Источник сейсмических сигналов

 

Изобретение относится к геофизической технике, а именно к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов в грунтеисточникам сейсмических сигналов, используемым для поиска нефти и газа. Целью изобретения является повышение надежности источника за счет повышения точности синхронизации направляющих стоек, а также за счет контроля состояния пневмоопор. Источник содержит гидравлический исполнительный механизм с опорной плитой, узел виброизоляции, включающий пневмоопоры, механизм подъема-опускания, включающий цилиндры подъема-опускания, и устройство синхронизации, включающее блок усилителей разности сигналов, датчики перемещения и электрогидравлический преобразователь. Пневмоопоры соединены с компрессором пневмомагистралями, в которых установлены распределители и датчики давления, причем управляющие магниты этих распределителей и выходы датчиков давления воздуха соединены с усилителем разности сигналов. 2 ил.(/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 V 1/133.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMVITIТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4775141/25 (22) 29,12.89 (46) 15.08.92. Бюл. N. 30 (71) Научно-производственное объединение

"Сейсмотехника" (72) A.В.Суворов, А.А.Певнев и В.Н,Кордик (56) Патент США ¹ 3159233, кл. 5 G 01 V 1/14, опублик. 1965, Патент США N 3306391, кл, 5 G 01 V 1/14, опублик. 1967.

Авторское свидетельство СССР

N. 1390586, кл. 5 G 01 V1/153. (54) ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к геофизической технике, а именно K устройствам для возбуждения сейсмических сигналов в грунте — источникам сейсмических сигналов, ис- . пользуемым для поиска нефти и газа, Целью

Изобретение относится к геофизической технике, а именно к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов в грунте при проведении сейсморазведочных работ — источникам сейсмических сигналов, используемым для поиска нефти и газа.

Известны устройства для возбуждения сейсмических волн, содер>кащие систему гидропитания, гидравлический исполнительный механизм с.опорной плитой, узел виброизоляции, механизм подъема — опускания, включающий направляющие устройства, цилиндры йодъема-опускания, расположенные по краям опорной плиты, и систему синхронизации подъема-опускания, включающую тросовую систему, где один конец троса соединен Со штоком ци- линдра подъема-опускания на одной сторо е опорной плиты, а другой конец — с

„„Я,(„„ 1755225 Al изобретения является повышение надежности источника эа счет повышения точности синхронизации направляющих стоек, а также эа счет контроля состояния пневмоопор, Источник содержит гидравлический исполнительный механизм с опорной плитой, узел виброизоляции, включающий пневмоопоры, механизм подъема-опускания, включающий цилиндры подъема-опускания, и устройство синхронизации, включающее блок усилителей разности сигналов, датчики перемещения и злектрогидравлический преобразователь. Пневмоопоры соединены с компрессором пневмомагистралями, в которых установлены распределители и датчики давления, причем управляющие магниты этих распределителей и выходы датчиков давления воздуха соединены с усилителем разности сигH3 0, 2 ил. цилиндром подъема-опускания на другой стороне опорной плиты, Недостатками данных устройства являются следующие: сложная конструкция из— за применения тросовой системы синхронизации; недостаточная надежность системы синхронизации..

Указанные недостатки влекут эа собой снижение надежности источника и увеличение его массы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является источник-сейсмических сигналов, содержащий систему гидропитания с . распределительной гидроаппаратурой и насосом, гидравлический исполнительный механизм с преобразователем-усилителем и опорной плитой, узел виброизоляции, включающий пневмоопоры, соединенные пнев1755225 момагистралямй с источником сжатого воздуха, механизм подъема-опускания, включающий направляющие, цилиндры подьема-опускания со штоковой и поршневой полостями, гидрораспределитель с управляющим электромагнитом, соединенный с одним из цилиндров подъема-опускания, и устройство синхронизации, содержащее блок усилителей разности сигналов, датчики синхронизации и электрогидравлический преобразователь, Кроме того, электрогидравлический преобразователь состоит из управляющего золотника, вход которого соединен гидролиниями с системой гидропитания и снабжен датчиком положения местной обратной связи по положению управляемого золотника, вход которого соединен с полостями второго цилиндра подъема-опускания.

Недостатком данного источника является отставание во времени начала перемещения второго цилиндра подьемаопускания, причем первый цилиндр подьема-onóñêçíèÿ никак не реагирует на это.

Кроме того, жидкость при попадании во второй цилиндр подъема-опускания проходит большее количество дросселирующих отверстий и местных сопротивлений. Вследст вие этого происходят потери гидравлической энергии, и дав.". i- ие на втором цилиндре подъема-опускания будет меньшим. Все это обуславливает недостаточную синхронность перемещений штоков цилиндров подъема-опускания, приводит к тому, что несинхронность перемещений при большом рабочем давлении — величина рассогласования движения направляющих стоек-становится значительной и возможно их заклинивание.

Кроме того, при выходе из строя пневмоопор опорная плита виброисточника получит перекос, равный толщйне пневмоспоры. вследствие чего произойдет перекос и заклинивание направляющих стоек, а значит, выход иэ строя всего источника сейсмических сигналов.

Таким образом, снижается надежность источника сейсмических сигналов.

Целью изобретения является повышение надежности источника сейсмических сигналов за счет повышения точностй синхронизации направляющих стоек, а также за счет контроля за состоянием пневмоопор, Указанная цель" достйгается тем, что в источнике сейсмических сигналов, содержащем систему гидрспитэния с распределительной гидроаппаратурой и насосом, гидравлический исполнительный механизм с преобразователем-усилителем и опорной плитой, узел виброизоляции, включающий зователя 19 соединен гидролиниями 28, 29

45 с системой 25 гидропитания, а выход гидролиниями 30,31 с цилиндром !О подьема-опускания.

Второй цилиндр 9 подьема-опускания соединен гидролиниями 32, ЗЗ с рэспределителем 24 подьема-опускания. Преобразователь 21 электромеханический соединен электрической связью 34 с блоком 16 усилителей разности сигналов, связанным электролиниями 35, 36 с датчиками 17, 18 перемещения, установленными на направляющих 7,8, Выход управляющего золотника 20 соединен гидроканалами 37 и 38 с торцовыми камерами управляемого золотника 22, а вход управляемого золотника 22 гидроканалами 39, 40 соединен с гидроли5

35 пневмоопоры, соединенные пневмомагистралями с источником сжатого воздуха, механизм подьема-опускания, включающий направляющие, цилиндры подъема-опускания со штоковой и поршневой полостями. гидрорэспределитель с управляющим электромагнитом, соединенный с одним из цилиндров подъема-опускания, и устройство синхронизации, содержащее блок усилителей разности сигналов, датчики синхронизации и электрогидрэвлический преобразователь, в пневмомагистралях установлены датчики давления и пневмораспределители с управляющими электромагнитами, причем выходы датчиков давления и управляющие электромагниты пневмораспределителей Ll гидрораспределителей соединены с блоком усилителей разности сигналов

На фиг. 1 представлена схема источника; на фиг. 2 — блок-схема блока усилителей разности сигналов, Источник сейсмических сигналов содержит гидравлический исполнительный механизм 1 с опорной плитой 2, узел виброизоляции, включающий пневмоопоры 3, механизм 4 подъема-опускания, включающий направляющие устройства 5 и 6 с направляющими стойками 7 и 8, цилиндры 9,10 подьема-опускайия с поршневыми полостями 11 и 12, и штоковыми полостями 13 и 14, устройство 15 синхронйзации, включающее блок 16 усилителей разности сигналов, датчики 17 и 18 перемещения и электрогидравлический преобразователь 19, состоящий из управляющего золотника 20 с преобразователем электромеханическим 21 и упрэвляемого золотника 22 с датчиком 23 положения местной обратной связи, распределитель 24 подьема-опускания, систему 25 гидропитания с насосом?6 и предохранительный клапан 27.

Вход электрогидравлического преобра1755225

15

55 ниями 28, 29. Датчик 23 положения местной обратной связи связан электролинией 41 с блоком 16 усилителей разности сигналов, Распределитель 24 подъема-опускания связан электрической линией 42 с блоком 16 усилителей разности сигналов. Пневмоопоры 3 соединены с компрессором 43 пневмомагистралями 44 и 45, в которых установлены распределители 46, 47 и датчики 48, 49 давления, Управляющие магниты распределителей 46. 47 и выход датчиков

48, 49 давления соединены соответственно электролиниями 50 — 53 с блоком 16 усилителсй разности сигналов. Компрессор 43 снабжен предохранительным клапаном 54.

Блок 16 усилителей разности сигналов включает усилители-сумматоры 55-59 и элемент 60 сравнения, Входы усилителей-сумматоров55;57соединены сэлектролиниями

35,36,41, выход усилителя-сумматора 57 — с электролинией 34, выход усилителя-сумматора 57 — с входом элемента 60 сравнения.

Входы усилителей-сумматоров 56,58,59 соединены с электролиниями 52,53. Выход усилителя-сумматора 56 соединен со входом элемента 60 сравнения, а выходьч усилителей-сумматоров 58, 59 — с электролиниями 50,51 соответственно. Выход элемента 60 сравнения соединен с электролинией 42.

Источник работает следующим образом.

Для приведения источника из транспортного положения в рабочее рабочая жидкость по гидролинии 29 от насоса 26 подается к электрогидраолическому преобразователю 19 и на распределитель 24 подъема-опускания, который по команде от внешнего сигнала включается на опускание опорной плиты 2. При этом одновременно включается компрессор 43, работающий вхолостую, через предохранительный клапан 54, так как в этот момент времени пневмомагистрали 44, 45 перекрыты распределителями 46,47, Далее по гидролинии 32 рабочая жидкость поступает в штоковую полость 13 цилиндра 9 подъема-опускания, Вследствие этого последний начинает перемещаться вниз, увлекая за собой стойку 7, а вместе с ней датчик

18 перемещения, В усилителе-сумматоре

55 происходит сравнение сигналов с датчиков 17, 18 перемещения; Так как в данный момент сигнал с датчика 17 перемещения не изменился, то рассогласование сигналов с усилителя-сумматора 55 поступает на преобразователь 21 электромеханический управляющего золотника 20 электрогидравлического преобразователя

19, Происходит прямое открытие управляющего золотника 20 пропорционально поданному сигналу и рабочая жидкость по гидролинии 37 поступает в торцовую полость управляемого золотника 22, вследствие чего последний перемещается под действием поступавшей рабочей жидкости на прямое открытие, Рабочая жидкость по гидроканалу

40 поступает в управляемый золотник 22 и далее по гидролинии 31 попадает в штоковую полость 14 цилиндра 10 подъема-опускания, который на пинает перемещаться вниз, увлекая за собой направляющую стойку 8.а вместе с ней и датчик 17 перемеще- . ния, сводя таким образом рассогласование сигналов в усилителе — сумматоре 55 к нулю, Таким образом, в штоковую полость 14 цилиндра 10 подьема-опускания попадает гакое же количество рабочей жидкости, как и в штоковую полость 13 цилиндра 9 подьема-опускания. При этом рабочая жидкость из поршневой полости 12 цилиндра 10 подьема-опускания по гидролинии 30, гидроканалу 39, а из цилиндра 9 подъема-опускания по гидролинии 33 через распределитель 24 подьема-опускания попадает в гидролинию

28 и затем в систему гидропитания 25, Опорная плита 2 опускается на грунт и прижимается частью массы транспортного средства.

Направление движения и удержание опорной плиты 2 относительно транспортного средства производится направляющими устройствами 5 и 6, Исполнительный механизм 1 вырабатывает колебания и передает их через опорную плиту 2 в грунт. Виброизоляция транспортного средства осуществляется узлом виброизоляции 3.

После сеанса развертки опорная плита

2 с исполнительным механизмом 1 поднимается в транспортное положение, Операция ссуществляется в обратном порядкепутем включения распределителя 24 подъема-опускания в обратное направление. Рабочее давление поддерживается клапаном

27.

Для увеличения точности синхронного перемещения цилиндров 9, 10 подьема-опускания введена местная обратная связь, контролирующая перемещение управляемого золотника 22 электрогидравлического преобразователя 21 по сравнению с перемещением управляющего золотника 20, Контроль происходит следующим образом.

С гнал о перемещении управляемого золотника 22 с датчика положения местной обратной связи 23 попадает по электролинии 41 в усилитель-сумматор 55 и сравнивается с рассогласованием датчиков 17 и 18 перемещения. Полученный в результате этого сравнения сигнал попадает по элект1755225 рической линии 34 на устройство управления 21 управляющего золотника 20. При незначительном отставании цилиндра 10 подъема-onóñêàíèÿ OT цилиндра 9 подъемаопускания из-за поступления жидкости через определенное время, необходимое на . срабатывание электромеханического преобразователя 21 управляющего золотника

20 после получения электрического сигнала величины рассогласования перемещения датчиков 17, 18 перемещения цилиндров подъема-опускания 9, 10, открытие управляющего золотника 20 пропорционально поданному сигналу прохождения жидкости по гидролинии 37 в торцовую полость управляемого золотника 22, открытие последнего под действием поступившей жидкости и на прохождение жидкостью гидролинии 31, сигнал с усилителя-сумматора 57 поступает по электрической линии 42 на распределитель 24 подъема-опускания. Когда его значение по абсолютной величине превысит внешний сигнал, золотник распределителя

24 подъема-опускания перемещается на определенную величину, прикрывая доступ рабочей жидкости по гидролинии 32 в штоковую полость 13 цилиндра 9 подъема-опускания. Цилиндр 9 подъема-опускания замедляет свой ход и в момент времени, когда движение цилиндров 9,10 подъемаопускания 9,10 синхронизирует, т,е, рассогласование датчиков 17, 18 перемещения будет равно нулю, сигнал с усилителя-сумматора 57 по электрической связи 42 на распределитель 24 подьема-опускания исчезает и под действием внешнего сигнала откроется полностью золотник распределителя 24 подъема-опускания и цилиндр 9 подъема-опускания будет работать на полную мощность. Таким образом, происходит коррекция движения.

Кроме того, после опускания опорной плиты 2 на грунт и вывешивания транспортного средства происходит сравнение сигналов в усилителях-сумматорах 56, 58, 59 по электролиниям 52, 53 с датчиков 48, 49 давления, контролирующих рабочее давление в пневмоопорах 3, При разности давлений в пневмоопорах 3, равной давлению питания или нулевому давлению, что соответствует выходу из строя одйой или двух пневмоопор

3, с усилителя-сумматора 57 сигнал поступает через элемент 60 сравнения по электролинии 42 на управляющий электромагнит распределителя 24 подьема-опускания, который переключает его в обратное направление,и рабочая жидкость по гидролинии 33

30 держащий систему гидропитания с распределительной гидроаппаратурой и насосом, 35

50

5

25 поступает в поршневую 11 полость цилиндра 9 подъема-опускания, в результате чего последний начинает перемещаться вверх, увлекая за собой датчик 18 перемещения. В усилителе-сумматоре 55 произойдет сравнение сигналов с датчиков 17 и 18 перемещения. Следствием этого будет подъем опорной плиты 2 в транспортное положение, в котором можно произвести ремонт или замену пневмоопор 3. Если разность давлений в пневмоопорах 3 меньше давления питания, что соответствует неравномерному заряду пневмоопор 3 или перекосу источника сейсмических сигналов нэ»еровном грунте, то с усилителей-сумматоров 58, 59 в зависимости от знака по электролиниям

50, 51 поступают сигналы на управляющие электромагниты распределителей 46, 47, которые, открывая один из распределителей

46. 47, пропускают сжатый воздух по пневмомагистралям 44 или 45 в пневмоопоры 3 таким образом. что происходит выравнивание давления в неравномерно заряженных пневмоопорах 3 или устранение перекоса источника сейсмических сигналов на неровном грунте.

Формула изобретения

Источник сейсмических сигналов, согидравлический исполнительный механизм с преобразователем-усилителем и опорной плитой, узел виброизоляции, включающий пневмоопоры, соединенные пневмомагистралями с источником сжатого воздуха, механизм подъема-опускания, включающий направляющие, цилиндры подъема-опускания со штоковой и поршневой полостями. гидрораспределитель с управляющим электромагнитом, соединенный с одним из цилиндров подъема-опускания, и устройство синхронизации, содержащее блок усилителей разности сигналов, датчики синхронизации и злектрогидравлический преобразователь, отличающийся тем. что, с целью повышения надежности источника за счет повышения точности синхронизации направляющих стоек, а также за счет контроля за состоянием пневмоопор, в пневмомагистралях установлены датчики давления и пневмораспределители с управляющими электромагнитами, при этом выходы датчиков давления и управляющие электромагниты пневмораспределителей и гидрораспределителей соединены с блоком усилителей разности сигналов, 3755225

1755225 иг.2

Редактор H. Горват

Заказ 2891 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5

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

52

Составитель В, Кордик

Техред М.Моргентал Корректор В. Летрае