專利名稱：下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油地震勘探領(lǐng)域，是一種地震勘探激發(fā)源一電磁可控震源振 動(dòng)器。電磁可控震源振動(dòng)器是把電磁振動(dòng)臺(tái)技術(shù)應(yīng)用到地震勘探激發(fā)源，所形成的一種電 磁驅(qū)動(dòng)的可控震源振動(dòng)器。
背景技術(shù)：
目前，隨著勘探技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)勘探設(shè)備要求越來越高，原有的地震勘探激發(fā) 源在某些方面已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在勘探需求。需要研制一種新的地震勘探激發(fā)源，根據(jù)目前 電磁振動(dòng)臺(tái)技術(shù)發(fā)展情況，把目前已經(jīng)成熟的電磁振動(dòng)臺(tái)技術(shù)應(yīng)用在地震勘探激發(fā)源上， 開發(fā)出一種新的地震勘探激發(fā)源——電磁震源振動(dòng)器。該電磁式電磁震源振動(dòng)器的顯著特 征是大出力，可產(chǎn)生20-400kN電磁振動(dòng)力；能量下傳，振動(dòng)能量主要下傳大地。國內(nèi)外目 前沒有用于地震勘探的大出力電磁震源振動(dòng)器。存在的大出力電磁振動(dòng)臺(tái)只是用于設(shè)備振 動(dòng)測試方面。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，在電磁力的作用 下，推動(dòng)重錘上下運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生地震波傳入地下。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，主要由平板總成、 重錘總成、上壓蓋、隔振氣囊、定心氣囊、中心導(dǎo)向柱組成。其特征在于中心導(dǎo)向柱為圓柱體形，中心導(dǎo)向柱的下端與平板總成中心垂直并通過螺栓固定 在平板總成上。在中心導(dǎo)向柱周圍均布有定心氣囊，定心氣囊下端固定在平板總成的上平 面上，定心氣囊上部有重錘總成。中心導(dǎo)向柱穿過重錘總成。上壓蓋垂直固定在中心導(dǎo)向 柱的頂部。在上壓蓋總成或平板總成的頂部有隔振氣囊。電磁式可控震源振動(dòng)器工作時(shí)，為 了防止振動(dòng)器脫離地面，需要壓重F將振動(dòng)器緊緊壓在地面，壓重F必須通過隔振氣囊施加 給振動(dòng)器，根據(jù)施加位置的不同，電磁震源振動(dòng)器又分為下壓重和上壓重兩種形式。下壓重 是壓重F通過隔振氣囊施加在平板總成上；上壓重是壓重F通過隔振氣囊施加在上壓蓋總 成上。所述的重錘總成由外護(hù)罩、錘芯、勵(lì)磁線圈、滑動(dòng)軸承、上端蓋和下端蓋組成，外護(hù) 罩外壁為柱體形(圓柱體形或正方體形)，錘芯在外護(hù)罩內(nèi)，錘芯固定在外護(hù)罩頂部，勵(lì)磁 線圈纏繞在錘芯的下部，在錘芯與外護(hù)罩內(nèi)壁之間有環(huán)形空間。錘芯有中心孔，在錘芯的中 心孔內(nèi)有滑動(dòng)軸承，在滑動(dòng)軸承的兩端有上端蓋和下端蓋，上端蓋和下端蓋將滑動(dòng)軸承固 定在錘芯的中心孔內(nèi)?；瑒?dòng)軸承與中心導(dǎo)向柱之間滑動(dòng)配合。重錘總成能沿中心導(dǎo)向柱上 下滑動(dòng)。所述的上壓蓋為柱狀體形(如圓柱體形或正方體形)，上壓蓋由鋼板焊焊而成。所述的隔振氣囊和定心氣囊采用的是標(biāo)準(zhǔn)的空氣彈簧，隔振氣囊或定心氣囊的數(shù)量為4、6或8個(gè)。定心氣囊用來平衡重錘總成質(zhì)量，通過調(diào)整定心氣囊內(nèi)部氣壓使重錘總 成保持在行程中位。所述的平板總成由平板、動(dòng)圈骨架和驅(qū)動(dòng)線圈組成。平板由工字鋼平行排列焊接 成的，在平板的中心焊接有中心導(dǎo)向柱的連接座，中心導(dǎo)向柱的連接座上部焊接有加固板， 在連接座下部焊接有封蓋板。在工字鋼周為焊接有周邊封板。在連接座的上部固定有動(dòng)圈 骨架，動(dòng)圈骨架的上平面有向上凸出的環(huán)狀體，在動(dòng)圈骨架上平面凸出的環(huán)狀體上端纏繞 有環(huán)狀的驅(qū)動(dòng)線圈。驅(qū)動(dòng)線圈從下插入到錘芯與外護(hù)罩內(nèi)壁之間的環(huán)形空間內(nèi)。在平板總成中有驅(qū)動(dòng)線圈，重錘總成中有勵(lì)磁線圈，驅(qū)動(dòng)線圈與勵(lì)磁線圈能夠產(chǎn) 生20 400kN電磁振動(dòng)力，行程在10 120mm之間。下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器工作原理參閱圖1或圖2。壓重F通過隔振氣囊4 施加在平板1(或上壓蓋總成3)上，壓重F加上振動(dòng)器自重力應(yīng)不小于電磁振動(dòng)力。工作 時(shí)，平板總成不能脫離大地，驅(qū)動(dòng)圈72的高頻交變電流與重錘總成勵(lì)磁線圈22的恒定磁場 相互作用產(chǎn)生電磁力，在電磁力的作用下，推動(dòng)重錘總成沿中心導(dǎo)向柱6上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同 時(shí)平板1作用于地面，產(chǎn)生地震波傳入地下。隔振氣囊4作用是減緩壓重的沖擊，一方面阻 止振動(dòng)器振動(dòng)傳給壓重設(shè)備，另一方面阻止壓重設(shè)備對(duì)振動(dòng)器施加任何動(dòng)態(tài)力。定心氣囊 5是補(bǔ)償重錘總成的自重，使重錘總成保持在行程的中位。其產(chǎn)生電磁作用力20-400kN，重 錘總成的位移行程10-120mm。 本實(shí)用新型的有益效果下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，壓重F通過隔振氣囊施 加在振動(dòng)器上，將振動(dòng)器壓在地表，在高頻交變電流作用下，能使重錘總成沿中心導(dǎo)向柱上 下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生20-400kN電磁震動(dòng)力，將地震波傳入地下，形成地震勘探激發(fā)源。

圖1是本實(shí)用新型下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖(下壓重)。圖2是本實(shí)用新型下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖(上壓重)。圖3是平板1的示意圖。圖4是圖3的俯視圖。圖5是動(dòng)圈骨架71和驅(qū)動(dòng)線圈72的外形結(jié)構(gòu)圖。圖中，1.平板，3.上壓蓋，4.隔振氣囊，5.定心氣囊，6.中心導(dǎo)向柱，11.封蓋板， 12.連接座，13.周邊封板，14.工字鋼，15.加固板，21.外護(hù)罩，22.勵(lì)磁線圈，23.上端蓋， 24.滑動(dòng)軸承，25.錘芯，26.下端蓋，71.動(dòng)圈骨架，72.驅(qū)動(dòng)線圈。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 :以一個(gè)下壓重的下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器為例，對(duì)本實(shí)用新型作 進(jìn)一步詳細(xì)說明。參閱圖1。本實(shí)用新型下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，主要由平板總成、重錘總成、 上壓蓋3、隔振氣囊4、定心氣囊5、中心導(dǎo)向柱6組成。其特征在于中心導(dǎo)向柱6為圓柱體形，直徑80毫米。中心導(dǎo)向柱6的下端與平板總成中心垂 直并通過螺栓固定在平板總成上。在中心導(dǎo)向柱6周圍均布有六個(gè)定心氣囊5，定心氣囊5 采用的是標(biāo)準(zhǔn)的空氣彈簧。定心氣囊5下端固定在平板總成的上平面上，定心氣囊5上部有重錘總成。中心導(dǎo)向柱6穿過重錘總成。上壓蓋3垂直固定在中心導(dǎo)向柱6的頂部。在 平板總成的頂部有八個(gè)隔振氣囊4。隔振氣囊4采用的是標(biāo)準(zhǔn)的空氣彈簧。重錘總成由外護(hù)罩21、錘芯25、勵(lì)磁線圈22、滑動(dòng)軸承24、上端蓋23和下端蓋26 組成，外護(hù)罩21外壁為圓柱體形，錘芯25在外護(hù)罩21內(nèi)，錘芯25固定在外護(hù)罩21頂部， 勵(lì)磁線圈22纏繞在錘芯25的下部，在錘芯25與外護(hù)罩21內(nèi)壁之間有環(huán)形空間。錘芯25 有中心孔，在錘芯25的中心孔內(nèi)有滑動(dòng)軸承24，在滑動(dòng)軸承24的兩端有上端蓋23和下端 蓋26，上端蓋23和下端蓋26將滑動(dòng)軸承24固定在錘芯25的中心孔內(nèi)?；瑒?dòng)軸承24與中 心導(dǎo)向柱6之間滑動(dòng)配合。重錘總成能沿中心導(dǎo)向柱6上下滑動(dòng)。上壓蓋3為圓柱狀體形，上壓蓋3由鋼板焊焊而成。平板總成由平板1、動(dòng)圈骨架71和驅(qū)動(dòng)線圈72組成。參閱圖3和圖4。平板1由 工字鋼14平行排列焊接成一個(gè)直徑為1000毫米的圓形平板，在平板1的中心焊接有中心 導(dǎo)向柱6的連接座12，中心導(dǎo)向柱6的連接座12上部焊接有加固板15，在連接座12下部 焊接有封蓋板11。在工字鋼14周為焊接有周邊封板13。在連接座12的上部固定有動(dòng)圈 骨架71。參閱圖5。動(dòng)圈骨架71的上平面有向上凸出的環(huán)狀體，在動(dòng)圈骨架71上平面凸 出的環(huán)狀體上端纏繞有環(huán)狀的驅(qū)動(dòng)線圈72。參閱圖1。驅(qū)動(dòng)線圈72從下插入到錘芯25與 外護(hù)罩21內(nèi)壁之間的環(huán)形空間內(nèi)。 在平板總成中有驅(qū)動(dòng)線圈72，重錘總成中有勵(lì)磁線圈22，驅(qū)動(dòng)線圈72與勵(lì)磁線圈 22能夠產(chǎn)生200kN電磁振動(dòng)力，行程為80mm。實(shí)施例2 參閱圖2。實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同點(diǎn)是平板1由工字鋼14平行排列焊接成 一個(gè)方形平板；外護(hù)罩21外壁為四方形柱體，錘芯25為四方形柱體；上壓蓋31為四方形柱 狀體，動(dòng)圈骨架71的上面有向上凸出的四方形環(huán)狀體，在動(dòng)圈骨架71面的凸出四方形 環(huán)狀體的上端纏繞有四方形環(huán)狀的驅(qū)動(dòng)線圈72。驅(qū)動(dòng)線圈72從下部插入到錘芯25與外護(hù) 罩21內(nèi)壁之間的四方環(huán)形空間內(nèi)。在上壓蓋31的頂部有六個(gè)隔振氣囊4。
權(quán)利要求一種下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，主要由平板總成、重錘總成、上壓蓋(3)、隔振氣囊(4)、定心氣囊(5)、中心導(dǎo)向柱(6)組成；其特征在于中心導(dǎo)向柱(6)為圓柱體形，中心導(dǎo)向柱(6)的下端與平板總成中心垂直并通過螺栓固定在平板總成上，在中心導(dǎo)向柱(6)周圍均布有定心氣囊(5)，定心氣囊(5)下端固定在平板總成的上平面上，定心氣囊(5)上部有重錘總成，中心導(dǎo)向柱(6)穿過重錘總成，上壓蓋(3)垂直固定在中心導(dǎo)向柱(6)的頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，其特征是在上壓蓋總成或 平板總成的頂部有隔振氣囊(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，其特征是所述的重錘總成 由外護(hù)罩(21)、錘芯(25)、勵(lì)磁線圈(22)、滑動(dòng)軸承(24)、上端蓋(23)和下端蓋(26)組成， 外護(hù)罩(21)外壁為柱體形，錘芯(25)在外護(hù)罩(21)內(nèi)，錘芯(25)固定在外護(hù)罩(21)頂 部，勵(lì)磁線圈(22)纏繞在錘芯(25)的下部，在錘芯(25)與外護(hù)罩(21)內(nèi)壁之間有環(huán)形空 間，錘芯(25)有中心孔，在錘芯(25)的中心孔內(nèi)有滑動(dòng)軸承(24)，在滑動(dòng)軸承(24)的兩 端有上端蓋(23)和下端蓋(26)，上端蓋(23)和下端蓋(26)將滑動(dòng)軸承(24)固定在錘芯 (25)的中心孔內(nèi)，滑動(dòng)軸承(24)與中心導(dǎo)向柱(6)之間滑動(dòng)配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，其特征是所述的上壓蓋(3) 為柱狀體形，上壓蓋(3)由鋼板焊焊而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，其特征是所述的 隔振氣囊 (4)和定心氣囊(5)采用的是標(biāo)準(zhǔn)的空氣彈簧，隔振氣囊(4)或定心氣囊(5)的 數(shù)量為4、6或8個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，其特征是所述的 平板總成由平板(1)、動(dòng)圈骨架(71)和驅(qū)動(dòng)線圈(72)組成，平板(1)由工字鋼(14)平行 排列焊接成的，外形為圓形或長方形，在平板總成(1)的中心焊接有中心導(dǎo)向柱(6)的連接 座(12)，中心導(dǎo)向柱(6)的連接座(12)上部焊接有加固板(15)，在連接座(12)下部焊接 有封蓋板(11)，在工字鋼(14)周為焊接有周邊封板(13)，在連接座(12)的上部固定有動(dòng) 圈骨架(71)，動(dòng)圈骨架(71)的上平面有向上凸出的環(huán)狀體，在動(dòng)圈骨架(71)上平面凸出 的環(huán)狀體上端纏繞有環(huán)狀的驅(qū)動(dòng)線圈(72)，驅(qū)動(dòng)線圈(72)從下插入到錘芯(25)與外護(hù)罩 (21)內(nèi)壁之間的環(huán)形空間內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，其特征是在平板 總成中有驅(qū)動(dòng)線圈(72)，重錘總成中有勵(lì)磁線圈(22)，驅(qū)動(dòng)線圈(72)與勵(lì)磁線圈(22)能 夠產(chǎn)生20 400kN電磁振動(dòng)力，行程在10 120mm之間。
專利摘要一種下動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，應(yīng)用于石油地震勘探的激發(fā)源。通過中心的安裝孔與中心導(dǎo)向柱下端用螺栓連接在一起。外護(hù)罩與錘芯通過螺栓剛性連接，勵(lì)磁線圈纏繞在錘芯上，滑動(dòng)軸承被上下端蓋固定在錘芯中心孔中。重錘總成通過中心滑動(dòng)軸承與中心導(dǎo)向柱配合，沿導(dǎo)向柱上下運(yùn)動(dòng)。定心氣囊下端與平板總成連接，上端與固定在重錘總成上，通過調(diào)整內(nèi)部的氣壓，使重錘位于行程的中位。動(dòng)圈總成由動(dòng)圈骨架和驅(qū)動(dòng)線圈總成，以中心導(dǎo)向柱為中心，由螺栓固定在平板總成上。效果是在高頻交變電流作用下，產(chǎn)生的電磁力，能使重錘總成沿中心導(dǎo)向柱上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生20-400kN電磁振動(dòng)力，將振波傳入地下，形成地震勘探激發(fā)源。
文檔編號(hào)G01V1/155GK201594144SQ201020104178
公開日2010年9月29日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者傅德蓮, 劉昊, 張宏樂, 馬紅偉 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司