Вибрационный источник сейсмических сигналов

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ВИБРАЦИОННЫЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Сейсмотехника(72) Авторы Алампиев Олег Александрович Кротиков Сергей Петрович Багров Сергей Анатольевич Андросенко Александр Павлович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Сейсмотехника(57) Вибрационный источник сейсмических сигналов, включающий транспортное средство, возбудитель вибраций с верхним и нижним штоками, опорную плиту, жестко связанную с нижним штоком возбудителя вибраций, механизм подъема опускания опорной плиты, состоящий из направляющих стоек, установленных в корпусах рамы транспортного средства и жестко связанных своими нижними концами с первыми и вторыми нажимными плитами, силовых гидроцилиндров, шарнирно соединенных с верхними концами направляющих стоек и корпусами рамы транспортного средства, и устройства виброизоляции, размещенного между первыми и вторыми нажимными плитами и опорной плитой,первые и вторые поперченные стабилизирующие тяги с верхними и нижними кронштейнами, отличающийся тем, что первые и вторые поперечные стабилизирующие тяги установлены однонаправленно, при этом нижние кронштейны первых поперечных стабилизирующих тяг связаны с наружным краем опорной плиты и верхние кронштейны этих тяг связаны с внутренним краем первой нажимной плиты, а верхние кронштейны вторых поперечных стабилизирующих тяг соединены с наружным краем второй нажимной плиты и нижние кронштейны этих тяг соединены с опорной плитой.(56) 1. Патент США 4253538, 1981. 2. А.с. СССР 1226378, МПК 01 1/02, 1986. 3. Патент на полезную модель РБ 1997, МПК 01 1/02, 2005. Полезная модель относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов в грунте при проведении сейсморазведочных работ, а именно к вибрационным источникам с гидравлическим приводом, используемым для поиска нефти и газа. Известен источник сейсмических сигналов 1, содержащий транспортное средство и смонтированные на нем возбудитель вибрации с опорной плитой, механизм подъемаопускания возбудителя вибраций с устройством виброизоляции и тяги, соединяющие плиту с механизмом подъема-опускания. Механизм подъема-опускания возбудителя вибрации включает в себя нажимную плиту, на которой установлены направляющие колонны и гидроцилиндры подъема-опускания и которая с четырех сторон посредством пальцев шарнирно связана с кулисой, выполненной в виде двуплечевого рычага, каждое плечо которого шарнирно связано с тягами. Противоположные концы тяг шарнирно связаны через кронштейны с опорной плитой. Связь опорной плиты с нажимной плитой осуществляется посредством цепей и осей. Недостатком данного источника является низкая надежность работы по причине работы только одной пары тяг при возникновении смещающих усилий от статической массы источника. Известен также источник сейсмических сигналов 2, содержащий транспортное средство, установленные на нем возбудитель вибраций с опорной плитой, механизм подъемаопускания возбудителя вибрации с устройством виброизоляции, стабилизирующие тяги,посредством кронштейнов соединяющие опорную плиту, цепи, при помощи осей соединяющие опорную и нажимные плиты и механизм подъема-опускания возбудителя вибрации. Механизм подъема-опускания направляющими колоннами, установленными в подшипниках скольжения, соединяется с рамой транспортного средства. Длина стабилизирующих тяг, соединяющих через кронштейны опорную плиту и механизм подъема-опускания, выбрана таким образом, что они соединяют опорную плиту и механизм подъема-опускания, обеспечивая шарнирную связь опорной плиты с механизмом подъема-опускания в транспортном и рабочем положениях. Недостатком данного источника сейсмических сигналов является также недостаточная надежность работы по причине того, что в его конструкции установленные разнонаправлено стабилизирующие тяги работают также попарно. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является источник сейсмических сигналов 3, включающий транспортное средство, возбудитель вибраций с верхним и нижним штоками, опорную плиту, жестко связанную с нижним штоком, крестовину, жестко соединенную с верхним штоком, устройство виброизоляции, размещенное между нажимными плитами и опорной плитой, механизм подъема опускания опорной плиты, состоящий из направляющих стоек,установленных в корпусах рамы транспортного средства и жестко связанных своими нижними концами с нажимными плитами, а верхними концами с поперечиной, и устройство виброизоляции. Устройство виброизоляции включает пневмоопоры и стабилизирующие тяги с их верхними и нижними кронштейнами. Стабилизирующие тяги расположены разнонаправленно и нижними кронштейнами обе пары тяг соединены с опорной плитой в средней ее части, а верхними кронштейнами связаны с нажимными плитами. Недостатком данного источника сейсмических сигналов является низкая надежность его работы по причине того, что при работе на наклонных участках сейсмического профиля элементы стабилизирующих тяг будут располагаться таким образом, что одна пара стабилизирующих тяг, расположенная в верхней части опорной плиты, не нагружена, в то же 2 58282009.12.30 время вторая пара стабилизирующих тяг нагружается полностью растягивающими усилиями и воспринимает все эти усилия, что в конечном итоге снижает надежность работы как тяг, так и источника в целом. Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, повышение надежности работы источника сейсмических сигналов. Техническая задача достигается тем, что источник, включающий транспортное средство, возбудитель вибраций с верхним и нижним штоками, опорную плиту, жестко связанную с нижним штоком возбудителя вибраций, механизм подъема опускания опорной плиты, состоящий из направляющих стоек, установленных в корпусах рамы транспортного средства и жестко связанных своими нижними концами с нажимными плитами, силовых гидроцилиндров, шарнирно соединенных с верхними концами направляющих стоек и корпусами рамы транспортного средства, и устройства виброизоляции, размещенного между первыми и вторыми нажимными плитами и опорной плитой, первые и вторые поперечные стабилизирующие тяги с верхними и нижними кронштейнами, в котором первые и вторые поперечные стабилизирующие тяги установлены однонаправленно, при этом нижние кронштейны первых поперечных стабилизирующих тяг связаны с наружным краем опорной плиты и верхние кронштейны этих тяг связаны с внутренним краем первой нажимной плиты, а верхние кронштейны вторых поперечных стабилизирующих тяг соединены с наружным краем второй нажимной плиты и нижние кронштейны этих тяг соединены с опорной плитой. Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены фиг. 1 - общий вид источника фиг. 2 - вид А на фиг. 1 фиг. 3 - вид Б на фиг. 2 фиг. 4 - вид В на фиг. 3 без возбудителя вибраций фиг. 5 - вид Г на фиг. 4 на поперечную стабилизирующую тягу фиг. 6 - вид Д на фиг. 5. Вибрационный источник сейсмических сигналов (фиг. 1, 2) содержит транспортное средство 1, возбудитель вибраций 2 с верхним 3 и нижним 4 штоками, опорную плиту 5,жестко связанную с нижним штоком 4, крестовину 6, жестко соединенную с верхним штоком 3, устройство виброизоляции 7, установленное между нажимными первой 8 и второй 9 плитами и опорной плитой 5. Механизм подъема-опускания 10 опорной плиты 5,включающий направляющие стойки 11 и 12, установленные в корпусах 13 рамы транспортного средства 1 и жестко связанные своими нижними концами с нажимными плитами 8 и 9,кронштейны 14 и 15, силовые гидроцилиндры 16 и 17, шарнирно связанные через кронштейны 14 и 15 с верхними концами направляющих стоек 11 и 12 и с корпусами 13 рамы транспортного средства 1. Поперечные первые 18 и 19, вторые 20 и 21 стабилизирующие тяги, продольные тяги 22 и 23, а также цепи 24, 25, 26 и 27 соединяют первую 8 и вторую 9 нажимные плиты с опорной плитой 5. Направляющая стойка 11 жестко соединена с первой 8 нажимной плитой,направляющая стойка 12 также жестко соединена со второй нажимной плитой 9 и через эти стойки 11 и 12 с рамой 13 транспортного средства 1, при этом направляющие стойки 11 и 12 соединены между собой траверсой 28, а также через кронштейны 14 и 15 шарнирно связаны со штоками силовых гидроцилиндров 16 и 17 механизма подъема-опускания 10 опорной плиты 5. Каждая стабилизирующая тяга 18, 19, 20, 21, 22 и 23 (см. фиг. 5, 6) выполнена из стержня 29, осей 30 и 31, а также нижних 32 и верхних 33 кронштейнов, которые жестко соединены с опорной плитой 5 и первыми 8 и вторыми 9 нажимными плитами. Устройство виброизоляции включает в себя оппозитно расположенные относительно поперечной оси возбудителя вибрации два комплекта пневмоопор 34 и 35, состоящие из трех штук. Вибрационный источник сейсмических сигналов работает следующим образом. 3 58282009.12.30 Источник на сейсмическом профиле после установки на физическую точку приводится из транспортного положения в рабочее с помощью механизма подъема-опускания 10. Масло под давлением из гидросистемы источника подается в штоковые полости гидроцилиндров 16 и 17 механизма подъема-опускания 10. Под действием давления рабочей жидкости штоки гидроцилиндров 18 и 17 приводят в движение шарнирно связанные с ними через кронштейны 14 и 15 направляющие стойки 11 и 12, в верхней части жестко связанные между собой траверсой 28, которые, передвигаясь вниз, опускают жестко связанные с ними первые 8 и вторые 9 нажимные плиты и подвешенные к ним на цепях 24, 25, 26 и 27 устройство виброизоляции 7 и опорную плиту 5 с возбудителем вибрации 2 на грунт, при этом механизм подъема-опускания 10 с помощью направляющих стоек 11 и 12, расположенных параллельно одна относительно другой с постоянным межцентровым расстоянием, совершает вертикальное плоско-параллельное движение при подъеме-опускании опорной плиты 5. После установки опорной плиты 5 на грунт при дальнейшем перемещении штоков гидроцилиндров 16 и 17 направляющие стойки 11 и 12 с жестко связанными с ними первыми 8 и вторыми 9 нажимными плитами продолжают движение вниз, деформируя виброизолирующие пневмоопоры 34 и 35 устройства виброизоляции 7 и поднимая(вывешивая) заднюю часть транспортного средства 1 от грунта, нагружают статически опорную плиту 5 через первые 8 и вторые 9 нажимные плиты и устройство виброизоляции 7. При подъеме транспортного средства 1 от грунта в результате деформации устройства виброизоляции 7 цепи 24, 25, 26 и 27 разгружаются и опорная плита 5 с возбудителем вибрации 2 получает возможность самоустанавливаться на поверхности грунта. При самоустановке опорной плиты 5 нагружаются поперечные первые 18 и 19, вторые 20 и 21 и продольные 22 и 23 стабилизирующие тяги через нижние 32, верхние 33 кронштейны, их стержни 29 и оси 30 и 31. Крестовина 6 дополнительно удерживает возбудитель вибрации 2 на опорной плите 5. В данном случае при опускании первой 8 и второй 9 нажимных плит верхние 33 кронштейны опускаются и стержни 29 проворачиваются на небольшой угол, занимая однонаправленное положение. Пневмоопоры 34 и 35, цепи 24, 25, 26 и 27 позволяют небольшие перемещения опорной плиты относительно первой 8 и второй 9 нажимных плит, при этом первые 18 и 19,вторые 20 и 21 поперечные стабилизирующие тяги равномерно нагружаются и удерживают направляющие колонные 11 и 12, а также раму 13 и вместе с ней транспортное средство 1 в поднятом положении относительно опорной плиты 5. При воздействии на опорную плиту 5 попеременного усилия со стороны возбудителя вибраций 2 за счет жесткой связи верхнего 3 конца штока с крестовиной 6 и нижнего конца 4 с опорной плитой 5 последняя совершает возвратно-поступательное перемещение в вертикальной плоскости с заданной частотой и амплитудой и передает их в грунт, возбуждая в нем продольные волны. Вибрация опорной плиты 5 не передается первой 8 и второй 9 нажимным плитам и раме 13 транспортного средства 1, т.к. она гасится устройством виброизоляции 7 за счет пневмоопор 34 и 35. Первая 8 и вторая 9 нажимные плиты, направляющие колонны 11 и 12 вместе с траверсой 28, рама 13 и транспортное средство 1 удерживаются от смещения относительно опорной плиты 5 за счет первых 18 и 19, вторых 20 и 21 поперечных и продольных 22 и 23 стабилизирующих тяг, верхних 33, нижних 32 кронштейнов, а также их осей 30 и 31 и стержней 29. В случае установки опорной плиты 5 на наклонном сейсморазведочном профиле в процессе проведения сеанса развертки, т.е. колебания возбудителя вибрации 2, поперечные первые 18 и 19, вторые 20 и 21, продольные 22 и 23 тяги и элементы их крепления за счет однонаправленной их установки нагружаются равномерно. После проведения сеанса развертки на физической точке сейсмического профиля по сигналу с блока управления работой источника опорная плита 5 с возбудителем вибрации 2 4 58282009.12.30 устанавливается в транспортное положение, при этом задняя часть транспортного средства 1 с помощью механизма подъема-опускания 10 устанавливается на грунт и при дальнейшем движении вверх направляющих стоек 11 и 12 с первыми 8 и вторыми 9 нажимными плитами устройство виброизоляции 7 разгружается, а цепи 24, 25, 26 и 27, ограничивающие вертикальное перемещение опорной плиты 5 относительно первой 8 и второй 9 нажимных плит, одновременно нагружаются равномерно и далее идет подъем опорной плиты 5 с возбудителем вибрации 2 в крайнее верхнее положение. Источник переезжает на следующую точку возбуждения и все операции повторяются. Таким образом, в предлагаемом вибрационном источнике сейсмических сигналов,включающем транспортное средство 1, возбудитель вибраций 2 с верхним 3 и нижним 4 штоками, опорную плиту 5, жестко связанную с нижним штоком 4 возбудителя вибраций 2,механизм подъема опускания 10 опорной плиты 5, состоящий из направляющих стоек 11 и 12, установленных в корпусах рамы 13 транспортного средства 1 и жестко связанных своими нижними концами с первыми 8 и вторыми 9 нажимными плитами, силовых гидроцилиндров 16 и 17, шарнирно соединенных с верхними концами направляющих стоек 11 и 12 и корпусами рамы 13 транспортного средства 1, и устройство виброизоляции 7, размещенное между первыми 8 и вторыми 9 нажимными плитами и опорной плитой 5, первые 18 и 19 и вторые 20 и 21 поперченные стабилизирующие тяги с верхним 33 и нижним 32 кронштейнами, первые 18 и 19 и вторые 20 и 21 поперечные стабилизирующие тяги установлены однонаправленно, при этом нижние 32 кронштейны первых 18 и 19 поперечных стабилизирующих тяг связаны с наружным краем опорной плиты 5 и верхние 33 кронштейны этих тяг связаны с внутренним краем первой 8 нажимной плиты, а верхние 33 кронштейны вторых 20 и 21 поперечных стабилизирующих тяг соединены с наружным краем второй 9 нажимной плиты и нижние 32 кронштейны этих тяг соединены с опорной плитой 5. В предлагаемой конструкции источника сейсмическихсигналов первые 18 и 19 и вторые 20 и 21 поперечные стабилизирующие тяги нагружены равномерно, что повышает надежность как стабилизирующих тяг 18, 19, 20 и 21, так и источника в целом. На дату подачи заявки на полезную модель разработана рабочая конструкторская документация на вибрационный источник сейсмических сигналов, идет изготовление образцов, испытание которых запланировано на июль 2009 г. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6