本发明专利技术提出了一种横波激振源装置及横波激振方法，该装置包括锤击构件、激振锤、盘式电磁铁、刚性绳、按压式锁扣和收绳构件；激振锤用于敲击锤击构件，激振锤位于锤击构件的一侧，激振锤可沿一固定框架X向移动；激振锤背向锤击构件的一侧固定一沿向X向分布的激振弹簧，激振弹簧远离激振锤的一端固定于一盘式电磁铁；盘式电磁铁固定于固定框架，并位于激振锤背向锤击构件的一侧；激振锤背向锤击构件的一侧面上固定一刚性绳，刚性绳依次穿过激振弹簧、盘式电磁铁上的绳孔、固定框架上的绳孔并穿出固定框架；刚性绳上设置一用于断开刚性绳的按压式锁扣。本发明专利技术具备可快速稳定实现横波激振、方便操作、方便携带野外作业的优点。方便携带野外作业的优点。方便携带野外作业的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种横波激振源装置及横波激振方法
[0001]本专利技术属于物理勘探
，尤其涉及一种横波激振源装置及横波激振方法。
技术介绍
[0002]地震波分类纵波、横波两大类，纵波是指压缩波，即质子的振动方向与传播方向一致；横波是指剪切波，即质子的振动方向与波传播方向相垂直。横波波速是研究岩土体动力特性的一个重要参数，对今后的研究具有重要意义。
[0003]现有技术中，常见的地震横波激振源主要通过人工激振或者炸药雷管两种方法产生。但上述方法存在以下缺陷：1）人工激振方法即人工手持大锤敲击震源和震源车，但人工手持大锤敲击震源存在产生能量不稳定、产生能量不可控等一系列问题，且操作不便。2）炸药激振效果好，但由于携带不便，在城市中使用存在诸多限制。因此，现有技术中急需一种激振产生能量稳定、可控且可方便携带野外作业的新横波激振源装置。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种横波激振源装置及横波激振方法，该装置具备可快速稳定实现横波激振、方便操作、方便携带野外作业的优点。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种横波激振源装置，包括：锤击构件；激振锤，用于敲击所述锤击构件，所述激振锤位于所述锤击构件的一侧，所述激振锤可沿一固定框架X向移动；所述激振锤背向所述锤击构件的一侧固定一沿向X向分布的激振弹簧，所述激振弹簧远离激振锤的一端固定于一盘式电磁铁；盘式电磁铁，固定于所述固定框架，并位于所述激振锤背向所述锤击构件的一侧；所述盘式电磁铁、安装所述盘式电磁铁的固定框架部分，均开设一绳孔；所述激振锤背向所述锤击构件的一侧面上固定一刚性绳，所述刚性绳依次穿过所述激振弹簧、盘式电磁铁上的绳孔、固定框架上的绳孔，并穿出所述固定框架；所述刚性绳上设置一用于断开刚性绳的按压式锁扣；所述刚性绳的穿出段卷绕于一收绳构件。
[0005]优选地，所述按压式锁扣包括：拉钩和外壳，用于连接所述刚性绳的两段；所述拉钩的一端固定于所述刚性绳的一段；所述外壳远离所述拉钩的一端面，固定于所述刚性绳的另一段；所述外壳为一中空结构；所述外壳靠近所述拉钩的一端面敞开以供锁扣在外壳内移动；锁扣，用于与所述拉钩配合；所述锁扣位于所述外壳内；所述锁扣包括一基座，所述基座朝向所述拉钩的一侧，固定一与所述拉钩配合的锁合部；所述基座上转动安装一锁轴；所述锁轴的曲面上固定一复位弹簧，所述复位弹簧自所述基座的锁孔内，沿X向延伸出所述基座并固定于所述外壳远离拉钩的端面；所述锁轴垂直于所述外壳；所述锁轴伸出所述基座并套设一拉杆，所述拉杆上设置一滑动部，所述滑
动部可沿所述外壳上开设的滑槽移动；所述滑槽包括依次连通的断开槽、过渡槽和连接槽；所述滑动部位于所述断开槽的第一位置时所述刚性绳断开，所述滑动部位于所述连接槽的第二位置时所述刚性绳的两段连接；所述第一位置靠近所述拉钩，所述第二位置远离所述拉钩；所述过渡槽为一倾斜槽；所述锁合部包括一连接座，所述连接座上设置一对相对设置的夹爪，所述夹爪和连接座之间通过一曲面结构连接；两所述夹爪均包括第一连接部、与第一连接部连接的第二连接部；所述第一连接部朝向所述外壳的敞开端设置；两所述第一连接部之间的间距大于两第二连接部之间的间距；第二位置时，所述第一连接部的外侧面与所述外壳的内壁接触以使得所述锁合部处于收拢状态；由第二位置过渡至第一位置的过程中，所述夹爪的第一连接部朝所述外壳的外侧移动，当所述夹爪的第一连接部移出所述外壳时，所述曲面结构扩张，所述锁合部由收拢状态转变为扩张状态以释放所述拉钩。
[0006]优选地，安装所述锁轴的通道，横截面为一U型；所述通道的平面上设置一限位部，所述限位部与所述锁轴上的挡条配合以限制所述锁轴在通道内转动的角度。
[0007]优选地，所述外壳底部设置一导向柱，所述复位弹簧套设于所导向柱上。
[0008]优选地，所述收绳构件包括一齿轮减速箱；所述齿轮减速箱的输入端连接一手轮；所述齿轮减速箱的输出端连接一轮盘；所述轮盘的外边缘卷绕所述刚性绳。
[0009]优选地，所述激振锤的两端分别固定一导向杆，所述导向杆可沿固定框架上开设的导向槽移动。
[0010]优选地，所述盘式电磁铁通过螺栓固定安装在固定框架中心位置；所述盘式电磁铁采用直流电源，所述盘式电磁铁连接一电流调节器和一控制开关。
[0011]一种横波激振方法，基于所述的横波激振源装置，包括以下步骤：S1: 在横波激振点处，固定所述锤击构件；S2: 调节所述固定框架位置，以使得所述激振锤工作时，可沿X向锤击所述锤击构件；S3: 通直流电至所述盘式电磁铁；S4:动作所述收绳构件，所述收绳构件带动所述刚性绳移动，所述刚性绳处于紧绷状态以带动所述盘式电磁铁沿所述固定框架移动，所述激振锤随刚性绳朝所述盘式电磁铁方向运动；在所述激振锤随刚性绳移动的过程中，所述激振锤施加压力至所述激振弹簧，所述激振弹簧受压缩变形；当所述激振锤进入所述盘式电磁铁的工作范围内，所述刚性绳处于松垮状态，所述激振锤吸附在所述盘式电磁铁吸力与弹簧压力相等的位置；S5: 动作所述按压式锁扣以断开所述刚性绳，之后断开供至所述盘式电磁铁释放的直流电，所述盘式电磁铁释放所述激振锤，所述激振锤沿X向运动直至敲击所述锤击构件以实现一次横波激振。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的优点为：（1）该装置工作时，利用电磁铁产生磁力为激振锤提供吸力，电磁铁断电释放激振锤，利用弹簧弹力作用使激振锤在固定框架上沿X向敲击固定在地面上的锤击构件，完成横
波激振。因此，可快速稳定实现横波激振。
[0013]（2）激振锤可拆装、尺寸可选，能够满足现阶段地震勘探的地震波能量激发，能实现激振能量可控。并且激振锤重量固定、盘式电磁铁磁力固定，能有效解决人工激振能量信号参差不齐的问题。
[0014]（3）本专利技术方便拆装，便于运输，工作适用范围广，局限性小。
[0015]（4）当激振锤刚到达盘式电磁铁的工作范围时，激振锤被盘式电磁铁吸力瞬间吸附，刚性绳由紧绷状态转为松垮状态，最终激振锤在盘式电磁铁吸力与弹簧压力相等的位置处静止。之后动作按压式锁扣以断开刚性绳，然后断开供至盘式电磁铁释放的直流电，盘式电磁铁释放激振锤。由此，该装置通过按压式锁扣和盘式电磁铁配合以释放激振锤，最终完成一次横波激振。由此，该装置操作方便。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一实施例的横波激振源装置结构示意图；图2为图1中按压式锁扣，去除拉钩的立体图；图3为图2中外壳的正视图；图4为图1中按压式锁扣，去除外壳的的结构示意图；图5为图4中按压式锁扣，去除拉钩和外壳的立体图；图6为图5的又一视角立体图；图7为图5中限位部的结构图；图8为图5中限位部的立体图；图9为图5中激振弹簧、转轴、拉杆和滑动部的连接关系示意图；图10为图9中转轴的结构图；图11为图3中断开槽、过渡槽和连接槽的结构示意图。
[0017]其中，1
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固定框架，2
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激振锤，3
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激振弹簧，4
‑
盘式电磁铁，5
‑<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种横波激振源装置，其特征在于，包括：锤击构件；激振锤，用于敲击所述锤击构件，所述激振锤位于所述锤击构件的一侧，所述激振锤可沿一固定框架X向移动；所述激振锤背向所述锤击构件的一侧固定一沿向X向分布的激振弹簧，所述激振弹簧远离激振锤的一端固定于一盘式电磁铁；盘式电磁铁，固定于所述固定框架，并位于所述激振锤背向所述锤击构件的一侧；所述盘式电磁铁、安装所述盘式电磁铁的固定框架部分，均开设一绳孔；所述激振锤背向所述锤击构件的一侧面上固定一刚性绳，所述刚性绳依次穿过所述激振弹簧、盘式电磁铁上的绳孔、固定框架上的绳孔，并穿出所述固定框架；所述刚性绳上设置一用于断开刚性绳的按压式锁扣；所述刚性绳的穿出段卷绕于一收绳构件。2.根据权利要求1所述的横波激振源装置，其特征在于，所述按压式锁扣包括：拉钩和外壳，用于连接所述刚性绳的两段；所述拉钩的一端固定于所述刚性绳的一段；所述外壳远离所述拉钩的一端面，固定于所述刚性绳的另一段；所述外壳为一中空结构；所述外壳靠近所述拉钩的一端面敞开以供锁扣在外壳内移动；锁扣，用于与所述拉钩配合；所述锁扣位于所述外壳内；所述锁扣包括一基座，所述基座朝向所述拉钩的一侧，固定一与所述拉钩配合的锁合部；所述基座上转动安装一锁轴；所述锁轴的曲面上固定一复位弹簧，所述复位弹簧自所述基座的锁孔内，沿X向延伸出所述基座并固定于所述外壳远离拉钩的端面；所述锁轴垂直于所述外壳；所述锁轴伸出所述基座并套设一拉杆，所述拉杆上设置一滑动部，所述滑动部可沿所述外壳上开设的滑槽移动；所述滑槽包括依次连通的断开槽、过渡槽和连接槽；所述滑动部位于所述断开槽的第一位置时所述刚性绳断开，所述滑动部位于所述连接槽的第二位置时所述刚性绳的两段连接；所述第一位置靠近所述拉钩，所述第二位置远离所述拉钩；所述过渡槽为一倾斜槽；所述锁合部包括一连接座，所述连接座上设置一对相对设置的夹爪，所述夹爪和连接座之间通过一曲面结构连接；两所述夹爪均包括第一连接部、与第一连接部连接的第二连接部；所述第一连接部朝向所述外壳的敞开端设置；两所述第一连接部之间的间距大于两第二连接部之间的间距；第二位置时，所述第一连接部的外侧面与所述外壳的内壁...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩轶，周正华，刘旭进，章逸，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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