего положени , обеспечива при включенной «Л с ,2 Ж/ /////7////7///М.ьThe invention relates to land seismic surveys with non-explosive sources of vibrations, in particular, to hydraulic vibration devices for exciting seismic signals. The purpose of the invention is to increase the seismic efficiency, simplify the design, increase durability. The source contains a differential-type hydraulic cylinder with an upper controllable working cavity 10. A two-slot valve I6 with a negative overlap of the working windows, mounted on the upper rod 2, is equipped with a three-spacer valve 17 located in the horizontal plane. The channel 23 in the rod 2 is connected to the hydraulic distributor 16 and the cavity 10, the channel 24 in the rod 3 is connected by a line 25 to the pressure line 20 and the cavity 11. An additional source of pressure 31 is connected to the hanging mechanism 29. The spool 17 is equipped with annular boring 26 connected with a pressure line 20. The cylinder body is formed by a sleeve 9 and a mass of 14, made of two blocks. When the working fluid is supplied under pressure in antiphase in the cavities 18 and 19, the valve 17 oscillates relative to the hydraulic average position, ensuring that when L is turned on, 2F / /////7///7/M.

Description

12591991259199

насосной установке 22 через канал 23возвратно-поступательное движение,pump installation 22 through the channel 23 reciprocating motion,

подвод из Линии 20 или отвод в ли передающеес опорной плите 5, устанию 21 рабочей жидкости из полостиновленной на грунте 6, 3 з.п. ф-лы,a supply from Line 20 or retraction in a transferring base plate 5, the fatigue of 21 working fluids from half-embedded on the ground 6, 3 Cp f-ly,

10, корпус гидроцилиндра совершает1 ил.10, the cylinder body makes 1 sludge.

II

Изобретение относитс к геофизике,The invention relates to geophysics,

а именно к наземной сейсморазведке с невзрывными источниками колебаний, в частности к гидравлическим устройствам вибрационного действи дл возбуждени сейсмических сигналов.namely, to ground seismic survey with non-explosive sources of oscillations, in particular to hydraulic devices of vibration action for exciting seismic signals.

Цель изобретени - повышение сейсмической эффективности, упрощение конструкции и повышение долговечности . The purpose of the invention is to increase seismic efficiency, simplify the design and increase durability.

На чертеже приведено предлагаемое устройство, разрез.The drawing shows the proposed device, the cut.

Гидравлический источник сейсмических сигналов содержит дифференциальный гидроцилиндр с поршнем 1 и штоками 2 и 3, Шток 3 при помощи болтов 4 св зывает поршень 1 с опорной плитой 5, установленной на грунт 6. Поршень 1 с крышками 7 и 8 и втулкой 9 образует верхнюю управл емую Ю и нижнюю П рабочие полости. К втулке 9 при помощи фланца I2 и болтов 3 подсоединена масса, 14 с центральной расточкой , выполненна из двух блоков, име- к цих разъем в вертикальной плоскости по диаметру центральной расточки. На штоке 2 при помощи болтов 15 закреплен двухщелевой с отрицательн1ьп пере- крьп ием рабочих окон гидрораспредели- тель 16., снабженный трехпо сковьм, ориентированным горизонтально золотником 17, образующим с корпусом гид- рораспределител 16 торцовые полости 18 II 19. Гидрораспределитель 6 соединен напорной 20 и сливной 2J лини ми , выполненными в виде рукавов высокого давлени , с источником давлени в виде иасосной установки 22. В штоке 2 выполнен канал 23, соединенный с гидрораспределителем 16 и верхней управл емой рабочей полостью 10, а в штоке-3 - канал 24, соединенный с нижней рабочей полостью 11 и линией 25 с напорной линией 20. На крайних по сках золотника 17 выполнены кольцевые расточки 26, соединенныThe hydraulic source of seismic signals contains a differential hydraulic cylinder with piston 1 and rods 2 and 3. Rod 3 connects piston 1 with bolts 4 to base plate 5 installed on the ground 6. Piston 1 with covers 7 and 8 and sleeve 9 forms the upper controllable Yu and lower P working cavities. The bushing 9 is connected by a flange I2 and bolts 3 to a mass, 14 with a central bore, made of two blocks, with a connector in the vertical plane along the diameter of the central bore. Using the bolts 15, the stem 2 is fixed to a double-slotted hydraulic distributor 16 with a negative overlap of the working windows. Equipped with a three-way valve, horizontally oriented spool 17, forming 16 end cavities 18 II 19 with the hydraulic distributor housing. and a 2J drain line, made in the form of high-pressure hoses, with a pressure source in the form of an pump installation 22. In the stem 2 a channel 23 is made, connected to the valve 16 and the upper controllable working cavity 10, and in the rod-3 channel 24 connected to the lower working cavity 11 and line 25 with the pressure line 20. In the extreme lengths of the slide valve 17, annular bores 26 are made, connected

аналом 27 с напорной линией 20, На порной плите 5 закреплен при помощи болтов 28 механизм 29 вывешивани , частично заполненный рабочей жидкостью (маслом), соединенный рукавомwith an anchor 27 with a pressure line 20. On the pore plate 5 it is fixed with the help of bolts 28 a hanging mechanism 29, partially filled with a working fluid (oil), connected by a sleeve

30высокого давлени с источником30 high pressure source

31давлени , выполненным в виде балона , заполненного до заданного давени инертным газом.31 pressure, made in the form of a balloon filled to a predetermined pressure with an inert gas.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Рабоча жидкость под давлением с предьвдущего каскада усилени (не показан ) циклически подаетс в противофазе в торцовые полости 18 и 19 (подвод и отвод рабочей жидкости на чертеже показан стрелками). При этом золотник 17 совершает колебани в горизонтальной плоскости относительно своего гидравлического среднего положени , обеспечива при включенной насосной установке 22 через канал 23 подвод из линии 20 или отвод в линию 21 рабочей жидкости из верхней управл емой рабочей полости 10. В результате этого корпус гидроци- линдра, состо щий из втулки 9 и инерционной массы 14, совершает возвратно-поступательное движение относительно опорной плиты 5, Реактивные силы, возникающие при этом, вызывают колебани опорной плиты 5, вследст- виеочэго в грунте 6 возбуждаютс сейсмические волнь. Одновременно с этим рабоча жидкость под давлени- ем из напорной линии 20 через канал 27 подводитс в кольцевые расточки 26 на крайних по сках золотника 17, обеспечива посто нную масл ную пленку между золотником 17 и корпусом гидрораспределител 16. Механизм 29 Алвешивани независимо от величины давлени рабочей жидкости в напорной линии 20 обеспечивает компенсацию действи силы веса корпуса гид- роцилиндра.The working fluid under pressure from the previous amplification stage (not shown) is cyclically fed in antiphase into the end cavities 18 and 19 (the supply and discharge of the working fluid in the drawing is shown by arrows). In this case, the valve 17 oscillates in a horizontal plane relative to its hydraulic middle position, providing, with the pump installation 22 turned on, through channel 23, supply from line 20 or discharge to working line 21 from the upper controlled working cavity 10. As a result, the hydraulic cylinder body consisting of the sleeve 9 and the inertial mass 14, makes a reciprocating motion relative to the base plate 5. The reactive forces arising in this case cause oscillations of the base plate 5, resulting in unte 6 are excited by seismic waves. At the same time, the working fluid under pressure from the pressure line 20 through the channel 27 is supplied to the annular bores 26 in the outermost zone of the spool 17, providing a constant oil film between the spool 17 and the hydraulic distributor housing 16. Allowance mechanism 29 regardless of the working pressure The fluid in the pressure line 20 provides compensation for the effect of the force of the hydraulic cylinder body weight.

3131

Использование предлагаемого изобретени позвол ет повысить сейсмическую эффективность гидравлического источника сейсмических сигналов, так как при изменении максимальной амплитуды усили воздействи на грун исключаютс необходимость обеспечени колебаний золотника относительно положени S смещенного по отношени к гидравлическому среднему положенто золотника, и затраты части давлени рабочей жидкости в рабочих полост х гидроцилиндра на покрытие недостатка или избытка давлени рабочей жидкости в механизме вьгаешивани дл ком™ пенсации действи силы веса корпуса гидроцилиндра. Выполнение гидрораспределител с трехпо сковым золотником , а каналов дл подвода жидкости в рабочие полости гидроцилиндра - в штоках обеспечивает упрощение изготовлени источника. Расположение золотника в горизонтальной плоскости не требует компенсации действи силы веса золотника, что повышает сейсми- ческую зффективность источника. Установка гидрораспределител на верхнем штоке гидроцилиндра позвол ет повысить долговечность источника путем повышени долговечности рукавов высокого давлени , поскольку амплитуда колебаний опорной плиты и поршн со штоками в сотни раз меньше амплитуды колебаний корпуса гидроцилиндра Выполнение гидрораспределител с отрицательным перекрытием рабочих oKOHj а на крайних по сках золотника кольцевых расточек, соединенных с напорной линией, обеспечивает по- вьшение стабильности излучаег тх сигналов , путем устранени нелинейных искажений излучаемых сигналов, обусловленных нечувствительностью гидро- .цилиндра На входной сигнал и сухим трением между золотником и корпусом The use of the present invention allows to increase the seismic efficiency of the hydraulic source of seismic signals, since changing the maximum amplitude of the force on the ground eliminates the need to provide oscillations of the spool relative to the position S of the spool relative to the hydraulic average of the spool, and the cost of the working fluid hydraulic cylinders to cover the lack or excess pressure of the working fluid in the discharge mechanism for ™ Pensation of the force of the weight of the hydraulic cylinder body. The implementation of a hydraulic distributor with a three-bottom valve, and channels for supplying liquid to the working cavities of the hydraulic cylinder - in the rods - simplifies the manufacture of the source. The location of the spool in the horizontal plane does not require compensation for the force of the weight of the spool, which increases the seismic efficiency of the source. Installing the hydraulic distributor on the top cylinder of the hydraulic cylinder allows increasing the life of the source by increasing the durability of high-pressure hoses, since the oscillation amplitude of the base plate and piston with rods is hundreds of times smaller than the oscillation amplitude of the hydraulic cylinder body. connected to the pressure line, ensures the stability of the emitted signals by eliminating non-linear of the radiated signals caused by the insensitivity of the hydraulic cylinder. To the input signal and dry friction between the slide valve and the housing

„„

гидрораспрвделител . Кроме того, при установка устройства на транспортном cpeдc tвe крепление гидрораспределител на верхнем штоке и выполнение каналов дл подвода жидкости в рабочие полости гидроцилиндра в штоках позвол ет выполнить корпус гидроци- линдра сборным из втулки и съемной инерционной массы, транспортируемой отдельно к месту работы источника, Это обеспечивает при заданной грузоподъемности транспортного средства возможность увеличени массы корпусаhydrodistributor. In addition, when the device is mounted on the vehicle, the mounting of the hydraulic distributor on the top rod and the execution of channels for supplying fluid to the working cavities of the hydraulic cylinder in the rods allows the body of the hydraulic cylinder to be assembled from the sleeve and a removable inertial mass transported separately to the source of work. provides, at a given vehicle carrying capacity, the possibility of increasing the mass of the hull

g 10 is 20 5 - ,g 10 is 20 5 -,

5five

00

5five

994994

гидроцилиндра и снижение установленной гидравлической мощности источника , что также повьшает эффективность источника. Выполнение мАссы из двух блоков с разъемом в -вертикальной плоскости по диаметру центральной расточки обеспечивает простоту монтажа массы на месте работы источника.hydraulic cylinders and a decrease in the installed hydraulic power of the source, which also increases the efficiency of the source. The execution of the two blocks with a connector in the vertical plane along the diameter of the central bore ensures easy installation of the mass at the place of operation of the source.

Claims

1. A hydraulic source of seismic signals containing a pressure source in the form of a pumping unit with pressure and drain lines, implanted in the form of high-pressure hoses connected to the hydraulic distributor, the causative agent of vibrations consisting of a hydraulic cylinder with a double-rod piston connected to the base plate and An image of the upper and lower working cavities with the hydraulic cylinder body, the reversing mechanism mounted between the support plate and the hydraulic cylinder body, characterized in that, in order to increase the seismic effect efficiency, simplify the design and increase durability, the vibration exciter is equipped with an additional pressure source associated with the mechanism of viewing, the hydraulic cylinder is made differential with the upper controllable working cavity connected to the hydraulic distributor installed on the upper hydraulic cylinder rod and two-slotted-iy double-slotted three-stroke valve, oriented horizontally, while the lower working cavity is connected by a channel made in the rod to the pressure head SRI pump unit,

2e Hydraulic source according to claim 2, characterized in that, in order to increase the stability of 5bpc signals, the valve is made with a negative overlap of the working windows, and on the outermost spool valves: annular bores connected to the pressure line.

3. A hydraulic source according to claim 15, characterized in that the cylinder body is made of a sleeve and an inertial mass with a central bore rigidly fixed by means of a flange to the sleeve.

51259199. 6

4. Hydraulic source in two blocks with a connector in the VEPP. 1 and 3, which differs in the ticking plane in diameter, while the inertial mass is made of a roll bore.