Гидравлический источник сейсмических сигналов

Гидравлический источник сейсмических сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<,729540

Союз Советских социалистических

Республик

ОПИСА-ЙИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12.10.77 (2l ) 2534468/18-25 с присоединением заявки М (28) Приоритет (51)Щ. Кл.

6 01 Ч 1/14

Гооударотвоииый комитет

СССР до делам изобретоиий и открытий

Опубликовано 25.04.80. Бюллетень J% 15

Дата опубликования описания 25 06.80 (53) УДК 550.834 (088.8) А.С. Шагинян, А. Г. Асан-Джалалов, А. И. Бугаец и А. И. Свинин (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторское бюро сейсмической техники (7l) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ, СИГНАЛОВ

Изобретение относится к геофизике, а именно к гидравлическим устройствам для возбуждения сейсмических сигналов.

Известен источник с гидравлическим приводом, выполненным в виде плунжера передаю1 щего земле повторяющиеся усилия, достаточные для создания в грунте колебаний повышенной интенсивности. В качестве инертной массы применена устанавливаемая над плунжером платформа с балластом (1).

Недостатками такого источника являются

10 низкая производительность и необходимость иметь гидронасос с большим разовым расходом жидкости.

Наиболее близким по технической сутцности к изобретению является гидравлический источник сейсмических сигналов, содержащий пщронасос, блок управления и исполнительный меха низм, содержащий гидросистему, клапан, рабо20 чий орган с поршнем, корпусом н опорной плитой, гндропневмоаккумулятор, соединенный через клапан с силовой гидравлической полостью (21

Однако наличие однокаскадного клапана обеспечивающего большие мгновенные расходы

800-1500 л/с за время в пределах 5-15. мс (эффективное время воздействия опорной плиты на грунт), приводит к увеличению проходных сечений щелей н, как следствие, к увеличению общих размеров и массы клапана. В соответствии с этим требуются и большие усилия, необходимые для перестановки. подвижных элементом клапана, вызванные значительным трением, инерционностью, осевыми и боковыми неуравновешенными силами, снижающими быстродействие клапана. Кроме того, в таких источниках наблюдаются большие потери давления в клапане и соединительных трубопроводах.

Указанные недостатки источника приводят к снижению скорости перемещения опорной плиты, к трудности регулирования величины ускорения н длительности импульса, управления и синхронизации работы ряда источников, к ухудшению статических и динамических характеристик всего устройства.

Для улучшения динамических характеристик устройства клапан выполнен в виде торцового

3 72954 уплотнения, а силовая гидравлическая полость соелинена дополнительным каналом, в котором установлен сервоклапан, с гидросистемой через лемпферную полость, образованную корпусом и поршнем.

На чертеже дано схематическое изображение гидравлического источника сейсмических сигналов.

Гидравлический источник сейсмических сиг- налов содержит гидронасос 1, являющийся источником гидравлической энергии, поршень— инертную массу 2, корпус 3 с опорной плитой

4, контактирующей с геологической средой, силовую гидравлическую полость 5; образованную поршнем 2 H Kop coM 3 c oilopHQH IUIHTott 4, соединенную клапаном 6 с гидрополостью 7 гидропневмоаккумулятора 8, демпферную полость 9, образованную поршнем 2 и корпусом

3, электрогидравлический сервоклапан 10, соеI диняющий через канал 11 демпферную полость

9 с силовой гидравлической полостью 5, золотниковые распределители 12 и 13 с электромагнитным управлением, обеспечивающие через каналы 14-15 зарядку гидрополости 7 гидропневмоаккумулятора 8 рабочей жидкостью и соединение силовой гидравлической полости 5 со сливной магистралью 16, канал 17, соединяющий демпферную полость 9 с нагнетательной магистралью 14, реле 18 давления, предназначенное для контроля давления в пщросистеме, блок управления 19, связанный линиями связи

20, 21, 23 с гидроаппаратурой управления.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении золотниковый распределитель 13 соединяет силовую гидравлическую полость 5 со сливной магистралью !6, при этом электрогидравлический сервоклапан 10 запирает канал 11, соединяющий демпферную полость 9 с силовой, гидравлической полостью 5, а золотниковый распределитель 12 разъединяет

40 каналы 14 и 15. От источника гидравлической энергии гидронасоса 1 по каналам 14 и 17 рабочая жидкость подается в демпферную полость 9. С повышением давления .в демпферной полости 9 клапан 6, выполненный в виде связанных соответственно с поршнем 2 и опорной плитой 4 уплотняющих кольцевых поясков, разобщает силовую полость 5 и гидрополость

7 гидропневмоаккумулятора 8.

При достижении давления в демпферной

50 полости 9 заданной величины срабатывает реле

18 давления, обеспечивая команду с блока управления 19 по линии связи 20 на переключение золотникового распределителя 12, соединяющего канал 14 через канал 15 с гидрополостью

7 гидропневмоаккумулятора 8. Происходит зарядка гидропневмоаккумулятора, при этом возможные утечки рабочей жидкости через клапан

6 и сервоклапан 10, поступающие в силовую

0 4 гидрополость 5, отводятся по магистрали !6 на слив. Величина давления рабочей жидкости в гидрополости 7 контролируется реле 18 давления. При достижении необходимого давления в гидрополости 7 сигнал от реле 18 давления по линии связи 21 поступает на блок управления 19.

Устройство готово для производства импульсного воздействия. По команде с блока управления 19 золотниковые распределители 12 и 13 запирают соответственно нагнетательный канал

15 и сливную магистраль 16, а быстродействующий сервоклапан 10 соединяет через канал 11 демпферную полость 9 с силовой полостью 5.

Резкое повышение давления в силовой полости

5 первоначальное относительное смещение поршня 2 и опорной плиты 4 (вследствие разности площадей демпферной и силовой гидравлической полостей), жестко связанной с клапаном 6 в результате чего происходит разуплотнение клапана 6, а гидрополость 7 гидропневмоаккумулятора 8 соединяется с силовой полостью 5. В работу включается гидропневмоаккумулятор 8— основной источник расхода рабочей жидкости.

Под действием упругих сил сжатого газа, находящегося в газовой полости гидропневмоаккумулятора 8 через разделительную диафрагму, рабочая жидкость иэ гидрополости 7 вытесняется через клапан 6 в силовую полость 5, оказывая импульсное воздействие через опорную плиту 4 на геологическую среду, а поршень 2., являясь реактивной массой, перемещается в противоположном (относительно корпуса 3 с опорной плитой 4) направлении.

Величина относительного перемещения поршня

2 и корпуса 3 с опорной плитой 4 определяется величиной емкости гидропневмоаккумулятора 8 и активной площади силовой полости 5.

Кинетическая энергия поршня 2 гасится за счет повышения давления в демпферной полости 9 (в результате дросселирования рабочей жидкости через канал 11). Эффективность демпфирования регулируется при помощи сервоклапана 10, изменяющего по необходимому закону величину проходного сечения канала 11.

Для воспроизведения последующих импульсов воздействия золотниковый распределитель

13 по команде с блока управления 19 открывается, соединяя силовую полость 5 со сливной магистралью 16, а сервоклапан 10 запирает канал 11 и происходит повторение уже описанных действий.

Предложенный гидравлический источник сейсмических сигналов обладает значительно лучшими динамическими характеристиками, что обусловлено применением двухкаскадного клапана, у которого первый каскад представляет собой быстродействующий сервоклапан с ограниченным

Составитель А. Солодилов

Техред О.Андрейко

Коррекгор Ч Коста

Редактор Т. !!!агова

Заказ 3547/58 Тираж 649

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП * Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное

5 729 расходом, приводящим в действие но необходимому закону второй каскад (клапан 6) с большим расходом; применением в качестве первого каскада электрогидравлического сервоклапана, что позволяет работать при входных сигналах очень малой величины с высоким коэффициентом усиления; возможностью автоматического согласования необходимых характеристик геологической среды эа счет взаимосвязанности скорости, ускорения и времени воздействия и, в конечном счете, времени открытия клапана сброса; снижением потерь давления в результате выполнения всех каналов, гидропневмоаккумулятора, сервоклапана и клапана сброса непосредственно в поршне исполнительного механизма.

Формула изобретения

Гидравлический источник сейсмических сигналов, содержащий гидронасос, блок управле540 6 ния и исполнительный механизм, содержащий гидросистсму, клапан. рабочий орган с поршнем, корпусом и опорной плитой, гнлропневмоаккумулятор, соединенный через клапан с силовой гидравлической полостью. о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, клапан выполнен в виде торцового уплотнения. а силовая гидравлическая полость соединена дополнительным каналом, в котором установлен сервоклапан с гндросистемой через демпфсрную полость. образованную корпусом и поршнем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3034594, кл. !81-5, опублик. 1962.

2. Авторское свидетельство СССР N 303604, кл. G О1 Ч 1/14, )969 (прототип).