專利名稱：上動(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(guó)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(cè)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上動(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)方案是上動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，主要由平板總成、 重錘總成、上壓蓋總成、隔振氣囊、定心氣囊和中心導(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。上壓蓋總成垂直固定在中心 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)罩底部，勵(lì)磁 線圈纏繞在錘芯的上部，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)。所述的上壓蓋總成是由上壓蓋和驅(qū)動(dòng)線圈。上壓蓋為柱狀體形(如圓柱體形或正 方體形)，上壓蓋的下平面有向下凸出的環(huán)狀體，在上壓蓋下平面的凸出環(huán)狀體的下端纏繞有環(huán)狀的驅(qū)動(dòng)線圈。驅(qū)動(dòng)線圈從上插入到錘芯與外護(hù)罩內(nèi)壁之間的環(huán)形空間內(nèi)。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。所述的平板總成由工字鋼平行排列焊接成的，在平板總成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。在上壓蓋總成中有驅(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。上動(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施加在平板總成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)，平板總成不能脫離地大，上壓蓋總成中驅(qū)動(dòng)線圈32的高頻交變電流與重錘總成勵(lì) 磁線圈22的恒定磁場(chǎng)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)平板總成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為10 120mm。本實(shí)用新型的有益效果上動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，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，電磁震動(dòng)力通過 平板總成將震動(dòng)力傳入地下，形成地震波。上動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器成為地震勘探激 發(fā)源。

圖1是本實(shí)用新型上動(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)用新型上動(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是平板總成1的示意圖。圖4是圖3的俯視圖。圖中，1.平板總成，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，31.上壓蓋，32.驅(qū)動(dòng)線圈。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 :以一個(gè)下壓重的上動(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)用新型上動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，主要由平板總成1、重錘總 成、上壓蓋總成、隔振氣囊4、定心氣囊5和中心導(dǎo)向柱6組成。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1中心 垂直并通過螺栓固定在平板總成1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1的上平面上，定心氣囊5上部有一個(gè)重錘總成。中心導(dǎo)向柱6穿過重錘總成。上壓蓋總成垂直固定在中心導(dǎo)向柱 6的頂部。在平板總成1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為圓柱體形，錘芯25在外護(hù)罩21內(nèi)，錘芯25采 用螺釘固定在外護(hù)罩21底部，勵(lì)磁線圈22纏繞在錘芯25的上部，在錘芯25與外護(hù)罩21 內(nèi)壁之間有一個(gè)圓形環(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)。上壓蓋總成是由上壓蓋31和驅(qū)動(dòng)線圈32。上壓蓋31為圓柱狀體形，上壓蓋31的 下平面有向下凸出的圓環(huán)狀體，在上壓蓋31下平面的凸出圓環(huán)狀體的下端纏繞有圓環(huán)狀 的驅(qū)動(dòng)線圈32。驅(qū)動(dòng)線圈32從上插入到錘芯25與外護(hù)罩21內(nèi)壁之間的圓環(huán)形空間內(nèi)。參閱圖3和圖4。平板總成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上部焊接有一個(gè)加固板15，在連接座12下部焊接有一個(gè)封蓋板11。在工字鋼14周 為焊接有周邊封板13。在上壓蓋總成中有驅(qū)動(dòng)線圈32，重錘總成中有勵(lì)磁線圈22，驅(qū)動(dòng)線圈32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)是平板總成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，上壓蓋31的下平面有向下凸出的四方形環(huán)狀體，在上壓蓋31下平面的凸出四方 形環(huán)狀體的下端纏繞有四方形環(huán)狀的驅(qū)動(dòng)線圈32。驅(qū)動(dòng)線圈32從上插入到錘芯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)利要求一種上動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，主要由平板總成(1)、重錘總成、上壓蓋總成、隔振氣囊(4)、定心氣囊(5)和中心導(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(1)中心垂直并通過螺栓固定在平板總成(1)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(1)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，上壓蓋總成垂直固定在中心導(dǎo)向柱(6)的頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上動(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(1)的頂部有隔振氣囊(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上動(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)底 部，勵(lì)磁線圈(22)纏繞在錘芯(25)的上部，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所述的上動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，其特征是所述的上壓蓋總 成是由上壓蓋(31)和驅(qū)動(dòng)線圈(32)，上壓蓋(31)為柱狀體形，上壓蓋(31)的下平面有向 下凸出的環(huán)狀體，在上壓蓋(31)下平面的凸出環(huán)狀體的下端纏繞有環(huán)狀的驅(qū)動(dòng) 線圈(32)， 驅(qū)動(dòng)線圈(32)從上插入到錘芯(25)與外護(hù)罩(21)內(nèi)壁之間的環(huán)形空間內(nèi)。
5 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的上動(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)量分別為4、6或8個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的上動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，其特征是所述的 平板總成(1)由工字鋼(14)平行排列焊接成的，外形為圓形或長(zhǎng)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)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的上動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，其特征是在上壓 蓋總成中有驅(qū)動(dòng)線圈(32)，重錘總成中有勵(lì)磁線圈(22)，驅(qū)動(dòng)線圈(32)與勵(lì)磁線圈(22) 能夠產(chǎn)生20 400kN電磁振動(dòng)力，重錘總成行程在10 120mm之間。
專利摘要上動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，應(yīng)用于石油地震勘探領(lǐng)域。上動(dòng)圈式電磁可控震源振動(dòng)器，主要由平板總成、重錘總成、上壓蓋總成、隔振氣囊、定心氣囊和中心導(dǎo)向柱組成。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。上壓蓋總成垂直固定在中心導(dǎo)向柱的頂部。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)G01V1/02GK201594143SQ201020104180
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司;中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司