一種淺層地震勘探震源儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于淺層地震勘探領(lǐng)域，具體涉及一種淺層地震勘探震源儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市建設(shè)、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、礦藏勘探以及工程質(zhì)量檢測等方面的快速發(fā)展，對淺層地震勘探的要求也越來越高，淺層地震勘探作為地球物理勘探的一種重要方法對國家的建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展貢獻巨大。
[0003]淺層地震勘探主要是探測地下數(shù)百米以內(nèi)的巖層斷裂、黃土層結(jié)構(gòu)、含水層、基巖深度與分布、工程地質(zhì)情況、地層情況等地下地質(zhì)問題。探測的基本原理是人工產(chǎn)生地震波源，地震波在地下傳播，通過在地面檢測地震波場達到探測目的。在探測中震源是一個很重要的技術(shù)問題。
[0004]有效地獲得震源，一直是淺層地震勘探亟需解決的一個關(guān)鍵問題。激發(fā)震源既要保證獲得足夠大的激發(fā)能量和較高的波動頻率，以提高探測深度和分辨率，又不能影響周圍環(huán)境，尤其在建筑物附近和人口分布較密的區(qū)域。
[0005]目前一般采用炸藥爆炸、人工掄大錘或重錘夯擊等方式來實現(xiàn)震源。雖然炸藥震源效果好，能量大頻率高，但對周圍環(huán)境影響大，炸藥雷管控制嚴(yán)格，一般情況下無法使用；而人工掄錘震源雖然操作簡單方便，但人工掄大錘時不可避免的存在有時高有時低、時斜時正的情況，致使每個勘探激發(fā)點震源信號的一致性差。不但費力，而且人工錘擊的能量小，沖擊速度小頻率低(頻率與沖擊速度為正比關(guān)系)，例如:20鎊(9公斤)大錘人工舉高1.5米，到地面的瞬時速度約為5.4米/秒，沖擊功為1350Kgf.αιι，如果沖擊墊板位移I厘米，沖擊力為1.35噸力。重錘夯擊震源存在搬動移點不方便，占地面積大，尤其在環(huán)境復(fù)雜的情況下更為不便，每次移點激發(fā)時都要調(diào)整并固定2-3米的高腳架，調(diào)整卷揚機或其它起重設(shè)備和沖擊墊板位置，比較費時費工，雖然夯擊的沖擊力有所提高，由于完全是自由落體運動，沖擊速度提高不顯著。例如，45公斤的大夯吊高2米，到地面的瞬時速度約為6.3米/秒，沖擊功約為9000Kgf.cm，如果沖擊墊板位移I厘米，沖擊力約為8_9噸力。
[0006]總的來說，現(xiàn)有的常規(guī)技術(shù)都存在著不足，A)炸藥震源一般無法使用；B)人工掄大錘震源能量小，沖擊速度小，一致性差；C)重錘夯擊震源，搬移操作不方便，雖然能量有所高，但沖擊速度還是不高。因此，在當(dāng)前淺層地震勘探那震源現(xiàn)有技術(shù)背景下，發(fā)明研制了本產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種淺層地震勘探震源儀，解決現(xiàn)有的電動震源儀在野外無電源情況下無法使用，而掄大錘的振動能量和振動速度不足，重錘夯擊震源沖擊速度不足，攜帶不便的問題。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0009]一種淺層地震勘探震源儀，包括主架穩(wěn)定沖擊彈簧機構(gòu)、沖擊彈簧、牽引壓縮機構(gòu)、掛鉤釋放機構(gòu)和沖擊機構(gòu)；
[0010]所述的沖擊機構(gòu)包括主動沖擊單元和被動沖擊單元；
[0011]沖擊彈簧的一端固定在主架穩(wěn)定沖擊彈簧機構(gòu)的上固定板的下表面，沖擊彈簧的另一端頂在沖擊機構(gòu)的主動沖擊單元上，掛鉤釋放機構(gòu)的下端固定在主動沖擊單元上；
[0012]掛鉤釋放機構(gòu)的支架頂板連接在牽引壓縮機構(gòu)伸入沖擊彈簧內(nèi)部空腔的鋼絲繩上;
[0013]所述的牽引壓縮機構(gòu)安裝在主架穩(wěn)定沖擊彈簧機構(gòu)的主架上固定板的上表面，牽引壓縮機構(gòu)通過鋼絲繩牽引掛鉤釋放機構(gòu)的支架頂板，掛鉤釋放機構(gòu)帶動主動沖擊單元上升并壓縮沖擊彈簧；
[0014]沖擊彈簧內(nèi)部空腔內(nèi)的主架穩(wěn)定沖擊彈簧機構(gòu)上固定有導(dǎo)向限位板，掛鉤釋放機構(gòu)的釋放滑動盤上升到與導(dǎo)向限位板接觸不再上升，牽引壓縮機構(gòu)繼續(xù)牽引掛鉤釋放機構(gòu)的支架頂板，使得掛鉤釋放機構(gòu)中的掛鉤與掛軸脫離，主動沖擊單元在沖擊彈簧彈力和自身重力作用下向下運動，沖擊被動沖擊單元；
[0015]所述的被動沖擊單元安裝在主架穩(wěn)定沖擊彈簧機構(gòu)的下固定板下面，被動沖擊單元直接與地面接觸，主架穩(wěn)定沖擊彈簧機構(gòu)的下固定板上設(shè)置有通孔，被動沖擊單元設(shè)置有凸出通孔的被動沖擊柱，主動沖擊單元下落后直接沖擊被動沖擊柱，被動沖擊單元將沖擊力傳導(dǎo)給地面，形成震源；
[0016]所述的掛鉤釋放機構(gòu)包括釋放支架、連接底座和釋放滑動盤；
[0017]所述的釋放支架為包括一個支架頂板和兩個支架側(cè)板組成的下部開放的框形支架；釋放支架開放的下端通過支撐軸轉(zhuǎn)動式安裝有掛鉤，支撐軸固結(jié)在釋放支架的兩個支架側(cè)板之間并且與支架頂板平行；所述的掛鉤分為掛鉤頭和掛鉤柄，掛鉤以掛鉤頭和掛鉤柄相連接的位置為轉(zhuǎn)動中心能夠繞著支撐軸旋轉(zhuǎn)；
[0018]所述的連接底座上設(shè)置有一對耳板，耳板之間安裝有掛軸，掛鉤和掛軸相互配合使用，掛鉤繞著支撐軸旋轉(zhuǎn)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)與掛軸的扣合和脫離；
[0019]所述的釋放滑動盤套在釋放支架上，釋放支架的支架側(cè)板穿過釋放滑動盤，釋放滑動盤通過牽引彈簧掛在釋放支架上，使得釋放滑動盤能夠沿著支架側(cè)板滑動；
[0020]支架頂板下方的釋放滑動盤為實體盤面，一對支架側(cè)板之間的釋放滑動盤下表面固結(jié)有釋放觸發(fā)傾斜板，掛鉤的掛鉤柄端部安裝有釋放觸發(fā)滑輪，釋放觸發(fā)滑輪與釋放觸發(fā)傾斜板的傾斜面接觸，釋放滑動盤沿著釋放支架滑動的上限位置使得釋放觸發(fā)滑輪與釋放觸發(fā)傾斜板的斜面保持不脫離；
[0021]當(dāng)釋放滑動盤位于釋放支架的上限位置時，釋放觸發(fā)滑輪位于釋放觸發(fā)傾斜板的斜面的最下端，掛鉤與掛軸扣合在一起；
[0022]當(dāng)釋放滑動盤相對于釋放支架向下滑動時，釋放觸發(fā)傾斜板的斜面擠壓釋放觸發(fā)滑輪，使得掛鉤繞著支撐軸轉(zhuǎn)動，掛鉤與掛軸逐漸脫離；
[0023]所述的釋放支架上固結(jié)有復(fù)位彈簧固定架，復(fù)位彈簧固定架上連接有復(fù)位彈簧的一端，復(fù)位彈簧的另一端連接在掛鉤柄上，復(fù)位彈簧使得掛鉤能夠及時恢復(fù)到與掛軸扣合的初始狀態(tài)。
[0024]本實用新型還具有如下區(qū)別技術(shù)特征:
[0025]對于掛鉤釋放機構(gòu)，進一步的，所述的釋放滑動盤上安裝有釋放滑動塊，釋放滑動塊上設(shè)置有釋放滑動槽，所述的釋放支架的一對支架側(cè)板兩側(cè)設(shè)置有與釋放滑動槽對應(yīng)的釋放滑動導(dǎo)軌，通過釋放滑動槽與釋放滑動導(dǎo)軌之間的配合滑動實現(xiàn)釋放滑動盤沿著釋放支架的滑動；支架頂板上設(shè)置有釋放滑動塊限位板，釋放滑動盤沿著釋放支架滑動到上限位置時，釋放滑動塊的頂端頂在釋放滑動塊限位板上限位，使得釋放觸發(fā)滑輪與釋放觸發(fā)傾斜板的斜面保持不脫離。
[0026]對于掛鉤釋放機構(gòu)，進一步的，所述的耳板之間轉(zhuǎn)動式安裝有掛軸，掛鉤頭與掛軸接觸的面呈以支撐軸的中心軸線為圓心的弧面。
[0027]對于掛鉤釋放機構(gòu)，進一步的，所述的釋放滑動盤上安裝有一組導(dǎo)向桿的一端，一組導(dǎo)向桿的另一端依次穿過導(dǎo)向限位板和上固定板，一組導(dǎo)向桿的另一端通過導(dǎo)向桿連接板固定安裝在一起，導(dǎo)向桿在釋放滑動盤的帶動下能夠相對于導(dǎo)向限位板和上固定板運動。
[0028]優(yōu)選的，所述的主架穩(wěn)定沖擊彈簧機構(gòu)包括上固定板和下固定板，上固定板和下固定板之間通過一組支架滑動軸連接形成主架；沖擊彈簧外側(cè)套有穩(wěn)定外筒，沖擊彈簧內(nèi)側(cè)套有穩(wěn)定內(nèi)筒，穩(wěn)定外筒的頂端和穩(wěn)定內(nèi)筒的頂端通過上固定臂固結(jié)在一起，上固定臂安裝在支架滑動軸上。
[0029]對于主架穩(wěn)定沖擊彈簧機構(gòu)，進一步的，所述的支架滑動軸上端加工有螺紋，上固定板和上固定臂通過一對螺母安裝在支架滑動軸上，使得上固定板和上固定臂在支架滑動軸上的位置可調(diào)；穩(wěn)定外筒的底端固結(jié)有下固定臂，下固定臂也安裝在支架滑動軸上并且能夠沿著支架滑動軸滑動。
[0030]優(yōu)選的，所述的沖擊機構(gòu)包括主動沖擊單元和被動沖擊單元；
[0031]主動沖擊單元包括套在主架穩(wěn)定沖擊彈簧機構(gòu)上滑動的滑動沖擊板，滑動沖擊板固定在掛鉤釋放機構(gòu)的連接底座上，沖擊彈簧的另一端頂在滑動沖擊板上表面；滑動沖擊板下表面可拆卸安裝有沖擊錘；
[0032]被動沖擊單元包括安裝在下固定板下面的下層沖擊墊板，下層沖擊墊板與地面接觸，下層沖擊墊板上固結(jié)有穿過下固定板上的通孔的上層沖擊墊板，上層沖擊墊板上可拆卸安裝有被動沖擊柱。
[0033]對于沖擊機構(gòu)，進一步的，所述的沖擊錘的沖擊面為弧面，使得沖擊錘沖擊被動沖擊柱時與被動沖擊柱為點接觸。
[0034]對于沖擊機構(gòu)，進一步的，所述的下層沖擊墊板的上表面上固結(jié)有豎向的沖擊限位柱，沖擊限位柱穿過下固定板對下層沖擊墊板進行限位，使得沖擊過程中下層沖擊墊板相對于下固定板只能沿著沖擊限位柱的軸向運動。
[0035]優(yōu)選的，所述的牽引壓縮機構(gòu)包括牽弓I支架，牽引支架固定在上固定板上，牽引支架上安裝有鋼絲繩纏繞柱，鋼絲繩纏繞在鋼絲繩纏繞柱上，鋼絲繩纏繞柱通過變速齒輪箱帶動，變速齒輪箱通過帶有防旋器的搖柄提供動力源。
[0036]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果:
[0037]( I )不用電，便于野外無電源情況下使用。
[0038]( II )體積要小，重量要輕，便于野外勘探中的搬移和操作(一般2人可搬移操作)
[0039](III )要提高沖擊速度，應(yīng)是人工錘擊震源的3-4倍以上。
[0040]( IV )要提高沖擊能量，應(yīng)是人工錘擊的5倍以上，重錘夯擊的2倍以上。
【附圖說明】
[0041]圖1為淺層地震勘探震源儀的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖2是圖1中的牽引壓縮機構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)放大示意圖。
[0043]圖3是圖1中的掛鉤釋放機構(gòu)和沖擊機構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)放大