Электродинамическая установка для возбуждения сейсмических колебаний в процессе движения

 

Изобретение относится к сейсморазведке , в частности к устройствам для возбуждения упругих колебаний с помощью энергии разряда конденсаторов через излучатель, например, электродинамического типа. Цель изобретения - возбуждение продольных сейсмических волн. Электродинамическая установка для возбуждения сейсмических волн в процессе движения содержит транспортное средство с размещенными на нем генератором и установкой для передвижения и аккумулирования энергии и полуприцеп, снабженный рамой с осями, на которых установлен электродинамический преобразователь с двумя излучателями, каждый из которых состоит из жестко связанного с осью рамы статора с закрепленным на его цилиндрической части индуктором цилиндрической формы, ротора, выполненного в виде обечайки и жестко связанного с наружными обоймами подшипников , во внутренние обоймы которых запрессованы втулки, совмещенные с подвижной плитой. Между плитой статора и подвижной пл итой установлено не менее трех пружин, предварительно сжатьк болтовыми соединениями. Электродинамическая установка работает как при неподвижном транспортномсредстве, так и при «го движении, возбуждая в грунте продольные сейсмические волны. Использование неведущих мостов транспортного средства позволяет упростить конструкцию . 1 3.п. ф-лы, 6 ил. (Л ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

GD4 6 О1 Ч 1/09 1 143

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ "Е,116 . :; .. ведущих мостов транспортного средства позволяет упростить конструкцию. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. (21) 4094167/31-25 (22) 22.05.86 (46) 23.06,88. Бюл. У 23 (7 1) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина и Минусинская опытно-методическая экспедиция.

Производственного геологического объединения "Енисейгеофизика" (72) Л,И.Нечуйвитер, M.Н.Коденко,.

В. Г.Сибгатулин, С.Е.Воронин и О.В.Маслиев (53) 550.834(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 811172, кл. G .01 V 1/157, 1979, Авторское свидетельство СССР

N- 1133570, кл, G 01 Ч 1/02, 1985. (54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН

В ПРОЦЕССЕ ДВИЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к сейсморазведке, в частности к устройствам для возбуждения упругих колебаний с помощью энергии разряда конденсаторов через излучатель, например, электродинамического типа. Цель изобретения — возбуждение продольных сейсмических волн. Электродинамическая установка для возбуждения сейсмичесЛ0„, 14О4999 А1 ких волн в процессе движения содержит транспортное средство с размещенными на нем генератором и установкой для передвижения и аккумулирования энергии и полуприцеп, снабженный рамой с осями, на которых установлен электродинамический преобразователь с двумя излучателями, каждый из которых состоит из жестко связанного с осью рамы статора с закрепленным на

его цилиндрической части индуктором цилиндрической формы, ротора, выполненного в виде обечайки и жестко связанного с наружными обоймами подшипников, во внутренние обоймы которых запрессованы втулки, совмещенные с подвижной плитой. Между плитой статора и подвижной плитой установлено не менее трех пружин, предварительно сжатых болтовыми соединениями. Элек- тродинамическая установка работает как при неподвижном транспортном. средстве, так и при его движении, возбуждая в грунте продольные сейсмические волны. Использование не! 404999

Изобретение относится к сейсморазведке, в частности к устройствам для возбуждения упругих колебаний с помощью энергии разряда конденса5 торов через излучатель, например, элек тродинамического типа.

Цель изобретения — возбуждение продольных сейсмических волн.

На фиг. 1 изображен излучатель 10 электродинамической установки для возбуждения сейсмических волн, поперечный разрез; на фиг..2 — то же, продольный разрез; на фиг. 3 — то же, аксонометрия; на фиг. 4 — индук- 15 тор; на фиг. 5 — электродинамическая установка, вид сбоку; на фиг. 6— .то же, вид сверху.

Электродинамическая установка для возбуждения сейсмических волн содер- 20 жит транспортное средство с ведущими и неведущими мостами, включающее силовую установку для передвижения и аккумулирования энергии, трехфазный синхронный генератор, конденсаторные батареи и воздушные искровые разрядники, и полуприцеп.

Полуприцеп (фиг, 1 — 3) состоит из реактивной массы, размещенной на раме 1, электродинамического преобра- 30 зователя с двумя излучателями 2, которые установлены на осях 3 по обе стороны рамы 1. Каждый излучатель 2 электродинамической установки для возбуждения сейсмических волн содержит статор 4, который с помощью шли" цевого соединения устанавливается на оси 3. Статор 4 от осевого смещения вдоль оси 3 предохраняется фиксато- . рами. 5. На статоре 4 жестко закреп- 40. лена плита 6. К цилиндрической поверхности 7 статора 4 крепится индуктор 8 также цилиндрической формы. Ротор 9 выполнен в виде алюминиевой или медной обечайки, которая спица- 45 ми 10 соединена с двумя втулками 11.

Во внутренние поверхности втулок 11 запрессовываются подшипники 12 качения. Внутренние обоймы подшипников

12 посажены на втулки 13 подвижной плиты 14. Втулки 13 выполнены за одно целое с подвижной плитой 14. Между подвижной плитой 14 и плитой 6 статора 4 размещено не менее трех пружин 15 (например, четыре), предварительно сжатых с помощью болтов

16 и гаек 17, Затяжкой гаек 17:регулируется зазор а, который поддерживается за счет усилия предварительно сжатых пружин 15 в одном направлении и болтов 16 с гайками 17— в другом.

Регулировка зазора 4 осуществляется следующим образом. Специальный калибр толщиной g устанавливается поочередно между индуктором 8 и ротором 9 с каждой из четырех сторон непосредственно под пружинами 15, 3авинчивая или вывинчивая гайки 17 регулируют соответствие зазора требуемой величине. Так как индуктор 8 и ротор 9 имеют цилиндрическую форму с разницей радиусов, равной зазору а, то, следовательно, после установки зазора q под пружинами 15 зазор отрегулирован по всей поверхности. Выполнение этого условия обеспечивает вращение ротора 9 огносительно статора 4 без помех на минимальном расстоянии. Пружины 15, болты 16 и гайки 17 осуществляют связь между подвижной и неподвижной частями излучателя 2.

Подвижная часть излучателя 2 состоит из ротора 9 со спицами 10 и втулками 11, подшипников 12 и подвижной плиты 14 с втулками 13. Неподвижная часть состоит из оси 3, статора

4 и индуктора 8. На индукторе 8 имеется два электрических вывода 18 и

19, подсоединенные к силовой электрической цепи установки (фиг ° 4).

Транспортное средство (тягач) 20 (фиг. 5 и 6) включает смонтированную на раме 21 силовую установку 22 для передвижения и аккумулирования энергии, трехфазный синхронный генератор

23, конденсаторные батареи 24 и воздушные искровые разрядники 25, полуприцеп 26, сцепленный с тягачом 20 сцепным устройством 27, Полуприцеп

26 содержит реактивную массу 28.

Электродинамическая установка работает следующим образом.

В транспортном режиме полуприцеп и рама 1 буксируются транспортным средством, например тягачом, с одного геологического профиля на другой при неработающем генераторе. Разрядный ток проходит по обмоткам индуктора 8, и.излучатели 2 выполняют функции колес полуприцепа, перекатываясь по профилю, копируя его рельеф и воспринимая воздействие реактивной массы. Так как ротор 9 жестко связан

В спицами 10 с двумя втулками 11, а внутрь. последних запрессованы наруж04999

4 чателей 2. Подвижная плита 14 движет- ся по направляюцим болтам 16, сжимая пружины 15. При этом снимаются нагрузки с болтов 16 и они в этот момент

55 ные обоймы подшипников 12, то эти обоймы вращаются вместе с ротором 9 как единое целое. Ось 3 излучателя 2 жестко связана с рамой 1 и статором

4, плита 6 которого посредством пружин 15 и болтов 16 с гайками 17 связана с подвижной плитой 14, а втулки

13 плиты запрессованы во внутренние обоймы подшипников 12, Поэтому внутренняя обойма подшипников 12 остается неподвижной относительно рамы 1 и движется вместе с ней по одной и той же траектории.

Во время движения установки по профилю возможен случай зависания одного из излучателей 2 полуприцепа с последующей ударной постановкой

его на грунт. При зависании необходимо исключить изменение зазора между подвижной и неподвижной частями излучателя ° Поэтому пружины 15 имеют такую предварительную затяжку, при которой обеспечивается .неизменное положение ротора 9 относительно статора 4 при вывешивании излучателя 2 над землей.

Рабочий режим установки для возбуждения сейсмических волн можно разделить на два: излучение при неподвижном тягаче и излучение при движении тягача.

В рабочем режиме излучения сейсмических колебаний при неподвижном тягаче полуприцеп располагается на рабочей точке исследуемого профиля, После заряда конденсаторов генератора по команде оператора происходит их разряд. При прохождении электрического тока по обмоткам индуктора 8 в роторе 9 резко возрастают токи. В результате этого между индуктором 8 и ротором 9 возникает силовое взаимодействие, стремящееся оттолкнуть ротор 9 и статор 4 один от другого.

Так как неподвижная часть излучателей 2 опирается через статор 4, ось

3, раму 1 о реактивную массу, то ротор 9 вместе с подшипниками 12 и неподвижной плитой 14 отталкивается от статора 4 с индуктором 8. При этом энергия силового импульса, передаваемая ротору 9, который ударом верти-. кально вниз по грунту направляет эту энергию в землю, создает колебания грунта.

При движении ротора 9 вниз относительно статора одновременно с ним движется и вся подвижная часть иэлу1О

40 находятся в ненагруженном состоянии.

После прекращения действия импульса силы на ротор 9 пружины 15 стремятся занять свое первоначальное положение, возвращая к исходному состоянию всю подвижную часть излучателя 2. Болты

16 снова нагружаются действием реактивной массы. После этого можно повторять процесс возбуждения сейсмическйх волн.

В рабочем режиме излучения сейсмических волн при движении тягача полуприцеп с рамой 1 буксируются тягачом вдоль геологического профиля.

Генератор включен и работает на зарядку конденсаторов. Статор 4 вместе с индуктором 8 движется по траектории, параллельной профилю грунта, а ротор 9, перекатываясь по грунту, вращается вокруг статора 4. После разряда конденсаторов и возникновения импульса силы между статором 4 и ротором 9 последний осуществляет два движения: воздействует на грунт, передавая энергию взаимодействия в глубь профиля, создавая сейсмосигнал, и продолжает вращаться относительно своей оси, перемещаясь по геологическому профилю. Затем под действием пружин 15 подвижные части излучателей 2 занимают исходные положения.

Так как процесс сейсмоизлучения очень кратковременный и занимает по времени несколько миллисекунд, то на его качество практически не влияет скорость движения тягача.

Применение электродинамической установки при геофизических работах позволяет возбуждать продольные сейсмические волны при движении транспортного средства и обеспечивает высокую производительность, так как конструкция излучателей позволяет производить сейсмоисследования не только на месте без предварительной подготовки, но и при движении транспортного средства, Использование неведущих мостов транспортного средства позволяет значительно упростить конструкцию электродинамической установки для возбуждения сейсмических волн в процессе движения.

5 1404999

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я и

1. Электродинамическая установка для возбуждения сейсмических колебаний в процессе движения, содержащая транспортное средство с ведущими и неведущими мостами, с размещенными на нем генератором и установкой для передвижения и аккумулирования энергии и полуприцеп с установленным на нем электродинамическим преобразова-телем с двумя излучателями, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью

: возбуждения продольных сейсмических волн, полуприцеп снабжен рамой с осями, на которых установлены излучатели, каждый из которых снабжен жестко связанным с осью рамы статором с литой и с закрепленным на его цилиндрической части индуктором цилиндрической формы, ротором, выполненным в виде обечайки и жестко связанным с наружными обоймами подшипников, во внутренние обоймы которых запрессованы втулки, выполненные эа одно целое с подвижной плитой, причем между плитой статора и подвижной плитой установлено не менее трех пружин, предварительно сжатых болтовыми соединениями

2. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения KQHcTpóêöèè, излучатели установлены на осях неведущих мостов транспортного средства.

1404999

У

7Е

1404999

22 20

Фиг. 5

2У г7 л Г

Составитель Н. Позднякова

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор И, Муска

Редактор В. Петраш

Заказ 3101/51

Тираж 522

Подписное

В1!К1ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4