Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6545
(13) U
(46) 2010.08.30
(51) МПК (2009)
G 01V 1/00
(54) ВОЗБУДИТЕЛЬ ВИБРАЦИИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА
СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
(21) Номер заявки: u 20100147
(22) 2010.02.15
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Сейсмотехника" (BY)
(72) Авторы: Алампиев Олег Александрович;
Кротиков Сергей Петрович; Иваньков
Александр Николаевич; Демлянко
Татьяна Викторовна; Довженок Лидия
Николаевна (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акционер-
ное общество "Сейсмотехника" (BY)
(57)
Возбудитель вибрации гидравлического источника сейсмических сигналов, содержа-
щий 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 грязесъемни-
ком и сжимающие втулки фланцы с манжетами, отличающийся тем, что он снабжен
выполненным в виде втулки упруго-деформируемым защитным устройством, располо-
женным на верхнем конце плунжера, одним своим концом жестко закрепленным на флан-
це, а другим - контактирующим с нажимной плитой.
Фиг. 1
BY6545U2010.08.30

2. BY 6545 U 2010.08.30
2
(56)
1. Патент США 3929206, МПК G 01V 1/04, 1975.
2. А.с. СССР 1000967, МПК G 01V 1/55, 1983.
Полезная модель относится к возбудителям вибраций источников сейсмических сиг-
налов и может использоваться в источниках сейсмических сигналов вибрационного дей-
ствия с электрогидравлическим следящим приводом, применяемым для поиска нефтяных,
газовых и рудных месторождений.
Известен возбудитель вибраций устройства для возбуждения сейсмических сигналов
[1], включающий гидравлический исполнительный механизм, содержащий инерционную
массу со сквозным цилиндрическим каналом, в котором размещен плунжер и на нем уста-
новлены 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 ра-
бочей жидкости в полости возбудителя вибрации на плунжере колеблется инерционная
масса вместе со втулками, кольцами с уплотнительными элементами и фланцами с гря-
зесъемниками.
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-
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 от-
носительно 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 надеж-
ность и долговечность возбудителя вибраций. Снижение надежности и долговечности яв-
ляется недостатком данного возбудителя вибраций.
Наиболее близким техническим решением является возбудитель вибрации гидравли-
ческого источника сейсмических сигналов [2], включающий инерционную массу с цилин-
дрическим сквозным каналом, с обеих сторон которого установлены упорные втулки с
уплотнительными элементами. Упорные втулки связаны при помощи болтов с инерцион-
ной массой. В осевых расточках втулок и инерционной массы установлен полый плунжер,
своими концами соединенный с нажимной и опорной плитами посредством соединитель-
ного звена с гайкой. Плунжер в средней своей части снабжен поршнем, который совмест-
но с упорными втулками образует 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 положе-
нии 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 прижи-
мается опорная плита к грунту и в гидравлические полости подается под давлением рабо-
чая жидкость. За счет электрогидравлической системы управления инерционная масса
всплывает относительно штока плунжера в среднее положение, и при подаче системой
управления сигналов заданной частоты инерционная масса за счет попеременной подачи

3. BY 6545 U 2010.08.30
3
рабочей жидкости в рабочие гидравлические полости соответственно совершает колеба-
ния аналогичной частоты.
Поскольку перед началом работы инерционная масса была опущена вниз, а также в
процессе работы попеременно открываются концы плунжеров на величину хода инерцион-
ной массы, то на концы плунжеров из атмосферы попадают мелкие абразивные частицы.
Находящиеся на концах штоков мелкие абразивные частицы, попадая в зону переме-
щения инерционной массы, вызывают интенсивный износ грязесъемников, уплотнитель-
ных элементов, а также концов плунжера и втулок.
Интенсивный износ элементов снижает 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 возбудите-
ля вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов.
Решение технической задачи достигается тем, что возбудитель вибрации гидравличе-
ского 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 коль-
ца с уплотнительными элементами и грязесъемником и сжимающие втулки фланцы с
манжетами, снабжен выполненным в виде втулки упруго-деформируемым защитным
устройством, расположенным на верхнем конце плунжера, одним своим концом жестко
закрепленным на фланце, а другим - контактирующим с нажимной плитой.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий
вид возбудителя вибрации гидравлического источника сейсмических сигналов; на фиг. 2 -
выноска А на фиг. 1 в увеличенном масштабе - уплотнительные элементы, грязесъемник и
манжета; на фиг. 3 - выноска Б на фиг. 1 в увеличенном масштабе - крепление упруго-
деформируемого защитного устройства.
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. Пакет втулок
5 и 6 зафиксирован через кольца 7 и 8 фланцами 9 и 10 при помощи винтов 11 и 12.
В кольцах 7 и 8 установлены уплотнительные элементы 13 и грязесъемник 14, а в рас-
точке фланцев 9 и 10 установлены манжеты 15. Герметичность соединения втулок, колец
и инерционной массы обеспечивается уплотнительными элементами 16 и 17. Втулки 5 и 6,
в свою очередь, к фланцам 9 и 10 крепятся винтами 18.
Плунжер 3 своими концами связан с нажимной 19 и опорной 20 плитами посредством
рамы 21, гаек 22 и 23.
На концах плунжера 3 между фланцем 9 и плитой нажимной 19 установлено упруго-
деформируемое защитное устройство 24. Упруго-деформируемое защитное устройство 24
одним своим концом контактирует с фланцем 9, а другим - с нажимной плитой 19.
Упруго-деформируемое защитное устройство 24 выполнено в виде сильфона и жестко
крепится к фланцу 9 при помощи прижима 25 и винтов 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 фигуре не показано).
Устройство работает следующим образом.
Возбудитель вибрации опорной плитой 20 устанавливается на грунт 29 и через
нажимную плиту 19, зафиксированную на плунжере 3 гайкой 22, прижимает опорную плиту
20 массой транспортного средства (на фигуре не показано) к нему.
В исходном положении инерционная масса 1 опущена вниз до контакта нижнего торца
втулки 5 с верхним торцом поршня 4. При этом упруго-деформируемое защитное устрой-
ство 24, закрепленное на фланце 9 прижимом 25 и винтами 26, растягивается и обеспечи-
вает защиту от попадания на концы плунжера 3 из атмосферы мелких абразивных частиц.

4. BY 6545 U 2010.08.30
4
Перед началом сеанса развертки за счет подачи рабочей жидкости под давлением в
рабочую гидравлическую полость 27 инерционная масса 1 устанавливается в среднее по-
ложение относительно плунжера 3, расположенного в сквозном цилиндрическом канале 2.
Системой управления (на фигуре не показана) инерционная масса 1 удерживается в
среднем положении.
При подаче от системы управления (на фигуре не показана) 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, зафиксированными через кольца 7 и 8 винтами 18 к флан-
цам 9 и 10, перемещается вверх.
При перемещении инерционной массы 1 вверх упруго-деформируемое защитное
устройство 24 сжимается.
При подаче системой управления (на фигуре не показана) противоположного по
направлению сигнала рабочая жидкость под давлением подается в рабочую гидравличе-
скую полость 28, а полость 27 соединяется при этом со сливом. Под действием давления ра-
бочей жидкости инерционная масса 1 с установленными в ее сквозном цилиндрическом
канале 2 элементами опускается вниз, при этом упруго-деформируемое защитное устрой-
ство 24 разжимается на величину перемещения инерционной массы 1.
Таким образом, при подаче от системы управления (на фигуре не показана) перемен-
ных 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,
соединенный с опорной плитой 20 посредством рамы 21 с гайкой 23, вызывают колебание
опорной плиты 20, в результате чего возбуждаются в грунте 29 сейсмические волны.
Герметичность соединения в возбудителе вибрации между инерционной массой 1,
втулками 5 и 6 и фланцами 9 и 10, зафиксированными винтами 11 и 12 на инерционной
массе 1, обеспечивается уплотнительными элементами 16 и 17. Герметичность между
плунжером 3 и втулками 5 и 6 обеспечивается уплотнительными элементами 13, располо-
женными в кольцах 7 и 8. Грязесъемник 14 и манжеты 15 предохраняют от попадания аб-
разивных частиц в зону перемещения плунжера 3 и в гидравлические полости 27 и 28.
При колебании инерционной массы 1 на плунжере 3 упруго-деформируемое защитное
устройство 24, расположенное на открытом конце плунжера 3, защищает от попадания на
эти концы из атмосферы мелких абразивных частиц, т.е. является защитным устройством.
При этом за счет своей упругости их торцы, контактирующие с фланцем 9, также совер-
шают колебания, соответствующие колебаниям инерционной массы 1.
При неработающем возбудителе вибраций инерционная масса 1 опускается на плун-
жере 3 до контакта нижнего торца втулки 5 с верхним торцом поршня 4. За счет упругости
упруго-деформируемое защитное устройство 24 растягивается, 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 упруго-деформируемым защитным устройством 24 от по-
падания из атмосферы мелких абразивных частиц, что исключает попадание их в зону
контакта грязесъемника 14, уплотнительных элементов 13, манжет 15.
Отсутствие в зоне контакта мелких абразивных частиц повышает долговечность как
уплотнительных элементов 13, грязесъемника 14, манжет 15, так и поверхности плунжера 3
и, как следствие, повышает долговечность возбудителя вибрации гидравлического источ-
ника сейсмических сигналов.

5. BY 6545 U 2010.08.30
5
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.