一种用于浅层地震勘探的宽频带锤击震源装置的制作方法

1.本实用新型属于浅层地震勘探技术领域，具体涉及一种用于浅层地震勘探的宽频带锤击震源装置。


背景技术：

2.当前，我国的部分大城市目前正处于加快建设国家级中心城市的重要时期，城市地下空间资源开发利用规划和建设逐步进入加速发展阶段，呈现出利用规模化和功能多样化态势，城市地下空间探测的要求也越来越高。城市地下空间探测的主要内容包括：风化层厚度与基岩调查、裂隙与断裂展布、地质分层结构、疏松区与含水性、深埋管线位置、地热资源分布等基础地质、水文地质或工程地质问题的探测。这些城市地下空间探测问题对浅层地震勘探工作提出了更高的要求。
3.在浅层地震勘探中，锤击震源是整个地震勘探工作的关键。现有锤击震源如专利申请号“cn 105116438a”的中国发明专利，该技术方案存在以下几方面问题：1、现有锤击震源通过循环链条将锤头提升至立柱顶端，锤头脱开挂钩后自由下落。锤头的提升高度恒定不可改变，只能提升到立柱顶端才能脱开挂钩下落，锤击能量恒定为最大值，不可调整。在实际应用中，需要根据地表覆盖层情况，和地下结构层情况，适时调整锤击能量大小，以获取震源的最佳激发效果。2、现有锤击震源不具备调速功能，即锤头提升的速度固定不可调，锤头会以固定的时间间隔循环锤击地面，在实际应用中给操作人员带来不便，降低操作效率，使操作员的操作步骤，增加人为误操作的可能。如两个锤击点位相距较近，震源的移动距离较短，则需要通过提高提升速度，减小锤击循环的时间间隔。如两个锤击点位相距较远，震源的移动时间大于一个锤击循环的时间，则锤头会在震源移动的过程中自动下落，此时就需要操作人员介入操作中断循环，等震源到点位后再继续启动循环。3、现有锤击震源通过循环链条将锤头提升至立柱顶端，锤头脱开挂钩后自由下落。此系统依靠机械撞击的方式使锤头和链条之间脱钩，脱钩过程对挂钩组件，链条的摩擦磨损严重，降低零件寿命，提高零件维修更换的机率，应用中会降低施工效率，增加维护成本。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型提供一种用于浅层地震勘探的宽频带锤击震源装置，以解决现有技术中锤击震源通过循环链条将锤头提升至立柱顶端，锤头脱开挂钩后自由下落。锤头的提升高度恒定不可改变，只能提升到立柱顶端才能脱开挂钩下落，锤击能量恒定为最大值，不可调整。在实际应用中，需要根据地表覆盖层情况，和地下结构层情况，适时调整锤击能量大小，以获取震源的最佳激发效果的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于浅层地震勘探的宽频带锤击震源装置，包括车架、锤头和立柱，所述车架上设置有驱动装置，所述驱动装置包括：
6.安装支架，所述安装支架连接于所述车架上。
7.电机，电机安装于安装支架上。
8.减速器，所述减速器安装于所述安装支架上，所述减速器输入端与所述电机输出端连接。
9.转盘，所述转盘与所述减速器输出端连接。
10.滚筒，所述滚筒与所述安装支架转动连接，所述滚筒水平设置。
11.电磁离合器，所述转盘通过所述电磁离合器与所述滚筒连接。
12.顶部滑轮，所述顶部滑轮设置于所述立柱顶部。
13.拉绳，拉绳采用钢丝绳，所述钢丝绳一端与所述滚筒连接，另一端绕过所述顶部滑轮与所述锤头连接；以及锤头提升高度控制机构，所述锤头提升高度控制机构设置于所述立柱上，所述锤头能够通过所述锤头提升高度控制机构提升至预设高度。
14.进一步的，所述锤头提升高度控制机构包括：
15.紧急停止触发开关，所述紧急停止触发开关连接于所述立柱靠近顶部的位置；
16.下落控制触发开关，所述下落控制触发开关活动连接于所述立柱上，所述下落控制触发开关设置于所述紧急停止触发开关下方，所述下落控制触发开关能够沿所述立柱竖直方向改变连接位置；以及
17.提升控制触发开关，所述提升控制触发开关设置于所述锤头上。
18.进一步的，所述立柱上沿竖直方向开有条形安装槽，所述下落控制触发开关安装于所述条形安装槽上。
19.进一步的，所述滚筒两端分别转动连接有滚筒支架，两个所述滚筒支架均竖直连接于所述安装支架上。
20.进一步的，所述安装支架上设置有电机转速控制器和调速开关；所述电机转速控制器与所述电机电连接，所述调速开关与所述电机转速控制器电连接。
21.进一步的，所述紧急停止触发开关、下落控制触发开关和提升控制触发开关均采用感应开关。
22.进一步的，所述紧急停止触发开关采用按压开关。
23.本实用新型具有如下优点：通过对下落触发开关在立柱高度范围内的任意调节，改变锤头下落的高度，从而改变锤头可激发出的能量。锤头提升到顶部最冲击能量最大值，锤头提升高度越小，激发的能量越小，从而实现调整激发能量的调整。顶部的紧急停止开关在下落控制系统出现问题后，会被提升到极限高度的锤头自动触发，避免系统损坏。通过电磁离合器控制锤头的提升和下落，电机只需要单方向连续运转，不需要在正转和反转间反复调节。电磁离合器磨损极小，使用寿命大大加长。被动滚筒更加适合与钢丝绳匹配，取代了链条，可适应高速运转和转速调节。电磁离合器装置内部的电磁铁吸合可以实现电控，从而实现了锤头提升和下落的在电路上的任意控制。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
25.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
26.图1是本实用新型实施例提供的一种用于浅层地震勘探的宽频带锤击震源装置的后视结构示意图。
27.图2是本实用新型实施例提供的一种用于浅层地震勘探的宽频带锤击震源装置的侧视结构示意图。
28.图3是本实用新型实施例提供的一种用于浅层地震勘探的宽频带锤击震源装置的正视结构示意图。
29.图4是本实用新型实施例提供的一种用于浅层地震勘探的宽频带锤击震源装置的锤头提升高度控制机构结构示意图。
30.图中：锤头4、立柱5、安装支架3、电机31、减速器32、转盘33、滚筒 35、电磁离合器34、顶部滑轮37、钢丝绳38、紧急停止触发开关11、下落控制触发开关12、提升控制触发开关13、条形安装槽14、支架36、电机转速控制器21、调速开关22。
具体实施方式
31.下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.实施例1
33.本实施例提供一种用于浅层地震勘探的宽频带锤击震源装置，包括车架、锤头4和立柱5，请参阅图1-图4所示，开关13车架上设置有驱动装置，开关 13驱动装置包括：安装支架3，减速器32，转盘33，滚筒35，电磁离合器34，顶部滑轮37，钢丝绳38和锤头提升高度控制机构。
34.具体的，开关13安装支架3连接于开关13车架上；电机31，电机安装于安装支架3上；开关13减速器32安装于开关13安装支架3上，开关13减速器32输入端与开关13电机输出端31连接；开关13转盘33与开关13减速器 32输出端连接；开关13滚筒35与开关13安装支架3转动连接，开关13滚筒 35水平设置；开关13转盘33通过开关13电磁离合器34与开关13滚筒35连接；开关13顶部滑轮37设置于开关13立柱5顶部；开关13钢丝绳38一端与开关13滚筒34连接，另一端绕过开关13顶部滑轮37与开关13锤头4连接；以及开关13锤头提升高度控制机构设置于开关13立柱5上，开关13锤头4能够通过开关13锤头提升高度控制机构提升至预设高度。
35.进一步说明，开关13锤头提升高度控制机构包括：
36.紧急停止触发开关11，开关13紧急停止触发开关11连接于开关13立柱5 靠近顶部的位置。
37.下落控制触发开关12，开关13下落控制触发开关12活动连接于开关13 立柱5上，开关13下落控制触发开关12设置于开关13紧急停止触发开关11 下方，开关13下落控制触发开关12能够沿开关13立柱5竖直方向改变连接位置；以及提升控制触发开关13，开关13提升控制触发开关13设置于开关13 锤头4上。
38.开关13立柱5上沿竖直方向开有条形安装槽14，开关13下落控制触发开关11安装于开关13条形安装槽14上。
39.开关13滚筒35两端分别转动连接有滚筒支架36，两个开关13滚筒支架 36均竖直连接于开关13安装支架3上。
40.开关13安装支架上设置有电机转速控制器21和调速开关22；开关13电机转速控制器21与开关13电机31电连接，开关13调速开关22与开关13电机转速控制器21电连接。
41.开关13紧急停止触发开关11、下落控制触发开关12和提升控制触发开关 13均采用感应开关。
42.开关13紧急停止触发开关11采用按压开关。
43.立柱一侧阵列有安装孔，用于在不同高度的位置安装触发开关轨道板；轨道上有滑轨，用于在滑轨范围内任意调节触发开关的位置；阵列安装孔和轨道板组合，可以在立柱高度范围内，对触发开关做任意高度的布置；自下而上布置3组触发开关装置；立柱下部在锤头落地位置，布置提升控制触发开关；在锤头可提升的立柱中间区域，布置可任意移动的下落控制触发开关；在立柱顶部锤头的极限提升高度，布置紧急停止触发开关；锤头一侧布置有触发机关；提升触发开关和下落触发开关具有自恢复摆臂结构，用于增加可触发区域，紧急停止触发开关为接触式，用于下落触发开关失灵的紧急情况下，锤头提升至顶部极限位置时可自动停止运；下落控制触发开关和提升控制触发开关为触发后自动复位，实现锤头提升和下落的自动循环运行；紧急停止触发开关为系统故障时自动触发，需要人工检查后才可恢复。
44.通过对下落触发开关在立柱高度范围内的任意调节，改变锤头下落的高度，从而改变锤头可激发出的能量。锤头提升到顶部最冲击能量最大值，锤头提升高度越小，激发的能量越小，从而实现调整激发能量的调整。顶部的紧急停止开关在下落控制系统出现问题后，会被提升到极限高度的锤头自动触发，避免系统损坏。
45.通过电磁离合器控制锤头的提升和下落，电机只需要单方向连续运转，不需要在正转和反转间反复调节。电磁离合器磨损极小，使用寿命大大加长。被动滚筒更加适合与钢丝绳匹配，取代了链条，可适应高速运转和转速调节。电磁离合器装置内部的电磁铁吸合可以实现电控，从而实现了锤头提升和下落的在电路上的任意控制。
46.锤头提升速度调节装置，可以通过圆形控制旋钮，随时提高或减小锤头提升速度，增加或缩短锤击循环时间间隔。实现了根据锤击点位的间距大小，调整锤击循环间隔时间，使两者匹配。利用无级调速功能，达到操作在一个锤击点位锤击后，移动震源到下一个点位时，下一个锤击循环的锤头刚好将要下落的完美设计。操作员在所有锤击循环中，只需要移动震源到下一点位，无需中断和恢复锤头的循环运作。
47.本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。