亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：加速度重锤脉冲震源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油地震勘探装备技术领域，特别涉及一种脉冲震源，是一种加速度重锤脉冲震源。
背景技术：
目前，油气勘探采用炸药小折射施工对人身安全风险大，对植被环境造成破坏，干扰附近住地的居民，在一些民族、宗教、政治敏感地区存在安全隐患，在油田、工矿、文物、村庄、旅游等场所也限制使用爆炸施工。采用重锤脉冲震源能够协助解决这些问题，降低安全风险。重锤脉冲震源也是中、浅层油气勘探良好的补充激发源，还可以用于煤田、矿产资源、水文勘探、地质防灾以及建筑工程等勘探，用途广泛，具有良好的经济前景。 近几年国外陆续发展了加速度落锤脉冲震源系列，用于小折射及敏感地区的中、浅层油气勘探，采集资料获得了用户的认可，成为炸药、可控震源的补充激发源。我国地震队在国内外施工中，多次遇到这种地表脉冲震源的需求，但我国在该领域的研究至今还没有成熟的产品用于形成规模的生产。因此，发展国产的加速度重锤脉冲震源很有必要。参阅图I。现有的加速度重锤脉冲震源整机行驶状态示意图。重锤脉冲震源4安装在一台通用运载底盘(或无动力拖车)I的后部，车上中部安装有供震源工作的液压动力泵站2 (单独发动机驱动)。震源工作时，翻转油缸3推动重锤脉冲震源4竖直立起，升降油缸16将震源下放到地面上，并将车辆的重量尽可能地压在震源平板11上，车载电子、液压系统驱动震源重锤17撞击震源平板11，冲击能量通过震源平板11传入大地产生人工地震波。参阅图2。现有的加速度重锤脉冲震源结构。导向架14由数根封闭的槽钢焊接成矩形框，矩形框内侧四个角安装有非金属耐磨板24，通过两根翻转轴13铰接在车架上，翻转拉耳15与安装在车架上的翻转油缸一端连接。框架19由两根框架导向槽钢18(长条槽钢)和数块横向钢板加固焊接成“目”字状结构，框架导向槽钢18能在导向架14内侧四个角的非金属耐磨板上导向上下滑动，震源平板11通过两个连接销轴12铰接在框架导向槽钢18上，平板11能够围绕两根销轴12摆动及小范围上下移动。重锤17套装在框架19的内部，重锤与框架之间安装有非金属耐磨板，允许上下运动；重锤上部两侧伸出重锤悬臂22，顶部有两个重锤耳环27。震源气缸20安装在框架19的顶部中间位置，通气加压后活塞杆伸出顶在重锤17的顶部中间位置。两个挂钩油缸21、挂钩26安装在框架19顶部的两侦牝气缸推动挂钩绕枢轴25摆动。两个加压油缸23分别安装在两根框架导向槽钢18的内侦牝活塞杆可以伸出顶着重锤悬臂22，使重锤17向上运动。两个升降油缸16上端铰接在框架19上，下端铰接在导向架14上。震源工作时，翻转油缸一端铰接在车架上，另一端铰接在翻转拉耳15上。翻转油缸推动重锤脉冲震源竖直立起，两个升降油缸16将震源下放到地面上，并将车的重量尽可能地压在震源平板11上，车后轮略离开地面，操作开关通过电子、液压系统操纵两个加压油缸23使重锤17向上运动到达顶部，操纵挂钩油缸21使挂钩26钩住重锤耳环27，震源气缸20上腔预先注入的压缩氮气被再次压缩储存能量，然后加压油缸23向下运动缩回到头，此时震源处于待激发状态。操作开关通过电子、液压系统操纵挂钩油缸21使挂钩26瞬间脱开重锤耳环27，震源激发气缸20储存的压缩能量瞬间膨胀，驱动重锤17向下高速运动撞击震源的平板11，冲击能量通过平板11传入大地产生人工地震波。这种总体布局的车载式加速度重锤脉冲震源，不能将整车的重量全部作为震源平板的压重，比较适合于中、小能量型，对于大能量型则需要较大吨位的车辆，整车的外形尺寸比较大，在村庄、旅游场所、林区等需要重锤脉冲震源的场所使用受到限制。同时，由于采用导向架翻转结构设计，使得该重锤脉冲震源竖直摆正位置操作不便，操作人员经常下车到后部操作摆放，影响施工效率。根据前期进口少量产品的应用情况，还需要解决以下问题，才能够在油气勘探中推广应用①增大震源激发能量，使勘探目的层接近3000米；缩小运载底盘外形尺寸和减轻不能作为压重的重量，提高越野通过能力；②震源激发一致性要好，激发子波应具有较好 的相似性，便于后期资料处理；③避免或减少重锤激发后反弹产生的二次激发，提高激发信号的信噪比降低重锤激发后对车体的反作用力产生较大的脉冲冲击，提高整机的可靠性，减少长时间使用对操作人员健康的影响；⑤震源操作要方便，提高施工效率。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种加速度重锤脉冲震源，具有越野通过能力较强、激发一致性较好、噪音低及高可靠性，用于中、浅层油气资源勘探、小折射表层调查，以及煤田、矿产资源、水文勘探、地质防灾、工程勘探。本实用新型采用的技术方案是加速度重锤脉冲震源，包括平板，链条、橡胶减震块、重锤、框架、加压油缸、震源挂钩、车架、激发气缸、升降油缸、挂钩油缸、重锤挂钩、挂钩气缸、连接板、减震气囊、圆形限位环、导向杆、实心锤体和车架导向结构组成。其特征在于框架的底部两侧各安装有两个减震气囊，减震气囊上端与连接板用螺栓固紧，减震气囊下端在圆形限位环上，导向杆从下往上穿过框架上的安装孔与连接板用螺纹连接。两个升降油缸分别安装在车架中部的两侧，缸体铰轴与车架铰接在升降油缸枢轴处，两个升降油缸的活塞杆端与连接板上的耳座用销轴连接。震源挂钩的一端铰接在车架上。挂钩气缸的一端铰接在车架上，挂钩气缸的另一端铰接在震源挂钩上，挂钩气缸控制挂钩摆动。震源挂钩能挂在框架底部两侧的挂钩耳座上。重锤套装在框架45的四根导向矩形管内，重锤通过八块非金属耐磨导向板组成上下两排导向面，两排导向面与四根导向矩形管配合，只允许重锤上下运动。两个加压油缸分别在重锤的两侧安装，加压油缸的缸体底部坐落在框架的加压油缸下支点位置，加压油缸的缸体与导向矩形管用螺栓连接，加压油缸活塞杆向上推动重锤运动。两个激发气缸分别在重锤的两侧安装，两个激发气缸上端铰接在框架的顶盖上，下端用螺栓固紧在重锤的激发气缸下支点位置。两个激发气缸的连线与两个加压油缸的连线呈十字交叉状态。挂钩油缸的活塞杆端与重锤挂钩的一端相互铰接在第二重锤挂钩铰轴位置，挂钩油缸的另一端铰接在框架的顶盖上，重锤挂钩的另一端铰接在框架的顶盖的第一重锤挂钩铰轴上，挂钩油缸控制重锤挂钩挂住或脱离重锤顶部的挂钩座位置。平板由四根链条悬挂在框架的下部，链条的两端用螺栓连接。框架底部的两侧分别用螺栓连接一个橡胶减震块，平板下降到地面时，通过两个橡胶减震块将整机的重量压在平板上。[0011]重锤由圆柱形的实心锤体、八块上下运动导向的非金属耐磨导向板、两个激发气缸下支座、两个加压油缸上支座和两个挂钩座组成。其中，实心锤体、八块非金属耐磨导向板的安装座、两个激发气缸下支座、两个加压油缸上支座、两个挂钩座组焊成一体，两个加压油缸上支座、两个挂钩座用一块钢板制作；八块非金属耐磨导向板用螺栓固定在支座上，组成上下两排相同的菱形导向面，该菱形导向面与框架中的四根导向矩形管配合，只允许重锤上下运动。框架由矩形下框架、四根导向矩形管、顶盖组成。四根导向矩形管呈正菱形分布，导向矩形管下端与矩形下框架焊接成一体，上端与与顶盖之间采用螺栓连接，锤体从顶部装配到框架内。矩形下框架由矩形管拼焊组成，另外焊接震源挂钩耳座、气囊导向杆孔、力口压油缸下支点和气囊下支点。顶盖83由两块主板和两块连接板组焊成形，连接板有重锤挂钩安装孔。四根导向矩形管的外侧面与车架导向结构配合，实现重锤脉冲震源的升降导向，内侧面与重锤的八块非金属耐磨导向板配合，实现重锤的运动导向。车架导向结构安装在车架的中部位置，由四组导向座和弹性耐磨块组成。每一个导向座上各安装上下两个弹性耐磨块，组成两层菱形导向面结构。弹性耐磨块用螺栓固定在一个圆筒内。参阅图3。加速度重锤脉冲震源整体安装在专用越野车上的示意图(为行驶状态)。重锤脉冲震源32安装在新设计的一种轻型铰接式越野运载底盘31的中部，发动机33安装在整机的后部。重锤脉冲震源32套装在车架导向结构90的方框内，通过其框架结构中的四根导向矩形管82与车架导向结构90配合实现上下运动导向。升降油缸50用于重锤脉冲震源32的升降，缸体铰接安装在车体上，活塞杆端与重锤脉冲震源32铰接连接。震源挂钩47用于重锤脉冲震源32的悬挂，一端铰接安装在车体上。操作升降油缸50并打开震源挂钩47将震源下放到地面，并将整机的重量压在平板41上，即可进行震动激发操作。本实用新型的有益效果本实用新型加速度重锤脉冲震源，①重锤脉冲震源安装在车辆的中部，有效利用整机的重量作为压重，缩小了运载底盘的外形尺寸，减轻了整机的重量，提高了越野通过能力；②采用两个气缸进行激发，气缸内的压力相对较低，提高震源激发的一致性和可靠性，同时增大震源的激发能量，获得更深的勘探目的层；③采用四个减震气囊和两个橡胶减震块对平板施加压重，降低重锤激发后对车体反作用力产生的较大冲击，提高整机的可靠性，减少长时间使用对操作人员健康的影响，同时吸收了重锤激发后剧烈反弹产生的部分二次激发能量，提高激发信号的信噪比本震源采用竖直方向导向升降，方便在驾驶室内操作，施工效率高。

图I是现有的加速度重锤脉冲震源整机示意图。I-运载底盘(或拖车)，2_液压动力泵站，3-翻转油缸，4-重锤脉冲震源，11-平板，16-升降油缸，17-震源重锤。图2a是现有的加速度重锤脉冲震源冲击器结构轴侧示意图。图2b是冲击器顶部结构图；图2c是重锤结构示意图。11-平板，12-连接销轴，13-翻转轴，14-导向架，15-翻转拉耳，16-升降油缸，17-重锤，18-框架导向槽钢，19-框架，20-激发气缸，21-挂钩油缸，22-重锤悬臂，23-加压油缸，24-非金属耐磨板，25-枢轴，26-挂钩，27-重锤耳环。图3是本实用新型加速度重锤脉冲震源整机示意图。31-运载底盘32-重锤脉冲震源，33-发动机，41-平板，47-震源挂钩，50-升降油缸，82-导向矩形管，90-车架导向结构。图4a是本实用新型加速度重锤脉冲震源结构示意图；图4b是图4a的左视图。图5a是重锤44的示意图；图5b是图5a的左视图；图5c是图5a的俯视图。图6a是框架45的示意图；图6b是图6a的左视图；图6c是图6a的俯视图；图6(1是图6a的A-A首I]面图。图7a是车架导向结构90的示意图，图7b是图7a的俯视图。图中，41-平板，42-链条，43-橡胶减震±夹，44-重锤，45-框架，46-加压油缸，47-震源挂钩，48-车架，49-激发气缸，50-升降油缸，51-挂钩油缸，52-重锤挂钩，53-挂钩气缸，54-连接板，55-减震气囊，56-圆形限位环，57-导向杆，71-实心锤体，72-非金属耐 磨导向板，81-矩形下框架，82-导向矩形管，83-顶盖，831-主板，832-连接板，90-车架导向结构，91-弹性耐磨块，92-导向座，d-第一重锤挂钩铰轴，e-升降油缸枢轴，f_加压油缸活塞杆，g-气囊导向杆孔，h-加压油缸下支点，j_气囊下支点，m-激发气缸下支点，η-加压油缸上支座，P-挂钩挂点，U-挂钩耳座，W-第二重锤挂钩铰轴。
具体实施方式
实施例I :以一个加速度重锤脉冲震源为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图4。加速度重锤脉冲震源，包括平板41，链条42、橡胶减震块43、重锤44、框架45、加压油缸46、震源挂钩47、车架48、激发气缸49、升降油缸50、挂钩油缸51、重锤挂钩52、挂钩气缸53、连接板54、减震气囊55、圆形限位环56、导向杆57、实心锤体71和车架导向结构90组成。框架45的底部两侧各安装有两个减震气囊55，减震气囊55的直径300毫米，高200毫米。减震气囊55上端与连接板54用螺栓固紧，减震气囊55下端在圆形限位环56上，导向杆57从下往上穿过框架45上的安装孔与连接板54用螺纹连接。导向杆57采用圆钢加工成。两个升降油缸50分别安装在车架48中部的两侧，升降油缸50的缸径80毫米，行程750毫米。缸体铰轴与车架48铰接在升降油缸枢轴e处，两个升降油缸50的活塞杆端与连接板54上的耳座用销轴连接。震源挂钩47的一端铰接在车架48上。挂钩气缸53的一端铰接在车架48上，挂钩气缸53的另一端铰接在震源挂钩47上，挂钩气缸53控制挂钩47摆动。震源挂钩47能挂在框架45底部两侧的挂钩耳座u上。重锤44套装在框架45的四根导向矩形管82内，重锤44通过八块非金属耐磨导向板72组成上下两排导向面，两排导向面与四根导向矩形管82配合，只允许重锤44上下运动。两个加压油缸46分别在重锤44的两侧安装，加压油缸46的缸径125毫米，行程500毫米。加压油缸46的缸体底部坐落在框架45的加压油缸46下支点位置，加压油缸46的缸体与导向矩形管82用螺栓连接，加压油缸活塞杆f向上推动重锤44运动。两个激发气缸49分别在重锤44的两侧安装，激发气缸49的缸径90毫米，行程600毫米。两个激发气缸49上端铰接在框架45的顶盖83上，下端用螺栓固紧在重锤44的激发气缸下支点m位置。两个激发气缸49的连线与两个加压油缸46的连线呈十字交叉状态。两个激发气缸49的距离为600毫米，两个加压油缸46的距离为600毫米。挂钩油缸51的缸径50毫米，行程55毫米。挂钩油缸51的活塞杆端与重锤挂钩52的一端相互铰接在第二重锤挂钩铰轴位置，挂钩油缸51的另一端铰接在框架45的顶盖83上，重锤挂钩52的另一端铰接在框架45的顶盖83的第一重锤挂钩铰轴上，挂钩油缸51控制重锤挂钩52挂住或脱离重锤44顶部的挂钩座P位置。平板41由金属板叠加组合，螺栓连接。平板41由四根链条42悬挂在框架45的下部，链条42的两端用螺栓连接。框架45底部的两侧分别用螺栓连接一个橡胶减震块43，橡胶减震块43 (两件)采用钢骨架与橡胶硫化成形。橡胶减震块43的橡胶层的直径200毫米。平板41下降到地面时，通过两个橡胶减震块43将整机的重量压在平板41上。参阅图5a。重锤44 :由圆柱形的实心锤体71、八块上下运动导向的非金属耐磨导向板72、两个激发气缸下支座m、两个加压油缸上支座η和两个挂钩座ρ组成。圆柱形的实心锤体71的直径400毫米，高1400毫米。非金属耐磨导向板72的外形尺寸230毫米Χ200毫米XlO毫米。其中，实心锤体71、八块非金属耐磨导向板72的安装座、两个激发气缸下支座m、两个加压油缸上支座η、两个挂钩座ρ组焊成一体，两个加压油缸上支座η、两个挂钩座P用一块钢板制作；八块非金属耐磨导向板72用六个MlO螺栓固定在支座上,组成上下两排相同的菱形导向面，对边非金属耐磨导向板72的距离为475毫米。上下两排相同的菱 形导向面的距离为750毫米。该菱形导向面与框架45中的四根导向矩形管82配合，只允许重锤44上下运动。重锤44的外形尺寸为长745毫米，宽690毫米，高1730毫米。参阅图6b。框架45的轮廓尺寸为长1200毫米，宽800毫米，高2200毫米。框架45由矩形下框架81、四根导向矩形管82、顶盖83组成。矩形下框架81的长1200毫米，宽800晕米，闻150晕米。四根导向矩形管82的截面尺寸150晕米XlOO晕米XlO晕米，长1650毫米。四根导向矩形管82呈正菱形的对边矩形管82距离为480毫米。四根导向矩形管82呈正菱形分布，导向矩形管82下端与矩形下框架81焊接成一体，上端与顶盖83之间采用螺栓连接，每根矩形管82与顶盖83之间采用6根M20螺栓连接。锤体44从顶部装配到框架45内。矩形下框架81由矩形管拼焊组成，矩形管截面尺寸150毫米XlOO毫米XlO毫米。在矩形下框架81两侧的上、下面各焊接一块钢板，然后在两侧钢板上各打一个垂直于矩形下框架81的直径50孔。另外焊接震源挂钩耳座a、气囊导向杆孔g、加压油缸下支点h和气囊下支点j。顶盖83由两块主板831和两块连接板832组焊成形，连接板832有重锤挂钩安装孔d。四根导向矩形管82的外侧面与车架导向结构90配合，实现重锤脉冲震源的升降导向，内侧面与重锤44的八块非金属耐磨导向板72配合，实现重锤44的运动导向。参阅图7b。车架导向结构90安装在车架的中部位置，由四组导向座92和弹性耐磨块91组成。每一个导向座92上各安装上下两个弹性耐磨块91，组成两层菱形导向面结构。对边弹性耐磨块91的距离为685毫米。上下两个弹性耐磨块91的距离为400毫米。弹性耐磨块91用螺栓固定在一个圆筒内，圆筒的内径90毫米。加速度重锤脉冲震源工作原理操作升降油缸50并打开震源挂钩47将震源下放到地面，并将整机的重量压在平板41上；操作两个加压油缸46使加压油缸活塞杆f向上推动重锤44运动，当重锤44运动到达顶部时,操作挂钩油缸51控制重锤挂钩52挂住重锤44,然后操作两个加压油缸46下行回位；操作挂钩油缸51控制重锤挂钩52脱开,重锤44飞速撞击平板41震动激发工作。
权利要求1.ー种加速度重锤脉冲震源，包括平板(41)，链条(42)、橡胶减震块(43)、重锤(44)、框架(45)、加压油缸(46)、震源挂钩(47)、车架(48)、激发气缸(49)、升降油缸(50)、挂钩油缸(51)、重锤挂钩(52)、挂钩气缸(53)、连接板(54)、减震气囊(55)、圆形限位环(56)、导向杆(57)、实心锤体(71)和车架导向结构(90)组成；其特征在于框架(45)的底部两侧各安装有两个减震气囊(55)，减震气囊(55)上端与连接板(54)用螺栓固紧，减震气囊(55)下端在圆形限位环(56)上，导向杆(57)从下往上穿过框架(45)上的安装孔与连接板(54)用螺纹连接；两个升降油缸(50)分别安装在车架(48)中部的两侧，缸体铰轴与车架(48)铰接在升降油缸枢轴(e)处，两个升降油缸(50)的活塞杆端与连接板(54)上的耳座用销轴连接；震源挂钩(47)的一端铰接在车架(48)上；挂钩气缸(53)的一端铰接在车架(48)上，挂钩气缸(53)的另一端铰接在震源挂钩(47)上，挂钩气缸(53)控制挂钩(47)摆动；震源挂钩(47)能挂在框架(45)底部两侧的挂钩耳座(U)上；重锤(44)套装在框架(45)的四根导向矩形管(82)内，重锤(44)通过八块非金属耐磨导向板(72)组成上下两排 导向面，两排导向面与四根导向矩形管(82)配合，只允许重锤(44)上下运动；两个加压油 缸(46)分别在重锤(44)的两侧安装，加压油缸(46)的缸体底部坐落在框架(45)的加压油缸(46)下支点位置，加压油缸(46)的缸体与导向矩形管(82)用螺栓连接，加压油缸活塞杆(f)向上推动重锤(44)运动；两个激发气缸(49)分别在重锤(44)的两侧安装，两个激发气缸(49)上端铰接在框架(45)的顶盖(83)上，下端用螺栓固紧在重锤(44)的激发气缸下支点(m)位置；两个激发气缸(49)的连线与两个加压油缸(46)的连线呈十字交叉状态；挂钩油缸(51)的活塞杆端与重锤挂钩(52)的一端相互铰接在第二重锤挂钩铰轴位置，挂钩油缸(51)的另一端铰接在框架(45)的顶盖(83)上，重锤挂钩(52)的另一端铰接在框架(45)的顶盖(83)的第一重锤挂钩铰轴上，挂钩油缸(51)控制重锤挂钩(52)挂住或脱离重锤(44)顶部的挂钩座(p)位置；平板(41)由四根链条(42)悬挂在框架(45)的下部，链条(42)的两端用螺栓连接；框架(45)底部的两侧分别用螺栓连接一个橡胶减震块(43)，平板(41)下降到地面时，通过两个橡胶减震块(43)将整机的重量压在平板(41)上；所述的重锤(44)由圆柱形的实心锤体(71)、八块上下运动导向的非金属耐磨导向板(72)、两个激发气缸下支座(m)、两个加压油缸上支座(n)和两个挂钩座(p)组成；其中，实心锤体(71)、八块非金属耐磨导向板(72)的安装座、两个激发气缸下支座(m)、两个加压油缸上支座(n)、两个挂钩座(p)组焊成一体，两个加压油缸上支座(n)、两个挂钩座(p)用一块钢板制作；八块非金属耐磨导向板(72)用螺栓固定在支座上，组成上下两排相同的菱形导向面，该菱形导向面与框架(45)中的四根导向矩形管(82)配合，只允许重锤(44)上下运动； 所述的框架(45)由矩形下框架(81)、四根导向矩形管(82)、顶盖(83)组成；四根导向矩形管(82)呈正菱形分布，导向矩形管(82)下端与矩形下框架(81)焊接成一体，上端与与顶盖(83)之间采用螺栓连接，锤体(44)从顶部装配到框架(45)内；矩形下框架(81)由矩形管拼焊组成，另外焊接震源挂钩耳座(a)、气囊导向杆孔(g)、加压油缸下支点(h)和气囊下支点(j);顶盖(83)由两块主板(831)和两块连接板(832)组焊成形，连接板(832)有重锤挂钩安装孔(d);四根导向矩形管(82)的外侧面与车架导向结构(90)配合，实现重锤脉冲震源的升降导向，内侧面与重锤(44)的八块非金属耐磨导向板(72)配合，实现重锤(44)的运动导向；车架导向结构(90)安装在车架的中部位置，由四组导向座(92)和弹性耐磨块(91)组成；每一个导向座(92)上各安装上下两个弹性耐磨块(91)，组成两层菱形导向 面结构；弹性耐磨块(91)用螺栓固定在一个圆筒内。
专利摘要加速度重锤脉冲震源，应用于石油地震勘探。特征框架的底部两侧各有一对减震气囊，分别与圆形限位环和连接板连接。导向杆穿过框架上的安装孔与连接板连接，下方有橡胶减震块与框架连接。两个升降油缸位于车架中部的两侧，杆端与连接板的耳座铰接。震源挂钩、挂钩气缸的一端分别与车架铰接，挂钩气缸推动挂钩摆动，可钩住挂钩耳座。重锤被竖直套装在框架内。一对加压油缸和一对激发气缸交叉安装在重锤的两侧。挂钩油缸控制重锤挂钩钩住重锤。四根链条将平板悬挂在框架的下部。效果是增大震源的激发能量，吸收重锤激发反弹产生的冲击，提高激发信号的信噪比，减小车辆外形尺寸及重量。
文档编号G01V1/147GK202758076SQ20122037964
公开日2013年2月27日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日
发明者邓东, 李彩霞, 杨慧娟, 吴伟, 张宏乐, 张永刚, 贺媛媛 申请人:中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司