Наземный пневмоисточник

 

Изобретение относится к сейсморазведке, а именно к невзрывным средствам возбуждения сейсмических сигналов с поверхности земли. Цель изобретения - повышение автономности и долговечности наземного пневмоисточника путем уменьшения расхода сжатого газа и увеличения износостойкости элементов. Сущность изобретения: демпферная камера соединена с маслонаполненной емкостью, эластичная мембрана опирается на днище гильзы, выхлопной канал из рабочей камеры снабжен подпружиненным клапаном, сопряженным с нижней торцовой поверхностью поршня, внутри канала подачи сжатого воздуха размещен дифференциальный клапан, при этом демпферная камера соединена с управляющей камерой каналом, к которому установлен обратный клапан. Перепускное устройство из управляющей камеры в пневмокамру выполнено в виде канала, размещенного внутри поршня и перекрытого эластичной мембраной. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (5D 4 С 01 V 1/135

3hcLz;Î s y

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHAM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3968577! 31-25 (22) 20.09.85 (46) 30.04,89, Вюл. № 16 (71) Пермский политехнический институт (72) В.Г.Лунев, Л.К.Орлов, Г.Н.Соколов и С.А.Шихов (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 760010, кл. G 01 V 1/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1213452, кл. G 01 V 1/135, 1984. (54) (57) 1. НАЗЕМНЫЙ ПНЕВМОИСТОЧНИК, включающий гильзу с днищем и размещенный внутри нее поршень, разделяющий полость гильзы на демп@ерную и рабочую камеры, пневмокамеру и управляющую камеру, разделенные элас- . тичной мембраной, и перепускное устройство из управляющей камеры в пневмокамеру, запускающий электромагнитный пневмоклапан, канал подачи сжатого воздуха и выхлопные каналы из управляющей и рабочей камер, о тl

Изобретение относится к сейсморазведке, а именно к невзрывным средствам возбуждения сейсмических сигналов с поверхности земли.

Цель изобретения — повышение автономности и долговечности наземного пневмоисточника путем уменьшения рас-. хода сжатого газа и увеличения износостойкости элементов.

На фиг.1 изображена схема наземного пневмоисточника; на фиг.2Я0„„147 416 А1 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения автономности и долговечности путем уменьшения расхода сжатого газа и увеличения износостойкости элементов, демпферная камера соединена с маслонаполненной емкостью, эластичная мембрана опирается на днище гильзы, выхлопной канал из рабочей камеры снабжен подпружиненным клапаном, сопряженным с ниж-ней торцовой поверхностью поршня, внутри канала подачи сжатого воздуха размещен дифференциальный клапан, при этом демпферная камера соединена с управляющей камерой каналом, в котором установлен обратный клапан.

2. Пневмоисточник по п.i, о т— л и ч а ю шийся тем, что перепускнре устройство из управляющей камеры s пневмокамеру выполнено в виде канала, размещенного внутри поршня и перекрытого эластичной мембраной.

2 узел I на фиг.1 (дифференциальный клапан); на фиг.З вЂ” узел II на фиг.1 (выхлопной канал остатков сжатого воздуха нз рабочей камеры).

Наземный пневмоисточник (фиг.1) состоит из гильзы 1 с крышкой и дни.щем, помещенного в нее поршня 2 с пневмокамерой 3, отделенной при помощи эластичной мембраны 4 от рабочей

5 и управляющей 6 камер. Поршень 2 и гильза 1 с крышкой образуют демпферную камеру 7. Внутри поршня размещены электромагнитный пневмокла1476416

Источник подготовлен к началу работ.

По командному импульсу напря>кения, подаваемому на электропневмоклапан.

8, который перекрывает выход из управляющей камеры G, открывается капан 8, выхлопной канал 9 из управ-. ляющей камеры 6, канал 10 подачи мас ла в демпферную камеру 7 от внешней емкости, соединительный канал 11 с обратным клапаном 12 между управ- ляющей камерой 6 и демпферной камерой 7, перепускной канал 13 из управляющей. камеры 6 в пневмокамеру 3, а также канал 14 подачи сжатого воздуха в управляющую камеру б от внешней емкости, Внутри канала 14 подачи расположен IJIGBающий дифференциальный клапан 15 (фиг.2), который при снижении давления в управляющей камере 6 занимает нижнее положение и перекрывает подачу воздуха в источник за счет уплотнения 16.

В гильзе 1 выполнен выхлопной 20 канал 17 (фиг.3) из рабочей камеры

5, образованной днищем гильзы 1 и нижним торцом поршня 2, который перед срабатыванием открыт, а после срабатывания источника закрыт под- 25 пружиненным клапаном 18 с уплотнением 19. В крышке гильзы 1 имеется обратный клапан 20.

Наземный пневмоисточник работает следующим образом.

11епосредственно перед началом работ заполняются рабочие емкости.

Для этого сжатый воздух подводится в канал 14 подачи, дифференциальный клапан 15 перемещается в крайнее .З5 нижнее положение, перекрывая за счет уплотнения 16 подачу воздуха в источник. По отводному каналу (не показан) сжатый воздух также подается в канал 9 и через пего попадает в 40 управляющую камеру 6. Увеличивающе-. еся давление в управляющей камере

6 плотно прижимает эластичную мембрану 4 центральной частью к выхлопному окну из ппевмокамеры 3. При 45 этом открывается перепускной канал

13 и заполняется пневмокамера 3.

После уравновешивания давлений в управляющей камере 6 и пневмокамере заканчивается цикл зарядки пневмо- 50 источника и напорная магистраль отI соединяется от канала 9 ° нал, соединяющий управляющую камеру б с атмосферой через глушитель звука.

Эластичная мембрана 4 отбрасывается вверх и открывает выхлопное окно из пневмокамеры 3. Сжатый воздух, действуя на днище гильзы 1, раздвигает поршень 2 и днище. При этом грунту передается резкий толчок, со,здающий в нем сейсмический импульс.

Поршень 2, перемещаясь вверх, задерживается при помощи гидравлической системы и плавно опускается в гильзу, не возбуждая вторичных импульсов. Поскольку сжатый воздух не выпускается из рабочей камеры

5, так как выхлопной канал 17 из нее перекрыт подпружиненным клапаном

18 с уплотнением 19, то поршень не занимает своего исходного положения.

После срабатывания источника в демпферную камеру 7 по каналу 10 на-. качивают масло под высоким давлением, которое превышает давление в рабочей камере 5 настолько, чтобы сблизить поршень 2 и днище гильзы 1. Когда днище гильзы 1 и поршень 2 сблизятся настолько, что нижний торец поршня

11 il утопит шток подпружиненного клапана 18, нарушится уплотнение 19 и остатки воздуха из рабочей камеры 5 будут выброшены в атмосферу по каналу 17. При этом в пневмокамере 3 воздух будет снова сжат до давления, близкого .к исходному. В момент раскрытия канала 17 эластичная мембрана

4 еще не уплотняет окно пневмокамеI ры 3, но как только остатки сжатого воздуха будут выброшены наружу по каналу 17 эластичная мембрана 4 надежно уплотняет выхлопное окно по * кольцевому буртику. Одновременно происходит соединение верхней части демпферной камеры 7 с управляющей камерой б. Воздух вверху демпферной камеры 7 имеет значительно большее давление, чем в управляющей камере

6 и перебрасывается в последнюю по каналу 11. Тем самым*происходит пополнение запаса воздуха в рабочих емкостях - управляющей камеры б и пневмокамере 3.

Пополнение запаса сжатого воздуха сопровождается повышением давления настолько, что надежность уплотнения 16 дифференциального клапана 15 нарушается и недостающая часть воздуха подается из расходной емкости в рабочие по каналу 14.

1476416

12 20

19

11

10 Ю

% Ф

° ° °

e ° ° ° Ф

° ° ° Ф °

° ° ° ° °

° ° ° е

° ° ° ° ° °

° ° е ° б ° ° ° ° ° ° 4

° Ф

° \ б ° ° ° °

% ° а ° ° е

° ° ° ° ° ° ° ° .

° ° ° °

° ° ° ° ° ° ° °

° °

Ф ° °

° ° ° ° °

После этого из демпферной камеры 7 откачивают масло по каналу 10. Об ратный переток воздуха по каналу 11 невозможен из-за установленного в нем обратного клапана. В процессе откачки масла по каналу 10 из демпферной камеры 7 давление в ней падает, вследствие чего открывается обратный клапан 20 и камера наполняется либо 10 до атмосферного давления внешним воздухом, либо предварительно сжатым до

3-6 атм воздухом от компрессора, что предпочтительно.

Освобождением демпферной камеры 15

7 от масла заканчивается первый цикл работы источника,:который может многократно повторяться.

После выполнения нескольких цик- 20 лов возбуждения сейсмических сигналов на одном пункте возбуждения масло из демпферной камеры не откачивается, а источник переводится в походное положение и транспортируется к следующему пункту. Это необходимо для предотвращения разрушения крышки гильзы 1 в случае аварийного срабатывания пневмокамеры 3, вероятность которого весьма мала, но все же име- 30 ется в случае выхода из строя эластичной мембраны.

На очередном пункте возбуждения рабочий цикл начинается с откачки .. масла из демпферной камеры 7.

По окончании работ сжатый воздух из управляющей камеры 6 по каналу

9, а из пневмокамеры 3 и рабочей камеры 5 через специальный вентиль выпускается в атмосферу, демпферная камера 7 заполняется либо сжатым до 3-6 атм воздухом, либо маслом, чтобы поджать днище гильзы 1 к поршню, источник переводится в походное положение и доставляется на базу сейсмопартии.

Использование предлагаемого пневмоисточника позволит в десятки раз сократить расход сжатого воздуха и резко поднять автономность пневмоисточника по отношению к компрессорной. станции.

Исключение разрывных нагрузок на эластичную мембрану позволяет увеличить срок ее работоспособности и не потребует внеочередного технического обслуживания пневмоисточника, если исследования ведутся на отдельной площади вдали от базы сейсмопартии.

147641 6

Фиг.Z

Составитель Н.Чнхладзе

Техред М.Дидык

Корректор В.Романенко

Редактор A.Ðåâèí

Заказ 2154/47 Тираж 485 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-ÇS, Раушская наб„ д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101