Устройство для излучения звуковых волн

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПА 1 ЕйеУ Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликован Гасударственный комитет Совете Министров СССР оа делам иэаоретений и открытий) Авторыизобретени ж иль и Клод Иностранная фирма а дю Петроль, де Карбаявитель иЭститю фр йа Любрифьян ЛУЧЕНИЯ ЗВУКОВ(54) УСТ ВО обладае твв изготовлении.Цель изобретения - повышение прочностиустройства. Для атого съемные средства дляподдержания подвижных элементов,содержат,голкатель, жестко соединенный с первым поршнем только в одном направлении перемещения,имеющий стенку, устроенную таким образом,чтобы она под действием давления жидкойсреды была прижата к стенке, жестко соедеененной с первым цилиндром, и амортизатор,расположенный между топкателем и автоматической системой разводки. Кроме того;первый поршень соединен со вторым цилиндром, д причем его внутреннее сечение соответствуетсечению второго поршня. а толкатель распо4ложен между первым и вторым цилиндрами,Стенка, соединенная с первым цилиндром, представляет собой стенку упругой мембраны, преоо крепленной к стенке первого цилиндра, и соСтавляет с ней камерус переменныМобъемом,окружаюшую внутреннюю стенку толкателя.Стенка, соединенная с толкателем, представляет собой клапан, соединенный с внутренней 25 стенкой толкателя, а стенка первого цилиндИзобретение относится к устройствам дл возбуждения упругих колебаний в жидкости и может быть использованов разведочнойгеофизике,Известно устройство для излучения звуковых волн в жидкой среде, содержащее два алемента, подвижных в двух противоположных направлениях, выполненных из жесткого мате риала и герметично связанных между собой кольцевоймембраной, ) выполненной из деформируемого материала и образуюшей вместе с вышеназванными алементами герметичную полость автоматические средства разводки элементов, включаюшие первый цилиндр, связанный с одним иэ подвижных алементов, второй цилиндр, первый и второй поршни, сечения которых соответствуют сечениям первого и второго цилиндров соответственно, и средства питания цилиндров текущей средой под давлением, съемного средства для удержания обоих элементоввразведенном положении и средства дпя создания внутри полости давления, величина которого намного меньше давления снаружи полости 1 , Это устройсой прочностью и сложностра представляет собой стенку полого кольцевого упора, причем средства питания цилиндров соединены с внутренней полостью первого цилиндра и с внутренним объемом упора,Клапан связан с эаплечиками первого цилинд- бра, сечение которого несколько больше сечения клапана.На фиг, 1 показан первый вариант исполнения системы раздвигания, находяшейся вустройстве излучения в контактном положении на фиг. 2 - то же, в процессе раздвигания; на фиг, 3 то же, в конце процессараэдвиганид на фиг. 4 - то же, в раздвинутом положении, в момент, предшествующийнепосредственно излучению; на фиг. 5 - второй вариант исполнения системы раздвигания,в контактном положении; на фиг. 6 - третийвариант исполнения системы устройства с егогидравлической системой управления и ее питаюшими элементами, подвижные элементы 20находятся в контактном положнии; на фиг. 7 разрез гидравлической системы на фиг. 5 вконцефаы раздвигания подвижных элементов;на фиг. 8 то же, подвижные элементы блоки-,рованы в раздвинутом положении и готовы 20для их сближения, Устройство излучения(фиг. 1-4) содержит два подвижных элемента 1 а и 1 в, Две кольцевых ленты 2 а и2 в нз эластичного материала крепятся каждая своею внутренней периферией к внешней 30периферии одного из подвижных элементов1 а, 1 в стяжными болтами 3. Внешняя периферия каждой ленты крепится к кольцевомуфпанцу 4 стяжными болтами 5, Металлнческие кольца 6 размещены под головками бол- Збтов 3 и кольцевыми лентами для предупреж,дения разрушения эластичного материала. Кольцевые выступы 7 и 8 выполнены соответственно на концах элементов 1 а, 1 в и фланца 4.Ленты 2 а, 2 в, облег 1 ающие эти выступы, 40обеспечивают, герметичность внутренней кмеры устройства.1 идравлическая система соединена с элментом 1 а. Она содержит первый цилиндр 9,соединенный с элементом 1 а и сообщающийся с внутренней камерой устройства отверсти-,ем 10. Первый поршень 11 скользит в первом цилиндре 9. Этот поршень снабжен полымстержнем, который представляет собой второй цилиндр 12, Последний скользит вокруг фвто)ого поршня 13, который крепится к эе,крытрму 1 концу цилиндра 9 стержнем 14, вокруг которого скользит поршень 11,Ход поршня ограничен внутренним выступом 15 цилиндра 9. Поршень 11 и второйцилиндр 12, который соединен с ним, свободны по отношению к системе,Нажимной элемент в виде цилиндрическойтрубки 16, длина которой равна внутреннейвысоте цилиндра 9 эа минусом толшины поршня 11, и диаметр которой несколько меньшевнутреннего диаметра выступа 15, можетскользить свободно в цилиндре 9 вокруг поршня 13. фиксирующее кольцо 17 закрываетотверстие 10 между скользящей трубкой 16и внутренней стенкой цилиндра 9, Цилиндреческая мембрана 18 из упругого материаларасположена герметично внутри цилиндра 9в части цилиндра, находящейся между выступом 15 и кольцом 17. Пространство междумембраной и цилиндром образует герметичную цилиндрическую камеру 19,Система питания жидкостью (представлена на чертеже не полностью) содержит питеюшую камеру 19, трубопровод 20, трубопр.вод 21 питающую камеру 22, ограниченнуюзакрытым концом цилиндра 9 н поршнем 11,и трубопровод 23, питающий камеру 24, огра.ниченную во втором цилиндре 12 первым поршнем 11 и вторым поршнем 13,Камеры,19, 22, 24 регулируемого объема предназначены для содержания жидкости,например масла. Подвижные элементы 1 а и1 в (фиг. 1) находятся в контактном положнии, поршень 11 находится в основании цилиндра 9 у его закрытого конца. Камера 22имеет своР минимальный объем, а камера24 - максимальный. Трубка 16 полностьювдвинута в цилиндр 9 и между ней и цилиндрической мембраной 18 сушествует зазор,По трубопроводу 20 в камеру 22 заливаютмасло. Поршень 11 в этом случае отталкивается к другому концу цилиндра до выступа 15, образующего упор. Масло, содержащееся в камере 24, выводится по трубопроводу 23. В процессе своего перемешения поршень 11 приводит в действие посредствомцилиндра 12 трубку 16, которая скользит вцилиндре 9. Амортизирующий элемент 25 например резиновая прокладка, расположен между основанием цилиндра 12 и основанием трубки 16 и предотврашает разрушение этих элментов при их соприкосновении,Конец трубки, противоположный поршню,упирается в подвижный элемент 1 в и раздвигает два подвижных элемента (фиг. 2).Когда элементы 1 а и 1 в максимально удалены один от другого (фнг, 8),заливают масло по трубопроводу 21 в камеру 19, так чтобы мембрана 18 из упругого материала оказалась сильно прижатой вокруг трубки 16,Затем заливают масло по трубопроводу23 в камеру 24 для перемешения первогопоршня 11 к основанию первого цилиндра 9.Трубка 16, сильно охваченная мембраной 18сама удерживает элементы 1 а, 1 в максимально раздвинутыми (фиг, 4),Для посылки звукового импульса в этомслучае достаточно устранить давление в ка 579953.е 19, Мембрана 18, не прижатая болеек трубке 16, освобождает последнюю и под,вижные элементы 1 а и 1 в иод действиел 1 гидростатического давления, образующегося внутри устройства, и депрессии, . образующейся во 5внутренней. камере, резко сближаются, создавая в момент, когда они встретятся, удар,который создает звуковую волну, применяемую ясейсмической разведке.Второй вариант исполнения системы раздвигания (фиг. 5) содержит первый цилиндр9, который крепится к одному из элементов1 а в котором скользит первый поршень 11,Второй цилиндр 12 крепится к первому цилиндру 9, Поршень 13 скользит во втором 15цилиндре 12 и соединен с первым поршнемобщим стержнем 26, Система, образованнаяобоими поршнями и их стержнем, свободная.Ход первого поршня ограничен выступом1 5 внутри первого цилиндра.20Нажимной элемент в виде цилиндра 27,длина которого равна внутренней высоте первого цилиндра за минусом толщины первогопоршня, а диаметр которого несколько меньше внутреннего диаметра выступа 15, может 25скользить свободно в цилиндре 9, Он направляется с одной стороны выступом 15, и сдругой стороны фиксирующим кольцом 17,помешнным на ровне отверстия 10 первогоцилиндра, к внутренней камере устройства. 30Нажимной элемент 27 имеет на своемконце углубление 28, в котором расположенамортизируюший элемент 25. Упругая цилидрическая мембрана 18 фиксируется междувысту".ом 15 и фиксируюшим кольцом 17, 35Система питания жидкостью содержит трубопровод 21, который питает камеру 19 между мембраной 18 и стенкой цилиндра 9, трубопровод 20 который питает камеру 22,ограниченную концом цилиндра 9, протнвоположным отверстию 1 О, с поршнем 11, и трубопровод 29, который питает камеру 30,ограниченную частью второго цилиндра, при-;легающей к первому цилиндру, и вторым поршнем 13.45Принцип действия устройства в этом варианте исполнения такой же, как и в первом,Когда элементы 1 а и 1 в находятся в контактном положении, первый поршень 11 находится в основании цилиндра 9 у его конца,50противоположного подвижным элементам, Второй поршень 13 находится у закрытого концавторого цилиндра 12, Камера 22 в первомцилиндре имеет свой минимальный объем, акамера 30 во втором цилиндре - максималь ный,Нажимной элемент 27 полностью введенв цилиндр, Между цилиндрической стенкойэлелента 27 и мембраной 18 существуетзазор,По трубопроводу 20 заливают масло вкамеру 22, Поршень 11 отталкивается к другому концу цилиндра до выступа 15, Амортизатор 25 устраняет прямое соприкоснове-,ние металлических деталей,Конец нажимного элемента 27, противоположный поршню 11, упирается в подвижной элемент 1 в и раздвигает оба подвижныхэлемента, Когда эти подвижные элементынаходятся в положении максимально раздвинутом, заливают жидкость, например масло,по трубопроводу 21 в камеру, 19, Мембрана 18 сильно упирается в нажимнэй элемент27.Затем заливают л 1 асло по трубопроводу29 в камеру 30, чтобы послать второй,поршень 13 к основанию, второго цилиндра 12,приводя в действие поршень 11,Устройство излучения (фиг, 6-8) содержит также два подвижных элемента 1 а и1 в. Две кольцевых ленты 2 а и 2 в из упругого материала крепятся каждая своею внутренней периферией к внешней периферии одного из подвижных элементов, Внешняя периферия каждой ленты крепится к фланцу 4. Гидравлическая система, выполняюшая движе ние и бл окир овку и одвижных эл еме нтов, соединена с одним из элементов 1 а. Она сс держит первый цилиндр 9, снабженный с одного конца герметичным дном 31, и с другого конца - дном с высверлеыным в нем каналом 32. Первый поршень 11 и его стержень 26, помещенные внутри цилиндра 9, сое динены с дном 31 этого цилиндра. Диаметрпервого поршня меньше диаметра первого цилиндра, Стержень 26 первого поршня содержит канал 32, который выходит с одной стороны в дно 31 цилиндра 9, а с другой сгороны внутри этого цилиндра - через отверстия 33, Поршень 13, диаметр которого точно соответствует меньшему диаметру цилиндра 9, снаб жен полым стержнем 34, внутренний диаметр которого соответствует диаметру поршня 13, и система свободно скользит в этом первом цилиндре вокруг стержня первого поршня,Второй цилиндр 12, открытый с одного конца, крепится этим концом к первому цилиндру со стороны основания 35 по той же продольной оси. Другой конец цилиндра 12 снабжен основанием 36 с высверленныл; в нем отверстием 37. Основание 36 снабжено внутри цилиндра 12 кольцевым упором 38.Внутренняя стенка того же цилиндра содержит у конца, который крепится к основанию.35, выступ 15, соответствующий сужению диаметра цилиндра. Цилиндр 12 снабжен одним трубопроводом 39, выходящим к концу цилиндра, который крепится к основанцю 35, другим 40, выходящим в основание 36 между упором 38 и отверстием,37.579953 7Нажимной элемент 16 свободно скользитвнутри двух цилиндров, направляемый стенками канала 32 и отверстия 37. Этот элементснабжен выступом 41, диаметр которого нескатько меньше внутреннего диаметра выступа 15, образующим кольцевой клапан, ходкоторого ограничен основанием 35 первогоцилиндра и упором 38 основания 36 второго цилиндра,Нажимной элемент полый и может скользить вокрут стержня 34 второго поршня.Одран его конец упирается во второй поршень,ХЗ а другой конец - в йодвижныйэлемент1 в.Оба цилиндра 9 и 12 питаются масломиэ распределительного масляного устройства.Эта система содержит насос Р, питающийдва распределителя Д 1.и Д 2 ие масляногобака С.Распределитель Д 1 управляет рабочей системой поршня 11, который содержит трубопровод 42, соединяющий насос Р с распределителем Д 1, трубопровод 43, соединяюшираспределитель Д 1 с каналом 32 в первомцилиндре трубопровод 44, соединяющий распределитель Д 1 с внутренней частью первого цйлиндра со стороны основания 31, и трубопровод 45, обеспечивающий возврат маслаиз распределителя Д 1 в бак С.Распределитель Д 2 управляет рабочей ситемой трубопроводов, соединенной с нажим.ным элементом 16 и обеспечивающей блокировку и деблокировку подвижных элементов1 а и 1 в. Рабочая система содержит трубопровод 46, соединяющий насос Р с распределителем Д 2, трубопровод 47, соединяющий раопределитель Д 2 с трубопроводом 39, соединенным с вторым цилиндром, и трубопровод48, обеспечивающий возврат масла из раопределителя Д 2 в бак С,Трубопровод 49, снабженный ревесирукьшим клапаном А; соединяет трубопровод 44,выходящий из распределителя Д 1, с трубопроводом 40, соединенньв. с вторым цилиндром.Вначале устройство находится в положении, показанном на фиг. 6, Подвижные элементы 1 а и 1 в сближены,. оба соприкасаючся с плоской пружиной 50, Второй.,поршень1 находится у ОснованиЯ первого цилиндраЭ, Один конец нажимного элемента 16 прикат к поршню 11, другой конец упираетсяв подвижной элемент 1 в.Приводят в действие распределитель,Д 1,который питает маслом через трубопровод44 камеру первого цилиндра, заключеннуюмежду поршнем 11 и основанием 31, котсрый отталкивает таким образом второй поря нь 13 приводит в действие нажимной эл60 мент 16, упирающийся в подвижной элемент1 в, вызывая таким образом раздвигание элементов 1 а и 1 в. В конце хода поршня 11 инажимнаго элемента 16 выступ 41 упирается в кольцевой упор 38, закрывая выход изтрубопровода 39, в котором распределите-лем Д 2 создается атмосферное давлеийе, -снижая таким образом ."давление жидкостипод выступом 41,10 В то же самое время распределитель Д 1питает сжатым маслом по трубопроводам 49и 40 часть второго цилиндра 12, находящуюся между кольцевым выступом 41 и основанием 35 первого цилиндра, Эта часть втЬ 15 рого цилиндра уже заполнена маслом с ниэкиь 4 давлением в момент запуска в действиеустройства. Нажатие на этот клапан удерживает его прижатым к упору 38, так как сжатое масло, содержащееся во втором цилиндре20 12, не может перетечь в трубопровод 44,удерживаемое ем реверсирующим клапаномА, и система таким образом остается блокированной.,2 э Затем приводят в действие распределительД 1 для прекращения питания трубопровода44 и обеспечения питания по трубопроводу43 и каналу 32 и отверстиям 33 пространства, находящегося внутри стержня 34 и заключенного между поршнями 13 и 11, отталкивая .О етаким образом поршень 11 к основанию 31первого цилиндра. Масло, находящееся в пространстве первого цилиндра, заключеннбммежду поршнем 11 и основанием 31 оттыр кивается по трубопроводу 44 к распределителю Д 1, затем к блоку С по трубопроводу40, Реверсируюший клапан А, находящийсяна трубопроводе 40, препятствует выходу маола иэ этого трубопровода. Устройство готово 40 для запускавВ момент, выбранный для запуска (фиг,б 7,поддерживая питаниетрубопровода 43 и канала 32, приводят в действие распределительД 2 для того, чтобы он,питал; трубопроводймй47 и 39 кольцевое пространство, заклю-ченное между основанием 36, упором 38 ивыступом 41. Нажим масла воздействуетна выступ 41 и отрывает еГО От упораВ этот момент давление уравнивается с обеиюсторон выступа 41, который в связи с этимне упирается больше в упор 38, Приостанавливается питание трубопроводами 47 и 39,нажимной элемент 16 продолжает скользить в обеих цилиндрах, элементы 1 а, 1 врезко сближаются, Сли 1 дком резкий остановв конце хода предупреждается в результатеснятия масла между выступом 41 и выступом 15, амортизируя таким образом движение нажимного элемента.Устройство возвращается в свое первоначальное положение. Может быть начат новый цикл.Формула изобретения 1, Устройство для излучения звуковых волн, содержацее два элемента, подвижных в двух противоположных направлениях, выполненных из,жесткого материала и герметично связан 0 ных между собой кольцевой мембраной, выполненной из деформируемого материала и образующей вместе с вышеназванными элементеи герметичную полость, автоМатические средства разводки элементов, включаюшие первый5 цилиндр связанный с одним из подвижных элементов второй цилиндр первый поршеньвторой поршень сечения которых соответс твуют сечениям первого и второго цилиндров20 соответственно, и средства питания цилиндров текучей средой под давлением, съемные средства для удержания обоих элементов в разведенном положении и средства для создания внутри полости давления, величина которого намного меньше давления снаружи полости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности устройства, съемные средства для поддержания подвижных элементов содержат толкатель жестко соединенный с первым поршнем только в одном направлении перемещения, имеющий стенку, устроенную таким образом, чтобы она поддействием давления жидкой среды была прижата к стенке, жестко соединенной с первым лнлиндрол и амортизатор, расположенныймежду толкателем и автоматической системойразводки,2, Устройство по и. 1, э т л и ч а ю ш ее с я тем, что первый поршень соединен совторым цилиндром, причем его внутреннее сечение соответствует сечению второго поршня,а толкатель расположен между первым и вторымм цил и ндрами,3, У.геройство по п.1, о т л и ч а ю -ш е е с я тем, что стенка, соединенная спервым цилиндром, представляет собой стенку упругой мембраны, прикрепленной к стенкепервого цилиндра, и составляет с ней камеру с переменным объемом, окружаюшую внутреннюю стенку толкателя.4 Устройство по п.1, о т л и ч а юш е е с я тем, что стенка, соединенная столкателем, представляет собой клапан, соединенный с внутренней стенкой толкателя, астенка первого цилиндра представляет собойстенку полого кольцевого упора, причем средства питания цилиндров соединены с внутреней полостью первого цилиндра и с внутренним объемом упора.5. Устройство по п.4, о т л и ч а ю -ш е е с я тем, что клапан соединен с, заплечиком первого цилиндра, сечение которого несколько больше сечения клапана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1, Патент Франции % 2160325,Ы. 6. О 1 У 1 /О О, 1 О. 1 1. 71,