一种浅层地震勘探震源仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种浅层地震勘探震源仪，包括主架稳定冲击弹簧机构、冲击弹簧、牵引压缩机构、挂钩释放机构和冲击机构；所述的冲击机构包括主动冲击单元和被动冲击单元；冲击弹簧的一端固定在主架稳定冲击弹簧机构的主架的上固定板的下表面，冲击弹簧的另一端顶在冲击机构的主动冲击单元上，主动冲击单元下落后直接冲击被动冲击柱，被动冲击单元将冲击力传导给地面，形成震源。该仪器不用电，便于野外无电源情况下使用。体积要小，重量要轻，便于野外勘探中的搬移和操作。要提高冲击速度，应是人工锤击震源的3-4倍以上。要提高冲击能量，应是人工锤击的5倍以上，重锤夯击的2倍以上。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于浅层地震勘探领域，具体涉及一种浅层地震勘探震源仪。
技术介绍
随着城市建设、环境地质调查、矿藏勘探以及工程质量检测等方面的快速发展，对浅层地震勘探的要求也越来越高，浅层地震勘探作为地球物理勘探的一种重要方法对国家的建设和国民经济发展贡献巨大。浅层地震勘探主要是探测地下数百米以内的岩层断裂、黄土层结构、含水层、基岩深度与分布、工程地质情况、地层情况等地下地质问题。探测的基本原理是人工产生地震波源，地震波在地下传播，通过在地面检测地震波场达到探测目的。在探测中震源是一个很重要的技术问题。有效地获得震源，一直是浅层地震勘探亟需解决的一个关键问题。激发震源既要保证获得足够大的激发能量和较高的波动频率，以提高探测深度和分辨率，又不能影响周围环境，尤其在建筑物附近和人口分布较密的区域。目前一般采用炸药爆炸、人工抡大锤或重锤夯击等方式来实现震源。虽然炸药震源效果好，能量大频率高，但对周围环境影响大，炸药雷管控制严格，一般情况下无法使用；而人工抡锤震源虽然操作简单方便，但人工抡大锤时不可避免的存在有时高有时低、时斜时正的情况，致使每个勘探激发点震源信号的一致性差。不但费力，而且人工锤击的能量小，冲击速度小频率低(频率与冲击速度为正比关系)，例如:20镑(9公斤)大锤人工举高1.5米，到地面的瞬时速度约为5.4米/秒，冲击功为1350Kgf.αιι，如果冲击垫板位移I厘米，冲击力为1.35吨力。重锤夯击震源存在搬动移点不方便，占地面积大，尤其在环境复杂的情况下更为不便，每次移点激发时都要调整并固定2-3米的高脚架，调整卷扬机或其它起重设备和冲击垫板位置，比较费时费工，虽然夯击的冲击力有所提高，由于完全是自由落体运动，冲击速度提高不显著。例如，45公斤的大夯吊高2米，到地面的瞬时速度约为6.3米/秒，冲击功约为9000Kgf.cm，如果冲击垫板位移I厘米，冲击力约为8_9吨力。总的来说，现有的常规技术都存在着不足，A)炸药震源一般无法使用；B)人工抡大锤震源能量小，冲击速度小，一致性差；C)重锤夯击震源，搬移操作不方便，虽然能量有所高，但冲击速度还是不高。因此，在当前浅层地震勘探那震源现有技术背景下，专利技术研制了本产品。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于，提供一种浅层地震勘探震源仪，解决现有的电动震源仪在野外无电源情况下无法使用，而抡大锤的振动能量和振动速度不足，重锤夯击震源冲击速度不足，携带不便的问题。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案予以实现:一种浅层地震勘探震源仪，包括主架稳定冲击弹簧机构、冲击弹簧、牵引压缩机构、挂钩释放机构和冲击机构；所述的冲击机构包括主动冲击单元和被动冲击单元；冲击弹簧的一端固定在主架稳定冲击弹簧机构的上固定板的下表面，冲击弹簧的另一端顶在冲击机构的主动冲击单元上，挂钩释放机构的下端固定在主动冲击单元上；挂钩释放机构的支架顶板连接在牵引压缩机构伸入冲击弹簧内部空腔的钢丝绳上;所述的牵引压缩机构安装在主架稳定冲击弹簧机构的主架上固定板的上表面，牵引压缩机构通过钢丝绳牵引挂钩释放机构的支架顶板，挂钩释放机构带动主动冲击单元上升并压缩冲击弹簧；冲击弹簧内部空腔内的主架稳定冲击弹簧机构上固定有导向限位板，挂钩释放机构的释放滑动盘上升到与导向限位板接触不再上升，牵引压缩机构继续牵引挂钩释放机构的支架顶板，使得挂钩释放机构中的挂钩与挂轴脱离，主动冲击单元在冲击弹簧弹力和自身重力作用下向下运动，冲击被动冲击单元；所述的被动冲击单元安装在主架稳定冲击弹簧机构的下固定板下面，被动冲击单元直接与地面接触，主架稳定冲击弹簧机构的下固定板上设置有通孔，被动冲击单元设置有凸出通孔的被动冲击柱，主动冲击单元下落后直接冲击被动冲击柱，被动冲击单元将冲击力传导给地面，形成震源；所述的挂钩释放机构包括释放支架、连接底座和释放滑动盘；所述的释放支架为包括一个支架顶板和两个支架侧板组成的下部开放的框形支架；释放支架开放的下端通过支撑轴转动式安装有挂钩，支撑轴固结在释放支架的两个支架侧板之间并且与支架顶板平行；所述的挂钩分为挂钩头和挂钩柄，挂钩以挂钩头和挂钩柄相连接的位置为转动中心能够绕着支撑轴旋转；所述的连接底座上设置有一对耳板，耳板之间安装有挂轴，挂钩和挂轴相互配合使用，挂钩绕着支撑轴旋转过程中能够实现与挂轴的扣合和脱离；所述的释放滑动盘套在释放支架上，释放支架的支架侧板穿过释放滑动盘，释放滑动盘通过牵引弹簧挂在释放支架上，使得释放滑动盘能够沿着支架侧板滑动；支架顶板下方的释放滑动盘为实体盘面，一对支架侧板之间的释放滑动盘下表面固结有释放触发倾斜板，挂钩的挂钩柄端部安装有释放触发滑轮，释放触发滑轮与释放触发倾斜板的倾斜面接触，释放滑动盘沿着释放支架滑动的上限位置使得释放触发滑轮与释放触发倾斜板的斜面保持不脱离；当释放滑动盘位于释放支架的上限位置时，释放触发滑轮位于释放触发倾斜板的斜面的最下端，挂钩与挂轴扣合在一起；当释放滑动盘相对于释放支架向下滑动时，释放触发倾斜板的斜面挤压释放触发滑轮，使得挂钩绕着支撑轴转动，挂钩与挂轴逐渐脱离；所述的释放支架上固结有复位弹簧固定架，复位弹簧固定架上连接有复位弹簧的一端，复位弹簧的另一端连接在挂钩柄上，复位弹簧使得挂钩能够及时恢复到与挂轴扣合的初始状态。本技术还具有如下区别技术特征:对于挂钩释放机构，进一步的，所述的释放滑动盘上安装有释放滑动块，释放滑动块上设置有释放滑动槽，所述的释放支架的一对支架侧板两侧设置有与释放滑动槽对应的释放滑动导轨，通过释放滑动槽与释放滑动导轨之间的配合滑动实现释放滑动盘沿着释放支架的滑动；支架顶板上设置有释放滑动块限位板，释放滑动盘沿着释放支架滑动到上限位置时，释放滑动块的顶端顶在释放滑动块限位板上限位，使得释放触发滑轮与释放触发倾斜板的斜面保持不脱离。对于挂钩释放机构，进一步的，所述的耳板之间转动式安装有挂轴，挂钩头与挂轴接触的面呈以支撑轴的中心轴线为圆心的弧面。对于挂钩释放机构，进一步的，所述的释放滑动盘上安装有一组导向杆的一端，一组导向杆的另一端依次穿过导向限位板和上固定板，一组导向杆的另一端通过导向杆连接板固定安装在一起，导向杆在释放滑动盘的带动下能够相对于导向限位板和上固定板运动。优选的，所述的主架稳定冲击弹簧机构包括上固定板和下固定板，上固定板和下固定板之间通过一组支架滑动轴连接形成主架；冲击弹簧外侧套有稳定外筒，冲击弹簧内侧套有稳定内筒，稳定外筒的顶端和稳定内筒的顶端通过上固定臂固结在一起，上固定臂安装在支架滑动轴上。对于主架稳定冲击弹簧机构，进一步的，所述的支架滑动轴上端加工有螺纹，上固定板和上固定臂通过一对螺母安装在支架滑动轴上，使得上固定板和上固定臂在支架滑动轴上的位置可调；稳定外筒的底端固结有下固定臂，下固定臂也安装在支架滑动轴上并且能够沿着支架滑动轴滑动。优选的，所述的冲击机构包括主动冲击单元和被动冲击单元；主动冲击单元包括套在主架稳定冲击弹簧机构上滑动的滑动冲击板，滑动冲击板固定在挂钩释放机构的连接底座上，冲击弹簧的另一端顶在滑动冲击板上表面；滑动冲击板下表面可拆卸安装有冲击锤；被动冲击单元包括安装在下固定板下面的下层冲击垫板，下层冲击垫板与地面接触，下层冲击本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浅层地震勘探震源仪，其特征在于：包括主架稳定冲击弹簧机构(1)、冲击弹簧(2)、牵引压缩机构(3)、挂钩释放机构(4)和冲击机构(5)；所述的冲击机构(5)包括主动冲击单元(5‑1)和被动冲击单元(5‑2)；冲击弹簧(2)的一端固定在主架稳定冲击弹簧机构(1)的上固定板(1‑1)的下表面，冲击弹簧(2)的另一端顶在冲击机构(5)的主动冲击单元(5‑1)上；挂钩释放机构(4)的下端固定在主动冲击单元(5‑1)上，挂钩释放机构(4)的支架顶板(4‑1‑1)连接在牵引压缩机构(3)伸入冲击弹簧(2)内部空腔的钢丝绳(3‑3)上；所述的牵引压缩机构(3)安装在主架稳定冲击弹簧机构(1)的上固定板(1‑1)的上表面，牵引压缩机构(3)通过钢丝绳(3‑3)牵引挂钩释放机构(4)的支架顶板(4‑1‑1)，挂钩释放机构(4)带动主动冲击单元(5‑1)上升并压缩冲击弹簧(2)；冲击弹簧(2)内部空腔内的主架稳定冲击弹簧机构(1)上固定有导向限位板(6)，挂钩释放机构(4)的释放滑动盘(4‑3)上升到与导向限位板(6)接触不再上升，牵引压缩机构(3)继续牵引挂钩释放机构(4)的支架顶板(4‑1‑1)，使得挂钩释放机构(4)中的挂钩(4‑5)与挂轴(4‑7)脱离，主动冲击单元(5‑1)在冲击弹簧(2)弹力和自身重力作用下向下运动，冲击被动冲击单元(5‑2)；所述的被动冲击单元(5‑2)安装在主架稳定冲击弹簧机构(1)的下固定板(1‑2)下面，被动冲击单元(5‑2)直接与地面接触，主架稳定冲击弹簧机构(1)的下固定板(1‑2)上设置有通孔(1‑3)，被动冲击单元(5‑2)设置有凸出通孔(1‑3)的被动冲击柱(5‑2‑3)，主动冲击单元(5‑1)下落后直接冲击被动冲击柱(5‑2‑3)，被动冲击单元(5‑2)将冲击力传导给地面，形成震源；所述的挂钩释放机构(4)包括释放支架(4‑1)、连接底座(4‑2)和释放滑动盘(4‑3)；所述的释放支架(4‑1)为包括一个支架顶板(4‑1‑1)和两个支架侧板(4‑1‑2)组成的下部开放的框形支架；释放支架(1‑1)开放的下端通过支撑轴(4‑4)转动式安装有挂钩(4‑5)，支撑轴(4‑4)固结在释放支架(4‑1)的两个支架侧板(4‑1‑2)之间并且与支架顶板(4‑1‑1)平行；所述的挂钩(4‑5)分为挂钩头(4‑5‑1)和挂钩柄(4‑5‑2)，挂钩(4‑5)以挂钩头(4‑5‑1)和挂钩柄(4‑5‑2)相连接的位置为转动中心能够绕着支撑轴(4‑4)旋转；所述的连接底座(4‑2)上设置有一对耳板(4‑6)，耳板之间安装有挂轴(4‑7)，挂钩(4‑5)和挂轴(4‑7)相互配合使用，挂钩(4‑5)绕着支撑轴(4‑4)旋转过程中能够实现与挂轴(4‑7)的扣合和脱离；所述的释放滑动盘(4‑3)套在释放支架(4‑1)上，释放支架(4‑1)的支架侧板(4‑1‑2)穿过释放滑动盘(4‑3)，释放滑动盘(4‑3)通过牵引弹簧(4‑8)挂在释放支架(4‑1)上，使得释放滑动盘(4‑3)能够沿着支架侧板(4‑1‑2)滑动；支架顶板(4‑1‑1)下方的释放滑动盘(4‑3)为实体盘面，一对支架侧板(4‑1‑2)之间的释放滑动盘(4‑3)下表面固结有释放触发倾斜板(4‑9)，挂钩(4‑5)的挂钩柄(4‑5‑2)端部安装有释放触发滑轮(4‑10)，释放触发滑轮(4‑10)与释放触发倾斜板(4‑9)的倾斜面接触，释放滑动盘(4‑3)沿着释放支架(4‑1)滑动的上限位置使得释放触发滑轮(4‑10)与释放触发倾斜板(4‑9)的斜面保持不脱离；当释放滑动盘(4‑3)位于释放支架(4‑1)的上限位置时，释放触发滑轮(4‑10)位于释放触发倾斜板(4‑9)的斜面的最下端，挂钩(4‑5)与挂轴(4‑7)扣合在一起；当释放滑动盘(4‑3)相对于释放支架(4‑1)向下滑动时，释放触发倾斜板(4‑9)的斜面挤压释放触发滑轮(4‑10)，使得挂钩(4‑5)绕着支撑轴(4‑4)转动，挂钩(4‑5)与挂轴(4‑7)逐渐脱离；所述的释放支架(4‑1)上固结有复位弹簧固定架(4‑11)，复位弹簧固定架(4‑11)上连接有复位弹簧(4‑12)的一端，复位弹簧(4‑12)的另一端连接在挂钩柄(4‑5‑2)上，复位弹簧(4‑12)使得挂钩(4‑5)能够及时恢复到与挂轴(4‑7)扣合的初始状态。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨正华，李庆春，马见青，王卫东，杨勇刚，侯伟，袁星虎，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61