一种双气缸式气动液控重锤震源执行器

摘要

本发明涉及用于中浅地层人工地震地质勘探领域的一种双气缸式气动液控重锤震源执行器，由锤头、锤头连接板、中间连接板、双筒式气缸、锤头悬挂杆、悬挂台、锁舌、锁舌液缸组合、上连接板组成。双筒式气缸缸体两端与连接板刚性连接，缸体中部开有滑动通道，实现对锤头悬挂杆的限位与导向，双筒式气缸两活塞冲击杆下端与锤头安装板连接，两杆进行同步冲击；锤头悬挂杆下端与锤头、锤头连接板连接，上端设有卡槽与由锁舌液缸驱动的锁舌配合，实现对锤头悬挂杆悬置或释放，锤头悬挂杆卡槽与锁舌的配合面的斜面倾角小于当量摩擦角。本专利具有体积小、安装运输方便、卡定效果好、刚度高、震击能量大等优点，可实现连续高效作业。

权利要求

1.一种双气缸式气动液控重锤震源执行器，是由锤头(1)、锤头连接板(2)、中间连接板(3)、双筒式气缸(4)、锤头悬挂杆(5)、上连接板(6)、悬挂台(7)、锁舌(8)、锁舌液缸组合(9)组成；其特征在于：锤头(1)与锤头连接板(2)下表面采用螺钉连接固定；锤头连接板(2)中间安装有锤头悬挂杆(5)，锤头悬挂杆底端设计有定位台阶(5b)，定位台阶(5b)卡定在锤头(1)与锤头连接板(2)之间的凹形槽内；双筒式气缸(4)的左冲击活塞杆(4-1)与右冲击活塞杆(4-2)下端均设置有螺纹，通过螺纹分别连接于锤头连接板(2)上，双筒式缸体(4-3)安装于中间连接板(3)与上连接板(6)的之间，双筒式缸体(4-3)与中间连接板(3)和上连接板(6)用螺钉连接，双筒式缸体(4-3)的两缸对称布置，两缸中间空档处设置导向滑动槽(4a)；

锤头悬挂杆(5)安装在导向滑动槽(4a)内，锤头悬挂杆(5)顶端设有悬挂锁定槽(5a)，悬挂锁定槽(5a)与锁舌(8)配合。

2.根据权利要求1所述的双气缸式气动液控重锤震源执行器：上连接板(6)上表面安装有悬挂台(7)，悬挂台(7)与上连接板(6)用螺钉固定连接，悬挂台(7)中心开有悬挂杆通孔(7a)，锤头悬挂杆(5)穿过悬挂杆通孔(7a)，悬挂杆通孔(7a)下表面设有螺钉安装槽(7b)，螺钉安装槽(7b)直径大于悬挂杆通孔(7a)，悬挂台(7)横向中心设有锁舌滑动通道(7c)，锁舌滑动通道(7c)贯穿至悬挂杆通孔(7a)，锁舌滑动通道(7c)内安装有锁舌(8)；锁舌左端设置有斜面倾角小于当量摩擦角的倾斜面(8a)；锁舌右端加工为凸台(8b)，凸台(8b)通过转换接头(9-1)与锁舌驱动液缸(9-2)的活塞杆连接；固定支撑架(9-3)用螺栓安装在悬挂台(7)上，锁舌驱动液缸(9-2)采用螺钉安装在固定支撑架(9-3)上。

说明书

一种双气缸式气动液控重锤震源执行器

技术领域

[0001] 本发明属于地质勘探领域，特别涉及用于中浅地层人工地震地质勘探的一种双气缸式气动液控重锤震源执行器。背景技术：

[0002] 人工地震地质勘探是钻探前勘测石油、天然气、固体资源、地质找矿的重要手段。油气勘探的勘探活动逐步从常规勘探向高密度、高精度方向发展，特别是在地质构造复杂的深部地层的石油勘探中；重锤震源作为地震勘探中极为重要的地震信号大型激发装备，主要特征就是采用重锤形式产生人工振动信号，重锤震源振动器的往复运动通过压紧在大地上的锤击平板将激振信号传向大地，地质人员通过对振动返回信号波的检测与解释，从而判断地下是否存在油气或储藏油气。

[0003] 目前典型的重锤振动器存在整体体积大、高度高、重量大、冲击能量小、运输移动困难、机械结构强度低、冲击不稳定等缺点。因此研制一种出力大、高度底、便于车载运输、整体刚度大、结构紧凑的锤击震源执行器势在必行。发明内容：

[0004] 本发明的目的在于提供一种体积小、安装运输方便、卡定效果好、结构刚度高、冲击能量大，可实现连续高效作业的双气缸式气动液控重锤震源执行器。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种双气缸式气动液控重锤震源执行器，是由锤头、锤头连接板、中间连接板、双筒式气缸、锤头悬挂杆、上连接板、悬挂台、锁舌、锁舌液缸组合组成。其结构特征在于锤头下端为弧形面，上端设有台阶，采用螺钉连接安装于锤头连接板下表面采用螺钉连接；锤头悬挂杆底端设有定位台阶，定位台阶安装在锤头与锤头连接板之间的凹形槽内，以台阶面对其进行卡定悬挂；双筒式气缸的左冲击活塞杆与右冲击活塞杆下端均设置有螺纹，通过螺纹分别连接于锤头连接板上，双筒式缸体安装于中间连接板与上连接板之间，双筒式缸体与中间连接板和双筒式缸体与上连接板用螺钉连接，双筒式缸体的两缸对称布置，两缸中间空档处设置导向滑动槽；锤头悬挂杆安装在导向滑动槽内，锤头悬挂杆顶端设有悬挂锁定槽，悬挂锁定槽与锁舌配合；上连接板上表面安装有悬挂台，悬挂台与上连接板用螺钉固定连接，悬挂台中心开有悬挂杆通孔，锤头悬挂杆穿过悬挂杆通孔，悬挂杆通孔下表面设有螺钉安装槽，螺钉安装槽直径大于悬挂杆通孔，悬挂台横向中心设有贯穿至悬挂杆通孔的锁舌滑动通道，锁舌滑动通道内安装有锁舌；锁舌左端设置有斜面倾角小于当量摩擦角的倾斜面，锁舌右端加工为凸台；凸台通过转换接头与锁舌驱动液缸的活塞杆连接；固定支撑架通过螺栓安装在锁定固定架上，锁舌驱动液缸采用螺钉安装在固定支撑架上。

[0006] 本发明的优点是：1、本发明采用双气缸式、外围结构刚性连接，实现刚柔合体、冲击出力稳定可靠、简化悬挂悬置机构；2、上部采用锁舌卡槽结构较传统结构减小了安装空间，导向滑动槽的采用使得整体尺寸减小，导向卡定效果更好；3、锤头部分刚度更大，有利于连续高效作业。附图说明：

[0007] 图1为本发明一种双气缸式气动液控重锤震源执行器主视图。

[0008] 图2为重锤震源实例主视图。

[0009] 图3为重锤震源实例左视图。

[0010] 图4为锤头锁紧机构图。

[0011] 图5为重锤震源实例主要液缸与支撑剖视图。

[0012] 图中，1.锤头，2.锤头连接板，3.中间连接板，4.双筒式气缸，5.锤头悬挂杆，6.上连接板，7.悬挂台,8.锁舌,9.锁舌液缸组合,10.砧板支撑液缸,11.调整垫板,12.移动式安装台,13.砧板支撑板,14.砧板组件,15.支撑导向杆,16.砧板悬挂组件,17.锤头提升液缸,18.中空导向立柱,19.空气弹簧。

[0013] 具体实施方法：

[0014] 下面结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0015] 如图1所示，一种双气缸式气动液控重锤震源执行器，是由锤头1，锤头连接板2，中间连接板3，双筒式气缸4，锤头悬挂杆5，上连接板6，悬挂台7，锁舌8，锁舌液缸组合9组成。其结构特征在于锤头1下端为弧形面，上端设有台阶以增加锤头1整体刚度，锤头1与锤头连接板2下表面采用螺钉连接固定；锤头连接板2中间安装有锤头悬挂杆5，锤头悬挂杆底端设计有定位台阶5b，定位台阶5b卡定在锤头1与锤头连接板2之间的凹形槽内；双筒式气缸4的左冲击活塞杆4-1与右冲击活塞杆4-2下端均设置有螺纹，通过螺纹分别连接于锤头连接板
2上，利用机械硬连接直接实现两气缸的同步冲击；双筒式缸体4-3安装于中间连接板3与上连接板6的之间，双筒式缸体4-3与中间连接板3和上连接板6用螺钉连接，双筒式缸体4-3的两缸对称布置，两缸中间空档处设置导向滑动槽4a，锤头悬挂杆5安装在导向滑动槽4a内；
锤头悬挂杆5顶端设有悬挂锁定槽5a，悬挂锁定槽5a与锁舌8配合；上连接板6上表面安装有悬挂台7，悬挂台7与上连接板6用螺钉固定连接，悬挂台7中心开有悬挂杆通孔7a，锤头悬挂杆5穿过悬挂杆通孔7a，悬挂杆通孔7a下表面设有螺钉安装槽7b，螺钉安装槽7b直径大于悬挂杆通孔7a，悬挂台7横向中心设有锁舌滑动通道7c，锁舌滑动通道7c贯穿至悬挂杆通孔
7a，锁舌滑动通道7c内安装有锁舌8，锁舌左端设置有斜面倾角小于当量摩擦角的倾斜面
8a，配合卡定更加稳定；锁舌右端加工为凸台8b；凸台8b通过转换接头9-1与锁舌驱动液缸
9-2的活塞杆连接；固定支撑架9-3用螺栓安装在悬挂台7上，锁舌驱动液缸9-2采用螺钉安装在固定支撑架9-3上。

[0016] 如图2,图3所示：砧板支撑液缸10缸体下端有安装法兰，由螺钉连接于中间连接板3上；砧板组件14位于整套装置的最下方，砧板支撑板13紧接砧板组件14之上；砧板组件14与砧板支撑板13之间设有空气弹簧19，减小冲击时对上部结构的影响；两锤头提升液缸17关于双筒式气缸4对称安装于中间连接板3上，锤头提升液缸17的缸体上端安装法兰采用螺栓安装在上连接板6上，锤头提升液缸17的活塞杆穿过锤头连接板2，锤头提升液缸17的活塞杆的下顶端安装有提升盘，并用双螺母固定并紧；四根中空导向立柱18均匀分布在双筒式气缸4的四周，中空导向立柱18两端有安装法兰并采用螺钉分别安装在中间连接板3上表面与上连接板6下表面；四根中空导向立柱18中各安装一根支撑导向杆15，支撑导向杆15下端有安装法兰并采用螺钉安装在砧板支撑板13上，支撑导向杆15杆体比中空导向立柱18长；支撑导向杆15中上部设有砧板悬挂卡槽，砧板悬挂组件16与砧板悬挂卡槽配合悬挂或释放砧板；中间连接板3紧位于调整垫板11上，调整垫板11安装在移动式安装台12上。

[0017] 本实例工作原理。准备过程：将震源装置移运到指定作业点后，砧板悬挂组件16释放四根支撑导向杆15，由砧板支撑液缸10驱动活塞杆伸出，推动砧板组件14下放到地面后继续推出一定高度，完成将整车重量全部加载到砧板上。

[0018] 锤击过程：驱动锤头提升液缸17的活塞杆向下运动大于锤头行程的距离；利用外围气路系统向双筒式气缸4靠近上连接板6的有效密闭腔室加压到预设压力，再由锁舌液缸9-2驱动锁舌8释放锤头悬挂杆5，双筒式气缸4左右两支冲击活塞杆，锤头连接板2，锤头悬挂杆5，锤头1的组合体在双筒式气缸4气压力和组合体自重作用下快速向下锤击砧板支撑板13，完成一次锤击过程。

[0019] 锤头回收过程：驱动锤头提升液缸17使锤头提升液缸17的活塞杆带动冲击活塞杆，锤头连接板2，锤头悬挂杆5，锤头1的组合体向上运动，当锤头悬挂杆5的悬挂锁定槽5a回到悬挂锁定工作位置时，锁舌驱动液缸9-2带动锁舌9向左运动实现对锤头悬挂杆5进行锁紧；若同一位置需再次震击，则回到锤击过程重复工作。

[0020] 砧板回收过程：驱动砧板支撑液缸10的活塞杆向上回缩，带动砧板支撑板13，支撑导向杆15，砧板组件14一起向上运动，当支撑导向杆15中上部的砧板悬挂卡槽到达卡定悬挂位置时，砧板悬挂组件16内悬挂头工作实现对支撑导向杆15的夹持悬挂，从而实现对砧板支撑板13，砧板组件14的悬挂，此时装置已被置于非工作状态。