Устройство для возбуждения упругих волн в жидкости посредством имплозии

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К AAYEHlV (61) Дополнительный н патенту— (22) Заявлено1О.05.75(21) Ы14ЗЗ4Ы18 а5 (23) Приоритет — (32) g0 05.74

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)609489

Р1) М. Кл.

С;О1 V и02

Гооудврствеииый комитет

Совета Мииистроа СССР оо делам изооретений и открытий (31) 7417775 (33) франция (43) Опубликовано30.05.78. Бюллетень № 20 (53) УДК 550.8. 14 (088.8 ) (45) Дата опубликования описаниеМб.бa б

Иностранец

Жак Шоле (франция) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

Энетитю франсе дю Петроль" (франция ) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ УПРУГИХ ВОЛН

В ЖИДКОСТИ ПОСРЕДСТВОМ ИМПЛОЗИИ

Изобретение относится к устройствам для возбуждения упругих волн в жидкости посредством имплозии и может быть использовано при геофизических исследованиях на акваториях.

Известно устройство для возбуждения уп. ругих волн посредством имплозии, содержащее две жесткие пластины, соединенные в периферийной части гибкой мембраной н образующие вместе с последней герметичную полость (lj. Пластины расходятся друг от друга при подаче под давлением сжатой текучей среды внутрь полости, а затем фиксируются в положении удаления с помощью съемнои системы блокирования. Когда внутри полости устанавливается вакуум, пластины расфиксируются и резко приближаются друг к другу под. действием гидростатнческого давления, s результате чего возбуждаются- упругие волны в окружающей жидкости.

Наличие пластин в устройстве не позволяет уменьшить его поперечные размеры. Другим недостатком этого устройства является необходимость иметь оборудование )ря вакуумнрования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для возбуждения упругих волн в жидкости посредст-вом имплозии, содержащее цилиндр с поршнем, 25 имеющим поверхность, контактирующую с жидкостью и средства блокировки поршня в положении удаления (2).

Принцип действия устройства состоит в накоплении воздуха под очень большим давлением в соответствующей погружной камере н затем в очень быстром выпускании этого воздуха в окружающую его воду, в результате чего создается упругая волна.

Накопление воздуха в устройстве такого рода под очень большим давлением требует применения дорогостоящего компрессора. С другой стороны, такое устройство имеет недостаточный энергетический КПД, а получаемый импульсный сигнал неудобен для использования, например, в сейсмической разведке. Кроме того, оба . описанных выше устройства не позволяют уменьшить их поперечные размеры. .Целью изобретения является уменьшение поперечных габаритов устройства при сохранении необходимой интенсивностее возбуждаемых волн.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит подвижный орган, выполненный в виде приводимого в движение гидравлической системой дополнительного поршня,. скользящего в дополнительном цилиндре, соединенном с основным цилиндром, а средства з 60948 блокировки содержат клапан, связанный с основным поршнем, и средства прижатия клапана к торцовой внутренней поверхности основного цилиндра в положении удаления осиовного поршня„что основной поршень содержит полость, в которой размещена по крайней мере часть дополнительного поршня; что средства прнжатия клапана содержат гидравлическую систему для подачи жидкости под давлением в камеру основного цилиндра, в которой размещен клапан и упор торцовой внутренней поверх- to ности основного цилиндра, причем упор снабжен отверстием, сообщающимся с гидравлической системой; что внутренняя боковая стенка основного цилиндра имеет вблизи стенки, противоположной торцовой внутренней поверхности, сужение, причем диаметр сужения бо- 15 лее диаметра клапана.

На фиг, 1 схематично изображено предлагаемое устройство, в разрезе„когда цилиндр и поршень находятся в положении сближения; на фиг. 2 — то же, когда цилиндр н поршень о находятся .в положении удаления, фиксируемом подвижным органом; на фиг. 3 — то же, . когда цилиндр и поршень находятся в положении как на фнг. 2 и заблокированы в этом положении.

Устройство состоит в основном из первого цилиндра l, жестко связанного со вторым цилиндром 2. Для упрощения сборки каждый из цилиндров 1 и 2 может выполняться состоящим из двух частей: иметь соответственно крышки 3 и 4, соединяемые, например, на резьбе соот- ветственно 5 и 6. ,В первом цилиндре 1 скользит первый поршень 7 с полым штоком 8, который пропущен .сквозь крыШку 3 этого цилиндра. Внутренняя полость первого цилиндра !, а также полый шток 8, с которым оиа сооб1цается через от-,35 верстия 9, заполняются маслом по каналам 10 и 11 через уаспределительиую систему извест. ного типа, (на фиг. 1 не показана).

Во втором цилиндре 2 скользит второй поршень 12. Bter поршень содержит открытую с одного конца цилиндрическую полость 13, внут-. @ ренний диаметр которой превышает наружный . диаметр цилиндра 1. Направляющими для вто.рого поршня прн его перемещении служат внутренний выступ 14 второго цилиндра и сквозная расточка 15 в торцовой стенке 16, противопо- 4$ ложной той стенке, к которой обращена полость 13 второго поршня. Be внутреннюю стен.ку выступа и расточки 15 заделаны уплотне-ния 17 и !8.

Выступ 14, поршень 12 и уплотнения 17 0 разделяют второй цилиндр 2 на две камеры 19

: и 20, при этом камера 19 находится на стороне первого цилиндра 1. В герметичном объеме, ограниченном камерой 19, и .полостью 13, создается давление на много ниже окружаю. щего давления. Вторая камера 20 состоит из двух частей различного сечения, связанных заа лечиком 21. Часть с меньшим сечением расположена ближе к выступу 14. Часть второго поршня 12, находящаяся в камере 20, связана с клапаном 22, диаметр которого превыша- о ет диаметр nopwxa l2 и несколько меньше диаметра части второй камеры 20 меньшего сеч.ения.

Торцовая стенка 16 второго цилиндра имеет на внутренней стороне кольцевое седло 23, диаметр которого меньше диаметра камеры 20 в той ее части, которая имеет большее сечение

Седло 23 ограничивает внутреннюю полость 24.

Камера 20 заполняется маслом по двум каналам 25 и 26 через известную распределительную систему, которая на фнг.. l не показана.

Канал 26 выходит во внутреннюю полость 24 седла 23.

Устройство для возбуждения упругих волн работает следующим образом.

Вначале устройство находится в положении, показанном на фиг. 1. Второй поршень 12 находится в положении максимального ухода внутрь второго цилиндра 2. Первый поршень 7 также находится в положении максимального ухода внутрь первого цилиндра 1.

Распределительную систему включают таким образом, чтобы масло нагнеталось и цилиндр 1 со стороны первого поршня, противоположной штоку 8. Нагнетание масла приводит к выталкиванию первого поршня 7, и связанный с ним шток упирается в дно открытой цилиндрической полости 13 второго поршня.

Этот последний перемещается до положения, показанного на фиг. 2, в которой клапан.22 упирается в седло 23. Внутренняя полость 24 седла 23 изолируется от камеры 20. Затем распределительную систему включают таким образом, чтобы при посредстве канала 26 в полости 24 создалось атмосферное давление.

Одновременно распределительная система включается таким образом, чтобы по каналу 25 масло нагнеталось под давлением в камеру 20 которая в момент включения устройства была заполнена маслом под низким давлением. Давление, нрикладываемое к клапану 22, удерживает этот последний прижатым к седлу 23 и блокирует smpoA поршень 12 в его положении.

Затем по каналу 11 масло подается под давлением-во внутреннюю полость штока 8 первого поршня 7, которая сообщается с внутренней полостью цилиндра 1 через отверстия 9. В результате этого нагнетания первый поршень 7 в первом цилиндре 1 возвращается в положение, показанное иа фиг. 3. После этого устройство готово к запуску.

В требуемый момент запуска масло подается под давлением по каналу 26. Давление масла действует на поверхность клапана 22 в результате чего он отходит от седла 23. В этот момент давление с обеих сторон клапана 22 выравнивается.

При погружении устройства в воду на второй поршень 12 действуют две дополнительные силы: гндростатическая сила, действующая на наружную;.торцовую стенку этого поршня, и сила, обусловленная дополнительным -разрежением, создаваемым в герметичном. объеме, ограннченном каМерой 19 и полостью 13, за счет отхода этого поршня.

Второй поршень 12 резко уходит внутрь второго цилиндра до положения, изображенного

609489 на фнг. 1. Упругие волны образуются за счет быстрого изменения погруженного объема устройства и его остановки B конце хода.

Слишком резкая остановка исключается за счет сдавлення масла между клапаном 22 и ааплечиком 21, в результате чего замедляется движение второго поршня 12.

Устройство возвращается в исходное положение (фиг. 1). Может быть начат новый цякл.

Фариула изобретения

1. Устройство для возбуждения упругих волн в жидкости посредством имплозии, содержащее цилиндр с поршнем, имеющим поверхность, контактирующую с жидкостью и средства блокировки поршня s положении удаления, отличающееся тем, что, с целью уменьшенйя его поперечных габаритов при сохранении необходимой интенсивности возбуждаемых волн, оно содержит подвижный орган, выполненный в ниде приводимого в движение гидравлической системой дополнительного норшas, скользящего в дополнительном цнлиндре, соединенном с основным цилиндром, а средства блокировки содержат клапан, связанный с основным поршнем, и средства прижатия клапана !c торцовой внутренней поверхности основного цилиндра в положении удаления основйого поршня.

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основной поршень содержит полость, в коS торой размещена по крайней мере часть дополнительного поршня.

3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что средства прижатия клапана содержат гидравлическую систему для подачи жидкости под давлением s камеру основного цилиндра, в которой размещен клапан. и упор торцовой внутренней поверхности основного цилиндра, причем упор снабжен отверстием, сообщающимся с гидравлической системой.

4. Устройство но и. 3, отличающееся тем, 1s что внутренняя боковая стенка основного цилиндра имеет вблизи стенки, противоположной торцовой внутренней поверхности, сужение, причем диаметр сужения более диаметра клапана.

Источники информации, принятые во внямание при экспертизе:

Патент Франции 34. 1583737, кл б 01 V И2, 1969.

2. Патент США М 3249f77, кл. 181 вЂ, 1966.

Редактор H. Коляда

Заказ 2934/2

Составитель Л. Coäîäèëîâ

Техред Q. Дуговая Корректор A. Дакида

Тираж 702 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4