Гидравлический вибратор для возбуждения сейсмических сигналов

 

й.47Е(,:. ggPg б": >- (- и ск(, И1!д

Описднйге

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ч р, (11) 5 9 8 5 7 7

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) ЗанвлЕно16,07.73 (21) 1948259/18-25 (51) М. Кл,е

Ь 01 М 1/14 (23) Приоритет — (32) Гасударственный комитет

Совета Министров СССР аа делам иаооретений и открытий (31) (33) (43) Опубликовано 1(..03.78.Бюллетень )ц е 1 (45) Дата опубликования описания0 .()5.."1б. (53) УДК 55Î.884 (О88.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Дельберт Вейн Флейр и Дж, Х. Миллер (США) Иностранная фирма

„Континентал, Ойл Компани ( (C111A) (71) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР ДЛЯ ВО3БУ?1, !1Е!111Я

СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области сейсмографических исследований, а точнее к усовсршснствов;!иному гидравлическому сейсмическому вибратору такого типа, который используется для возбуждения непрерывных сейсмических сигналов.

Известны различные сейсмические исс,!едовательские с!Нстемы. в которых используется непрерывный волновой сейсмический сигнал. генерируемый в земле вибратором. Такие вибраторы,в ос!!овп(в! содержат базовую пластину для сцепления с п(?верхи(?стью зе !..!и, реактивну10 массу и линейный исполнительный механизм, обычно п(дравличсский, для возвратнопоступательного движения реакгиьч(ой массы относительно базовой пластины с желаемой

ЧclCT()T(?H

11звсстен гид1?авли !Сский сийсмический вибратор, в котором используется фиксированный пор!Нснь с двумя штоками и реактивная масса, раси(>. Ноженная вокруг поршня, образуя гидравлический цилиндр, посредством которого гидравлическая жидкость может быть введена в нилин 1р для сообщения реактивной массе возвратно-поступательного движения (1) .

В э!(?м устройстве система регулирования

Ги jp1. (проблем. среди которых -возбуждение нежеласмых гармонических колебаний.

В данном мстройстве для того, ч гоо1!

20 сместить или сдвину!1 реактивную м(1сс Ii(зависимо от направля!Ощсго ц1 lllli;jp;I, используется вспомогательный гидравличсcl(ill! нилин lp, связанный с поверкно TbK? реактив!!Ой ма chl и расположен(ный вне центральной линии. Однако было оонаружено, что использов;1нис вспом(н;lгсльнык сдвигак?щи, Ндравли !вски. цилинд598577 ров часто приводит к черезмерному износу вибратора в связи с несбалансированными силами, воздействующими на реактивную ILJññó. К другим недостаткам устройства огносятся проблемы, связанные с вспомогательнымll гидравлическими цилиндрами.

Более близким по технической сущности к настоящему изобретеник) является гидравлический вибратор для возбуждения сейсмически.; сигналов, содержащий раму с опорной плитой, прикрепленный к раме поршневой элемент с осью, перпендикулярной опорной плите, имеющий приводной поршень с двучя поршнеBbJMH штокачи. выступаюпгичи с противоположных, параллельных опорной плите, плоскостей приводного поршня, перемещающуюся инертную массу, содержащую аксиальное отверстие и коаксиально окружающую поршневой элемент, цилиндр вибратора, в который коаксиально входит приводной поршень и источник жидкости под давлением (2).

В этом вибраторе в качестве средства смещения используется пружина.

Цель изобретения — устранение несбалансированных усилий на инерционной массе, Это достигается тем, что предлагаемый гидравлический вибратор снабжен дополнительны vl смешающим цилиндром, образованным кольцевой выемкой на одном из поршневых штоков с упорной кольцевой поверхностью, параллельной опорной плите и направленной в, противоположную сторону от нее, и упорной поверхностью на втулке в инерционной массе, направленный в сторону опорной плиты и параллельно ей, причем смещающий цилиндр через канал в теле поршневого элемента соединен с источником жидкости под давлением.

На чертеже изображен предлагаемый вибратор, вид сооку.

Гидравлический вибратор состоит из рамы

1, имеющей поршневой элемент 2, прикрепленный к ней, и реактивной массы 3, расположен ной вокруг поршневого элемента 2.

Рама 1 чожет ичеть различные формы, она содержн1 опорную плиту 4 и верхнии 5, соединенные ограждением 6.

Поршневой элемент 1 содержит первый поршневой шток 7, конец которого соприкасается с опорной и 1IIToH 4, второй поршневой шток

8, конец которого соприкасается с верхним элементом рамы 5, и расположенный в центре поршень 9 двойного действия. Поршень 9 помещается с возможностью скольжения внутри цилиндра 10, образованного в реактивной массе

3. Поршень 9 имеет любую подходящую простуlo ко IcTрукцию и имеет поршневые кольца или что-лпоо подобное для обеспечения скольжения, хорошей жидкостной изоляции внутри цилиндра 10. Цилиндр !0 образован в реактивной массе 3 множеством цилиндрических втулок и изолирующих к@лец обычным способом.

Гидравлическая жидкость вводится в цилиндр 10 альтернативно на противоположных сторонах поршня 9 через каналы !1 и 12 гидравлической жидкocTII, расположенные на противоположных с JO11онах поршня 9. Каналы 11 и

12 расположены в поршневых IIITDKBx 7 и 8, соответственно, и соединяются с парой каналов

13 и 14, также расположенных в поршневом элементе 2, т. е. каналы 11 гидравлической жидкости соединяются с одним из каналов

13 или 14, а каналы 12 гидравлической жид5 кости соединяются с другим каналом из двух каналов 13 и 14. Каналы 13 и 14 соединяются с парой дополнительных каналов 15 и 16, расположенных в верхнем элементе рамы 5 и связанных с известным вспомогательным или регулирующим клапаном 17, который является частью известной системы гидравлического привоза и регулирования. Клапан регулирования 17 приводится в действие подходящей электрической системой регулирования для принудительного движения гидравлической жидкости под давле15 нием и от цилиндра 10 через каналы 13 и 14 и каналы 11 и 12, что,в свою очередь, является причиной возвратно-поступательного движения реа кти в ной массы 3.

Чтобы сместить реактивную массу 3, между поршневыми штоками 7 или 8 поршневого элемента 2 и реактивной массой 3 в вибраторе есть смещающий гидравлический цилиндр 18. Для примера, как показано на чертеже, самая верхняя часть поршневого штока 8 имеет меньший диаметр по сравнению с самой нижней частью, 25 посредством чего обеспечивается кольцевой выступ 19. Реактивная масса 3 имеет кольцевой выступ 20, который располагается в соответствии с выступом 19 поршневого штока 8 для образования смещаюшего цилиндра 18. Выступ

20 может быть обеспечен нижним концом обычной кольцевой цилиндрической втулки 21, закрепленной в реактивной массе 3 известным способом. Как видно, кольцевой выступ 19 штока 8 функционирует как отдельно действующий поршень с кольцевым пространством между выступом 19 поршневого штока 8 и выступом

20 цилиндрической втулки 21, образуя гидравлический смещающий цилиндр 18. Один или более каналов 22 гидравлической жидкости образованы в поршневом штоке 8 над выступом

19 для введения гидравлической жидкбсти в

4о смещающий цилиндр 18, и имеется канал 23, соединяющий канал (или каналы) 22 с источником гидравлической жидкости постоянного давления посредством клапана регулирования 17.

При работе вибратора гидравлическая жид45 кость подается к цилиндру 10 альтернативно нс противоположных сторонах поршня 9, посредством чего осуществляется возвратно-поступательное движение реактивной массы 3 относительно опорной плиты 4. Одновременно гидравлическая жидкость под постоянным давлением подается и от смешаюшего гидрав, и ского цилиндра 18, посредством чего обеспечивается смещение реактивной массы 3. Понятно, что плошади опоры кольцевых выступов

19 и 20 выбирают такими, что реактивная масса

3 смещается под действием. вертикальной силы, генерируемой в цилиндре 18, подаваемой под постоянным давлением гидравл .ческой жидкостью.

Предлагаемый вибратор имеет ряд преимушеств по сравнению с подобными аппаратами, в кОторых реактивная масса смешается одним

593 5Ó,», Форл и.<а изобретения

JI". I

Т«р1 <., < <2 l1o.Tf«

Ф л,.з i f! If .<Г1зтент>:, гирпг,.;л Pfi(it.ë?íà<<, 4 или более вспомогательными ги !равли <еских<и цилиндрами, смещенными относительно центральной линии реактивной массы.

Вспомогательные гидравлические цилиндры, используемые ранее для смещения реактивной

5 массы треоуют гидравлических шлангов Il другого регулируюшего оборудования, что,в сво<о очередь, создает проблемы эксплуатации. В соответствии с настоящим изобретением, ooeclfcчивается смещающий гидравлический цилиндр, который не требует никаких дополнительных 1о шлангов, изоляции и механических деталей.

В предлагаемом вибраторе смешаюший цилиндр располагается концентрически относительно двигающегося гидравлического цилиндра, и как результат этого на реактивную массу не действуют смешаюшие усилия.

В гидравлической системе предлагаемого вибратора гидравлическая жидкость постоянного давления обеспечивается из основной системы подачи гидравлической жидкости. zo

Этой жидкости представляется возможность течь в обоих направлениях и она может быть использована без какого бы то ни было дополнительного оборудования для обеспечения постоянной смешаюшей силы, воздействуюшей на реактивную массу.

В описываемый вибратор могут оыть внесены изменения деталей конструкции и частей устройства. Например, несмотря на то, что описывался вибратор с зафиксированным поршневым элементом и с гидравличес»ой жидкостью, подаваемой через поршневой элемент, изобретение в равной мере применимо к различным другим вибраторам. Ifxfåfoøèxl другис IIOj2foшие системы и устройства реактивных масс.

Гидравличе I.

Источники <1<,фор»ации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США X" 315!1?33, кл. 1Ь1 — 5, 19б4.

2. Патент США Х! 33!<6391, кл. 1«1 5.

19б7.