Возбудитель вибрации гидравлического источника сейсмических сигналов

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ВОЗБУДИТЕЛЬ ВИБРАЦИИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ(71) Заявитель Республиканское научнопроизводственное унитарное предприятие Сейсмотехника БГУ(72) Авторы Алампиев Олег АлександровичМакаров Виктор ВикторовичКротиков Сергей Петрович Андросенко Александр Павлович Иваньков Александр Николаевич(73) Патентообладатель Республиканское научно-производственное унитарное предприятие Сейсмотехника БГУ(57) 1. Возбудитель вибрации гидравлического источника сейсмических сигналов, содержащий инерционную массу со сквозным цилиндрическим каналом, в котором расположен плунжер, своими концами связанный с нажимной и опорной плитами, установленные на плунжере втулки, промежуточные кольца с уплотнительными элементами и сжимающие втулки фланцы с грязесъемниками, отличающийся тем, что он снабжен, выполненными в виде втулок оппозитно расположенными на концах плунжера упругодеформируемыми защитными устройствами, одними своими концами контактирующими с фланцами, а другими - с плитами. 20212005.09.30 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упругодеформируемые защитные устройства выполнены в виде сильфонов. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упругодеформируемые защитные устройства выполнены в виде кольца из эластичного пенополиуретана.(56) 1. А.с. СССР 612196, МПК 01 1/115, 1976. 2. Патент США 3929206, МПК 01 1/04, 1975. 3. А.с. СССР 1000967, МПК 01 1/55, 1983. Полезная модель относится к возбудителям вибраций источников сейсмических сигналов и может использоваться в источниках сейсмических сигналов вибрационного действия с электрогидравлическим следящим приводом, применяемым для поиска нефтяных,газовых и рудных месторождений. Известен возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов 1, содержащий инерционную массу со сквозным цилиндрическим каналом, в котором размещен плунжер, своими концами связанный с верхней и нижней плитами, силовой рамки, установленные на плунжере втулки, промежуточные кольца с уплотнительными элементами и сжимающие весь пакет втулок фланцы с грязесъемниками. Возбудитель вибрации работает следующим образом. При попеременной подаче рабочей жидкости в полости возбудителя вибраций на плунжере колеблется инерционная масса вместе с втулками, кольцами с уплотнительными элементами и фланцами с грязесъемниками. В исходном положении инерционная масса опущена вниз. При этом выходящий из осевого канала инерционной массы конец плунжера остается открытым. Поскольку на конце плунжера имеется масляная пленка, то она вызывает налипание инородных мелких абразивных частиц. В процессе подготовки к работе следящим гидроприводом инерционная масса выводится на плунжере в среднее положение, при этом через грязесъемник и уплотнительные элементы часть мелких абразивных частиц попадают в зону колебания грязесъемника и уплотнительных элементов. При подаче управляющего сигнала с частотой от 4 до 180 Гц, с такой же частотой относительно среднего положения на плунжере колеблется инерционная масса. Наличие мелких абразивных частиц на плунжере в зоне перемещения уплотнительных элементов и грязесъемника приводит к преждевременному износу как уплотнительных элементов и грязесъемника, так и поверхности плунжера. Преждевременный износ снижает надежность и долговечность возбудителя вибраций. Снижение надежности и долговечности является основным недостатком возбудителя вибраций. Известен также возбудитель вибраций устройства для возбуждения сейсмических сигналов 2, включающий гидравлический исполнительный механизм, содержащий инерционную массу со сквозным цилиндрическим каналом, в котором размещен плунжер и на нем установлены втулки, кольца с уплотнительными элементами и фланцы с грязесъемниками. Плунжер своими концами жестко связан с силовой рамой, которая в свою очередь своей нижней частью соединена с опорной плитой. Возбудитель вибрации работает следующим образом. При попеременной подаче рабочей жидкости в полости возбудителя вибрации на плунжере колеблется инерционная масса вместе со втулками, кольцами с уплотнительными элементами и фланцами с грязесъемниками. В исходном положении инерционная масса опущена вниз. При этом выходящий из осевого канала инерционной массы конец плунжера остается открытым. Поскольку на конце плунжера имеется масляная пленка, то она вызывает налипание инородных мелких абразивных частиц. В процессе подготовки к работе следящим гидроприводом инерцион 2 20212005.09.30 ная масса выводится на плунжере в среднее положение, при этом через грязесъемник и уплотнительные элементы часть мелких абразивных частиц попадает в зону колебания грязесъемника и уплотнительных элементов. При подаче управляющего сигнала с частотой от 4 до 180 Гц, с такой же частотой относительно среднего положения на плунжере колеблется инерционная масса. Присутствие мелких абразивных частиц на плунжере в зоне перемещения уплотнительных элементов грязесъемника приводит к преждевременному износу как уплотнительных элементов и грязесъемника,так и поверхности плунжера. Преждевременный износ снижает надежность и долговечность возбудителя вибраций. Снижение надежности и долговечности является недостатком данного возбудителя вибраций. Наиболее близким техническим решением является возбудитель вибрации гидравлического источника сейсмических сигналов 3, включающий инерционную массу с цилиндрическим сквозным каналом, с обеих сторон которого установлены упорные втулки с уплотнительными элементами. Упорные втулки связаны при помощи болтов с инерционной массой. В осевых расточках втулок и инерционной массы установлен полый плунжер,своими концами соединенный с нажимной и опорной плитами посредством соединительного звена с гайкой. Плунжер в средней своей части снабжен поршнем, который совместно с упорными втулками образуют две рабочие гидравлические полости. Возбудитель вибрации источника сейсмических сигналов работает следующим образом. В исходном положении инерционная масса с упорными втулками опущена вниз до контакта торца верхней втулки с верхним торцом поршня на плунжере. При этом положении инерционной массы увеличивается открытая часть плунжера. В таком положении из атмосферы попадают на незащищенную часть плунжера абразивные частицы. Перед началом работы весом транспортного средства через нажимную плиту прижимается опорная плита к грунту и в гидравлические полости подается под давлением рабочая жидкость. За счет электрогидравлической системы управления инерционная масса всплывает относительно штока плунжера в среднее положение и при подачи системой управления сигналов заданной частоты инерционная масса за счет попеременной подачи рабочей жидкости в рабочие гидравлические полости соответственно совершает колебания аналогичной частоты. Поскольку перед началом работы инерционная масса была опущена вниз, а также в процессе работы попеременно открываются концы плунжеров на величину хода инерционной массы, то на концы плунжеров из атмосферы попадают мелкие абразивные частицы. Находящиеся на концах штоков мелкие абразивные частицы, попадая в зону перемещения инерционной массы, вызывают интенсивный износ грязесъемников, уплотнительных элементов, а также концов плунжера и втулок. Интенсивный износ элементов снижают надежность и долговечность гидравлического возбудителя вибраций, что является основным его недостатком. Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, устранение вышеуказанных недостатков, а именно повышение долговечности возбудителя вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов. Решение технической задачи достигается тем, что возбудитель вибрации гидравлического источника сейсмических сигналов, содержащий инерционную массу со сквозным цилиндрическим каналом, в котором расположен плунжер, своими концами связанный с нажимной и опорной плитами, установленные на плунжере втулки, промежуточные кольца с уплотнительными элементами и сжимающие втулки фланцы с грязесъемниками,снабжен выполненными в виде втулок оппозитно расположенными на концах штоков упругодеформируемыми защитными устройствами, одними своими концами контактирующими с фланцами, а другими - с плитами, при этом упругодеформируемые защитные устройства выполнены в виде сильфонов, а также упругодеформируемые защитные устройства могут быть выполнены в виде кольца из эластичного пенополиуретана. 3 20212005.09.30 Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид возбудителя вибрации гидравлического источника сейсмических сигналов на фиг. 2 выноскана фиг. 1 в увеличенном масштабе уплотнительные элементы и грязесъемник на фиг. 3 - сечение - на фиг. 1 показан вариант выполнения упругодеформируемого защитного устройства, выполненного в виде кольца из эластичного материала. Возбудитель вибрации гидравлического источника сейсмических сигналов содержит инерционную массу 1 со сквозным цилиндрическим каналом 2, в котором расположен плунжер 3 с поршнем 4. С обеих сторон поршня 4 установлены втулки 5 и 6, а в средней его части установлена втулка 7. Пакет втулок 5, 6 и 7 зафиксирован через кольцо 8 и 9 фланцами 10 и 11 при помощи винтов 12 и 13. В кольцах 8 и 9 установлены уплотнительные элементы 14, а в расточке фланцев 10 и 11 установлены грязесъемники 15. Герметичность соединения втулок, кольца и инерционные массы обеспечивается уплотнительными элементами 16 и 17. Втулки 5 и 6 в свою очередь к фланцам 10 и 11 крепятся винтами 18. Плунжер 3 своими концами связан с нажимной 19 и опорной 20 плитами посредством соединительного звена 21 с гайкой 22. На концах плунжера 3 между фланцами 10 и 11 и плитами 20 и 21 установлены упругодеформируемые защитные устройства 23 и 24. Каждое упругодеформируемое защитное устройство 23 и 24 одними своими концами контактирует с фланцами 10 и 11, а другими с нажимной 19 и опорной 20 плитами. На верхнем конце плунжера 3 установлено упругодеформируемое защитное устройство 23, выполненное в виде сильфона, а на нижнем конце плунжера 3 установлено упругодеформируемое защитное устройство 24, выполненное в виде свернутой в кольцо пластины 25 из эластичного пенополиуретана. С целью удержания формы кольца концы пластины 25 соединены липкой лентой 26. Торцы втулок 5 и 6 с торцами поршня 4 образуют рабочие гидравлические полости 27 и 28. В процессе работы опорная плита 20 опускается на грунт 29 и прижимается к нему массой транспортного средства (на фиг. не показано). Устройство работает следующим образом. Возбудитель вибрации опорной плитой 20 устанавливается на грунт 29 и через нажимную плиту 19 прижимает опорную плиту 20 массой транспортного средства (на фиг. не показан) к нему. В исходном положении инерционная масса 1 опущена вниз до контакта нижнего торца втулки 5 с верхним торцом поршня 4. При этом верхний упругодеформируемый защитный элемент 23 растягивается, а нижний 24 сжимается, но оба обеспечивают защиту от попадания на концы плунжера 3 из атмосферы мелких абразивных частиц. Перед началом сеанса развертки за счет подачи рабочей жидкости под давлением в рабочую гидравлическую полость 27 инерционная масса 1 устанавливается в среднее положение относительно плунжера 3, расположенного в сквозном цилиндрическом канале 2. Системой управления (на фиг. не показана) инерционная масса 1 удерживается в среднем положении. При подаче от системы управления (на фиг. не показан) сигнала рабочая жидкость под давлением поступает в рабочую полость 27, а полость 28 соединяется со сливом. Под действием давления рабочей жидкости в рабочей гидравлической полости 27 инерционная масса 1 вместе с втулками 5, 6 и 7 фланцами 10 и 11 перемещается вверх. При перемещении инерционной массы 1 вверх упругодеформируемый защитный элемент 23 сжимается, а элемент 24 разжимается. При подаче системой управления (на фиг. не показан) противоположного по направлению сигнала рабочая жидкость под давлением подается в рабочую гидравлическую полость 28, а полость 27 соединяется при этом со сливом. Под действием давления рабочей жидкости инерционная масса 1 с установленными в ее осевом канале 2 элементами опус 4 20212005.09.30 кается вниз, при этом защитный элемент 23 разжимается, а 24 соответственно сжимается на величину перемещения инерционной массы 1. Таким образом, при подаче от системы управления (на фиг. не показаны) переменных по величине и направлению с определенной частотой сигналов инерционная масса 1 с ее элементами колеблется на плунжере 3 с такой же частотой. Реактивные силы, возникающие при колебании инерционной массы 1, через плунжер 3 и соединительный элемент 21, вызывают колебание опорной плиты 20, в результате чего возбуждаются в грунте 29 сейсмические волны. Герметичность соединения в возбудителе вибрации обеспечивается уплотнительными элементами 14, 16 и 17, а грязесьемник 15 предохраняет от попадания абразивных частиц в зону перемещения уплотнительных элементов 14. При колебании инерционной массы 1 на плунжере 3 упругодеформируемые защитные устройства, расположенные на открытых концах плунжера 3, защищают от попадания на эти концы из атмосферы мелких абразивных частиц, т.е. являются защитными устройствами. При этом за счет своей упругости их торцы, контактирующие с фланцами 10 и 11,также совершают колебания, соответствующие колебаниям инерционной массы 1. При неработающем возбудителе вибраций инерционная масса 1 опускается на плунжере 3 до контакта нижнего торца втулки 5 с верхним торцом поршня 4. За счет упругости упругодеформируемое защитное устройство 24 сжимается, а верхнее упругодеформируемое защитное устройство 23 расширяется, что также обеспечивает защиту свободных концов плунжеров 3 от попадания из атмосферы мелких абразивных частиц, т.е. концы плунжеров остаются чистыми. Как в процессе работы, так и при неработающем возбудителе вибрации свободные концы плунжеров 3 защищены упругодеформируемыми защитными устройствами 23 и 24 от попадания из атмосферы мелких абразивных частиц, что исключает попадание их в зону контакта грязесъемников 15 и уплотнительных элементов 14. Отсутствие в зоне контакта мелких абразивных частиц повышает долговечность как уплотнительных элементов 14, грязесъемников 15, так и поверхности плунжера 3 и, как следствие, повышает долговечность возбудителя вибрации гидравлического источника сейсмических сигналов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5