伸缩套管式的全向切变波振动器制造技术

此设备包括用于在软土壤介质中产生椭圆偏振切变波的运输装置。一合适的运载工具包括用于运送有一与土壤啮合的伸缩套管的切变波设备的支架组件。该切变波设备包括一主要反应体和一被动顶部反应体，由支架组件将其提升或下降到工作位置上；耦合能量的伸缩套管则是可伸长而被压入土壤介质中；在发生切变波期间，振源或反应体连续地把切变波能量传递到逐渐伸长的伸缩套管中以把能量连续耦合到周围土壤介质中去。该反应体由多个液压操作机构的系统所驱动。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及地震切变波源，并更具体地而不是局限地涉及一种通过伸缩套管而把切变波的能量耦合到土壤介质内的全向切变波振动器。先有技术有若干种不同型式的切变波振动器，它们各以不同的结构方式把切变波能量耦合到土壤介质内。为了与土壤保持可靠啮合，先有技术设备旱已使用各种演变中的基板和楔子或叶片结构。人们知道还有一种使用杯状振动器结构把能量耦合到软土壤区域内的振动器，例如美国第3，365，019号专利，其名称为《用于沼泽地和海底的地震振动器》。早期的土壤耦合机构一直都是与各种切变波振动器或众所周知的压缩波振动器相联系的，而且申请人尚未听说先有技术探讨过全向连续耦合切变波(例如椭圆偏振切变波)。申请人获悉一种新近开发的能够在任何方向上产生切变波，并同时产生压缩波的冲击振源，但这主要地只不过是一种可旋转的定向振源。还有一种最新设备，它是一种具有可实现有选择地产生SH或SV切变波的可旋转基板的切变波振动器。本专利技术是一种为在土壤表面或其近处产生椭圆偏振地震切变波在支撑车、船(即卡车、海洋船艇或类似工具)上的支架上装载的切变波振动器。该切变波是由装载在一个可伸缩的支架上、并具有用以把振动能量耦合到土壤表层中的振动器设备所产生的。该振动器设备可经各种控制以按任何选定的方位不仅产生椭圆和圆偏振切变波，而且也产生平面偏振地震切变波。因此本专利技术的一个目的是要提供一种可在松软土壤表层区中产生椭圆偏振地震切变波的设备。本专利技术的有一个目的也是要提供一种能够同时用椭圆偏振切变波信号有效地产生压缩波信号的地震能量振动器。本专利技术还有一个目的是要提供一种可在土壤介质中更有效地诱发出切变波能量的振动器，因为它只需较小的压紧力却可维持等效的能量耦合能力。本专利技术更进一步的一个目的是要提供一种可在任何不同类型的土壤表面层沼泽地带或水域中产生振动能量的设备。本专利技术的最后一个目的是要提供一种可在支撑车船上载运并易于对地震能量输出的频率、偏振性和持续时间进行控制的更多功能的地震切变波源。本专利技术的其它目的和优点将在结合说明本专利技术的附图时从下面的详细描述中了解到。图1是本专利技术安装在支撑车辆上的振动器的侧视图;图2是本专利技术的全向振动器的侧视图，其中一些部分已被切去;图3是垂直剖面图。图中，部分以是图2的3-3线剖开的剖面示出的;图4是从图2的4-4线看的俯视图;图5是水平剖面图;其中，部分以沿图2的5-5线剖开的剖视图示出;图6是一个如图5所示液压操作机构的水平剖面图;图7是说明本专利技术中所用控制电路的方框图;图8是另一种方式的耦合头的垂直剖面图;图9是还有另外一种方式的耦合头的垂直剖面图，某些部分以局部剖面示出;图10是一种两个操作机构的地震源的俯视图，图中选择某些部件以剖面示出;图11是以剖面示出的如图10所示的一个操作机构的侧视图;图12是另一种结构的振动器和支架顶部左视图;图13是图12的一个角端弹性体支撑装置的剖面图;以及图14是示出弹性体支撑装置的图12的顶部反应体角端的俯视图。图1以理想化方式描述了全向振动器10可被装在一辆适用的运载汽车12(也就是像从Crane Carrier公司购得的那样一类的专用机车)上的情景。最好是把振动器10装在汽车12的中心位置上以便使它在施加压紧力的过程中能更好地进行重力控制。因此，当位于中央的振动器通过伸缩套管16的垂直运动而耦合到土壤时，振动器10基本上是支撑在一个双纵向框架14上的。伸缩套管16是可伸长以迫使通常为圆锥形耦接头18向下穿过地表层而与地面下的土壤介质发生能量耦合关系的。支架包括由左、右纵向支撑管24联接的左、右圆导筒20、22。左、右座板26被联接到左、右导杆28和30上，该左、右导杆均可上下移动，以使振动器反应体32连同插入在那里的套管头18移近地面，而延伸进入稳固的土壤耦接状态。图2、3和4十分详细地说明底座和支架的结构。例如，双纵向车架14包括相对两侧的、以焊连方式支撑前、后横向套管构件38和40的框架构件34、36。于是前面的圆形导筒20L和20R就被通过焊接而固定到横向管38的两对面上，而后面的圆形导筒22L和22R就被固定在后横向管40的两对面上。在左边的导杆28、30的直角排到和在右边的导杆41、42的直角排列为支撑相对于汽车12振动器提供一个可进行相对于汽车12的上下定位的框架。相对于该圆形导筒的前导杆的定位操作是由液压操作机构44L和44R来实现的，而每根后导杆30和42是由对应的液压操作机构46L和46R来控制的。各对应导杆的上端容纳一个罩子48、50、52、和54，这些罩子组成用于焊固到由构件56、58、60和62(见图4)组成的矩形框架的角端。由导杆支承悬臂梁64、66、68和70构成的正交排列可通过例如焊接而连固到上端的或被动的反应体72的上方角端表面上，以使诸支承悬臂梁互相隔开而向外地配置在上端框架和各角端罩子48、50、52及54上面。正如在图2中所示，这可例如通过与配置在每个角上的间隔梁74相焊接来完成。于是左、右垂直杆76和78的直角排列就可支承上端反应体72，因为它们可在上端和底端由上部U型关节80L和80R以及下部U型关节82L和82R所连固，以便将相应的支承悬臂梁连固到座板上去。因此，各支承悬臂梁64，66，68和70都被连接到座板26L，而其中支承悬臂梁66和68被连接到座板26R。进一步的垂直支承是用垂直支杆83L、83R、85L和85R来连接的。各支杆83和85在主振动器反应体32前、后相对侧面和上端框架两对面的构件56、60之间进行连固。每根垂直支杆83和85均用合适的万向节从上端和下端连接到相应的上端框架构件和下端反应体。该万向节连接各垂直支杆的目的是要让各反应体在水平面内平移而不旋转。由在上端反应体72各对面的、固定于被焊接到反应体72底面上的第一空气座托架88、90和空气座托架92、94之间的空气座84和86进一步从侧面使上端反应体72定位成为被焊接到对应面对着的侧框架套管56和60的中段。反应体72的中心区有一个孔96，在该孔上形成一个圆柱形罩98以便为通过盖板102所连接的U型关节100提供锚定位置以支承伸缩套管16。正如在图3中所具体示出，伸缩套管16包括一个外部轴尖管104和一个以圆锥头108为终端的同心内伸缩套管106。圆锥头108可以是加筋的或由淬硬的钢制成使用必需的形状，例如可用一种直角排列的刀刃110以增强对土壤的啮合。圆锥头108的锥形侧壁对套管106的垂直轴线成大约25°的角度。上端青铜轴承112可固定在伸缩套管106的上端颈圈周围，以便与轴尖管104的内表面形成滑动配合;同样，下端青铜轴承114可固定于轴尖管104的下部颈圈内表面周围，以便与伸缩套管106的外表面形成滑动接触。轴尖管104的下部穿过一个连接到驱动架的颈圈116，这将在下面进一步说明。在轴尖管104内在轴向上固定着一个液压操作机构118以便使操作臂120在轴尖接头103处伸入带有定位块122的附加装置，该固定块122是固定在伸缩套管106内的某一选定点上的。因此，液压操作机构118的操作可用来使伸缩套管106沿着其竖轴伸出或缩回。主反应体32是利用各空气座124、126、128和130(亦见图5)的直角排列来进一步维持在侧向定位中的。诸空本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于产生切变波并将它耦合到土壤介质中去的设备的特征在于，它包括：—在所述土壤介质上可定位的支承装置；—由所述支承装置予以稳定并延伸一端以与土壤啮合的伸缩套管装置；—用于伸长所述伸缩套管装置以将所述一端压入土壤介质中去的操作装置； 以及—耦接到所述套管装置以将椭圆偏振切变波传递入所述土壤介质中去的波发生装置。

【技术特征摘要】
US 1987-2-2 009,989书中所规定的精神和范围下，在所公开的实施例中可做出各种变动。权利要求1.用于产生切变波并将它耦合到土壤介质中去的设备的特征在于，它包括-在所述土壤介质上可定位的支承装置；-由所述支承装置予以稳定并延伸一端以与土壤啮合的伸缩套管装置；-用于伸长所述伸缩套管装置以将所述一端压入土壤介质中去的操作装置；以及-耦接到所述套管装置以将椭圆偏振切变波传递入所述土壤介质中去的波发生装置。2.如权利要求1中所述的设备，其特征在于，其中所述支撑装置包括-一种运载交通工具;以及-被连固到所述交通工具上，并可操纵所述伸缩套管装置和波发生装置进行相对于所述土壤介质的上举和降落操作的升降装置。3.如权利要求1中所述的设备，其特征在于，其中所述伸缩套管装置包括-一根拥有以枢轴连固到所述支承装置并拥有一个下端的轴尖管;-一根拥有一端被同心地容纳在轴尖管下端内并延伸出尖的第二端的伸缩套管。4.如权利要求3中所述的设备，其特征在于，其中所述操作装置包括-连接在所述轴尖和伸缩套管之间的液压唧筒。5.如权利要求4中所述的设备，其特征在于，其中所述支承装置包括-一种运载交通工具;以及-连固到所述交通工具上，并可操纵所述伸缩套管装置和波发生装置进行相对于所述土壤介质的上举和降落操作的升降装置。6.如权利要求1中所述的设备，其特征在于，其中所述波发生装置包括-可发出一种椭圆偏振切变力，通过所述套管装置而进入土壤介质的液压振动装置。7.如权利要求6中所述设备，其特征在于，其中所述液压振动装置包括-一种在中央耦接到所述套管装置的反应体;以及-至少两个以相对于套管装置作九十度偏移，并在所述反应体和所述套管装置之间传递径向往复力的液压操作机构。8.如权利要求6中所述的设备，其特征在于，其中所述液压振动装置包括-一种在中央耦接到所述套管装置的反应体;以及-一种各自在所述反应体和所述套管装置之间传递径向往复力的呈直角排列的液压操作机构组。9.如权利要求2中所述的设备，其特征在于，其中所述升降装置包括-连固在所述运载交通工具的构架上的若干圆形导筒;-若干具有穿过所述相应圆形导筒而布置为可移动式的上、下端部的导杆，其相应下端是以隔绝振动的方式固定到所述波发生装置上的;以及-若干被连接在各所述圆形导筒和相应的导杆上端之间、并可使所述导杆相对于所述圆形导筒作往复运动的液压操作装置。10.如权利要求9中所述的设备，其特征在于，所述波发生装置包括-被以隔绝振动的方式连固到所述各导杆下端的第一反应体装置;以及-至少两个被以径向排...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰克H科尔，
申请(专利权)人：康诺科有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]