一种用于工程地震横波勘探的双向电磁式震源装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工程地震勘探技术领域，尤其是一种用于工程地震横波勘探的双向电磁式震源装置，该双向电磁式震源装置还可用于工程地震横波表层的勘探。
【背景技术】
[0002]在工程地震勘探领域，常用的纵波勘探方法的精度满足不了要求，而横波勘探与纵波勘探相比则具有速度低、频率低等特性，因此横波地震勘探可以达到纵波地震勘探所无法达到的时间分辨率和精确度，能更好的探测第四纪覆盖层其下伏基岩小构造。
[0003]横波的激发一般是利用炸药和平行地面击震压重的枕木，炸药不论是在井中还是在地面爆炸，所激发的横波被其它波淹没而难以识别出来，而炸药安全监管也是一个影响因素，对工程勘察的短工期项目是一种制约；地面重锤击震枕木的能量比较弱，甚至不理想，并且在山区搬运施工也不不方便，同时击震的深度受到一定限制。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种用于工程地震横波勘探的双向电磁式震源装置，该双向电磁式震源装置是一种激发能量高、可以控制击震方向、利于搬运的震源装置，对提升工程地震横波勘探的深度和效率有很大的作用，能提高勘探精度并在同等的激发能量下增加勘探的最大深度，满足工程地震横波勘探需求。
[0005]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
一种用于工程地震横波勘探的双向电磁式震源装置，该双向电磁式震源装置包含第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁、激震合金锤、箱侧撞击板、防震垫板、支撑滑轮、导向杆、导线、控制开关、电源柜、滑轮轨道、固定框、锥柄、螺旋锥、底锥及箱体，其中电源柜具有外接口和数个控制开关，所述外接口能够连接各种供电装置，控制开关能够实现第一电磁铁或是第二电磁铁或是第三电磁铁的电磁功率调整和正反向供电，本发明的特征如下:
长方形箱体的底部配装有数排呈三棱椎状的底锥，每排数个底锥的间距是相等的，相邻排之间的底锥相互交错，箱体的上部配装电源柜，在箱体的左右两侧面分别联接有上下两个固定框，两个固定框联接一个带有螺旋状的螺旋锥，螺旋锥的上端联接锥柄；在箱体的左右两侧面正中安装有导向杆，导向杆的左端从左到右依次配装固定有箱侧撞击板、防震垫板和第一电磁铁，导向杆的右端从左到右依次配装固定有第三电磁铁、防震垫板和箱侧撞击板，导向杆的正中配装有第二电磁铁，第二电磁铁的左右两端对称联接有呈蘑菇状的激震合金锤，第二电磁铁和激震合金锤能沿导向杆左右滑动，在第二电磁铁的底部配装两个支撑滑轮，每个支撑滑轮均能沿箱体内底部安装的两条滑轮轨道左右滑动，第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁均通过各自配置的导线与对应的控制开关连接，当控制开关控制第一电磁铁产生排斥力排斥第二电磁铁时则第三电磁铁产生吸引力吸引第二电磁铁。
[0006]第一电磁铁的最大面积=第二电磁铁的最大面积=第三电磁铁的最大面积=箱侧撞击板的最大面积=防震垫板的最大面积。
[0007]由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下优点:
1、本发明通过第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁的合力驱动激震合金锤迅速滑动并对箱侧撞击板产生激振力，该激振力使箱体产生震动，从而引起数个底锥与地面之间产生剪切力并激发出横波，不仅每个电磁铁的功率可以人为控制，能够适应各种深度的勘探需求，提高地震横波信号的分辨率。
[0008]2、本发明的箱体固定依靠其左右两侧的螺旋锥钻地并使底锥深入地面，增加了箱体和地面之间的摩擦力，可以在较少配重的情况下获得最大的击震能量，方便获取高质量的地震记录。
[0009]3、本发明激震合金锤的击震方向可以人为控制，通过控制开关的调节能使激震合金锤实现正反双向击震并获取左右两个方向的横波，经过叠加后能够提高横波的信噪比。
[0010]4、本发明的双向电磁式震源装置是一种轻便小型横波震源装置，采用模块式组装，运输方便，适用于地震勘探、金属矿勘探等地形复杂以及车辆不易到达的地方，模块式组装方式便于拆卸和运输。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的结构剖视简图。
[0012]图2是图1中去掉上盖的俯视简图。
[0013]图3是图1中去掉上盖的仰视简图。
[0014]上述图中:1_第一电磁铁；2-第二电磁铁；3-第三电磁铁；4-激震合金锤；5-箱侧撞击板；6_防震垫板；7_支撑滑轮；8_导向杆；9_导线；10_控制开关；11_电源柜；12-滑轮轨道；13_固定框；14_锥柄；15-螺旋锥；16_底锥；17-箱体。
[0015]具体实现方式
本发明是一种用于工程地震横波勘探的双向电磁式震源装置，对提升工程地震横波勘探的深度和效率有很大的促进作用，能提高勘探精度并在同等的激发能量下增加勘探的最大深度，满足工程地震横波勘探需求。
[0016]结合图1-3,本发明包含第一电磁铁1、第二电磁铁2、第三电磁铁3、激震合金锤4、箱侧撞击板5、防震垫板6、支撑滑轮7、导向杆8、导线9、控制开关10、电源柜11、滑轮轨道12、固定框13、锥柄14、螺旋锥15、底锥16及箱体17，其中电源柜11具有外接口和数个控制开关10，所述外接口能够连接各种供电装置，控制开关10能够实现第一电磁铁或是第二电磁铁或是第三电磁铁的电磁功率调整和正反向供电。
[0017]长方形箱体的底部配装有数排呈三棱椎状的底锥，底锥具有耦合抓地功能可使箱体与地面结合更牢固，每排数个底锥的间距是相等的，相邻排之间的底锥相互交错，箱体的上部配装电源柜，在箱体的左右两侧面分别联接有上下两个固定框，两个固定框联接一个带有螺旋状的螺旋锥，螺旋锥的上端联接锥柄，通过锥柄可以使螺旋锥旋入地面，每排数个底锥和螺旋锥能增大箱体与地面间的摩擦力以使箱体更加牢固。
[0018]在箱体的左右两侧面正中安装有导向杆，导向杆的左端从左到右依次配装固定有箱侧撞击板、防震垫板和第一电磁铁，导向杆的右端从左到右依次配装固定有第三电磁铁、防震垫板和箱侧撞击板，导向杆的正中配装有第二电磁铁，第二电磁铁的左右两端对称联接有呈蘑菇状的，防震垫板具有减少声波噪音的作用，第二电磁铁和激震合金锤能沿导向杆左右滑动，在第二电磁铁的底部配装两个支撑滑轮，每个支撑滑轮均能沿箱体内底部安装的两条滑轮轨道左右滑动，支撑滑轮起到支撑激震合金锤重量、减少激震合金锤和导向杆之间的摩擦作用，第一电磁铁的最大面积=第二电磁铁的最大面积=第三电磁铁的最大面积=箱侧撞击板的最大面积=防震垫板的最大面积，第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁均通过各自配置的导线与对应的所述控制开关连接，当所述控制开关控制第一电磁铁产生排斥力排斥第二电磁铁时则第三电磁铁产生吸引力吸引第二电磁铁，三个电磁铁的合力驱动激震合金锤迅速滑动并对箱侧撞击板产生激振力，该激振力使箱体产生震动,从而引起数个底锥与地面之间产生剪切力并激发出横波。
[0019]由于导向杆上安装有第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁、箱侧撞击板、防震垫板及激震合金锤，因此应根据导向杆的截面积来预留第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁、箱侧撞击板、防震垫板及激震合金锤的安装孔。
[0020]制作精制的话，建议箱体、激震合金锤、导向杆、滑轮轨道、第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁的总重量小于30KG，以便携带，同时建议电源柜能接任一种供电模式，以便适应不同的工作环境。
[0021]公开本发明当前认为是适宜的，但是应了解的是:本发明旨在包括一切属于本发明范围内的所有变化和改进。
【主权项】
1.一种用于工程地震横波勘探的双向电磁式震源装置，该双向电磁式震源装置包含第一电磁铁⑴、第二电磁铁⑵、第三电磁铁⑶、激震合金锤⑷、箱侧撞击板(5)、防震垫板(6)、支撑滑轮(7)、导向杆(8)、导线(9)、控制开关(10)、电源柜(11)、滑轮轨道(12)、固定框(13)、锥柄(14)、螺旋锥(15)、底锥(16)及箱体(17)，其中电源柜(11)具有外接口和数个控制开关(10)，所述外接口能够连接各种供电装置，控制开关(10)能够实现第一电磁铁(I)或是第二电磁铁⑵或是第二电磁铁⑶的电磁功率调整和正反向供电，其特征是: 长方形箱体(17)的底部配装有数排呈三棱椎状的底锥(16)，每排数个底锥(16)的间距是相等的，相邻排之间的底锥(16)相互交错，箱体(17)的上部配装电源柜(11)，在箱体(17)的左右两侧面分别联接有上下两个固定框(13)，两个固定框(13)联接一个带有螺旋状的螺旋锥(15)，螺旋锥(15)的上端联接锥柄(14);在箱体(17)的左右两侧面正中安装有导向杆(8)，导向杆(8)的左端从左到右依次配装固定有箱侧撞击板(5)、防震垫板(6)和第一电磁铁(1)，导向杆(8)的右端从左到右依次配装固定有第三电磁铁(3)、防震垫板(6)和箱侧撞击板(5)，导向杆(8)的正中配装有第二电磁铁(2)，第二电磁铁(2)的左右两端对称联接有呈蘑菇状的激震合金锤(4)，第二电磁铁(2)和激震合金锤(4)能沿导向杆(8)左右滑动，在第二电磁铁(2)的底部配装两个支撑滑轮(7)，每个支撑滑轮(7)均能沿箱体(17)内底部安装的两条滑轮轨道(12)左右滑动，第一电磁铁(I)、第二电磁铁(2)和第三电磁铁⑶均通过各自配置的导线(9)与对应的控制开关(10)连接，当控制开关(10)控制第一电磁铁(I)产生排斥力排斥第二电磁铁(2)时则第三电磁铁(3)产生吸引力吸引第二电磁铁(2)。
2.根据权利要求1所述一种用于工程地震横波勘探的双向电磁式震源装置，其特征是:第一电磁铁(I)的最大面积=第二电磁铁(2)的最大面积=第三电磁铁(3)的最大面积=箱侧撞击板(5)的最大面积=防震垫板(6)的最大面积。
【专利摘要】一种用于工程地震横波勘探的双向电磁式震源装置，箱体底部配装底锥且上部配装电源柜，箱体的左右两侧联接固定框，固定框联接螺旋锥、锥柄，在箱体的左右两侧面正中安装有导向杆，导向杆的左端固定箱侧撞击板、防震垫板和第一电磁铁，导向杆的右端固定第三电磁铁、防震垫板和箱侧撞击板，导向杆的正中配装第二电磁铁，第二电磁铁左右两端联接激震合金锤，第二电磁铁和激震合金锤沿导向杆滑动，第二电磁铁底部配装支撑滑轮，支撑滑轮沿箱体底部安装的滑轮轨道滑动，三个电磁铁均通过各自配置的导线与对应的控制开关连接，当控制开关控制第一电磁铁产生排斥力排斥第二电磁铁时则第三电磁铁产生吸引力吸引第二电磁铁，产生剪切力并激发出横波。
【IPC分类】G01V1-053, G01V1-02
【公开号】CN104614759
【申请号】CN201510058826
【发明人】李洋, 洪开荣, 党如姣, 王明胜, 潘明亮, 李广超, 彭桂彬, 杨克思, 张伟民, 朱培民, 路耀邦, 张宏伟, 尹龙, 宋妍
【申请人】中铁隧道集团有限公司, 中铁隧道集团科学技术研究院有限公司, 中国地质大学（武汉）
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月5日