一種手持式巖石薄片磨制夾持器的設(shè)計探討

明曉峰

摘 要：在石油天然氣地質(zhì)勘探中，巖石薄片分析是在偏光顯微鏡下鑒定透明礦物和巖石的一種方法。將礦物或巖石巖屑樣品磨制成薄片，在偏光顯微鏡下觀察礦物的結(jié)晶特點，測定其光學性質(zhì)，確定巖石的礦物成分，研究它的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，分析礦物的生成順序，確定巖石類型及其成因特征，最后定出巖石的名稱。薄片鑒定法是地質(zhì)找礦工作中經(jīng)常使用的重要方法，也應(yīng)用于其他工業(yè)、農(nóng)業(yè)及醫(yī)學等方面。本文從提高生產(chǎn)作業(yè)效率，維護職業(yè)健康保護出發(fā)，探討一種巖石薄片磨制夾持器的創(chuàng)新設(shè)計。

關(guān)鍵詞：巖石;薄片;模式;夾持器;設(shè)計

0引言

要進行巖石薄片分析，首先就必須將塊狀巖石制作成薄片，巖石薄片的制作方法通常有煮膠法、502膠膠固法、鑄體薄片法、塑料法和快速煮膠法，其中，快速煮膠法是地質(zhì)現(xiàn)場最常用的方法?？焖僦竽z法一般用于巖屑樣品、井壁取芯樣品或較小的巖芯樣品薄片的制作。將載玻片置于酒精燈上預(yù)熱，用冷杉膠涂在載玻片上適量化開，將巖石樣品在載玻片上集中放好，將冷杉膠置于酒精燈上化至快溶成液體，迅速將冷杉膠置于巖樣上方讓其液體滴下覆蓋在巖樣上，反復(fù)操作至巖樣全部覆蓋。用鑷子將載玻片置于酒精燈內(nèi)焰上加熱，當巖石樣品中氣泡不再溢出時，移開載玻片進行冷卻，接下來就開始進行樣品的磨制。

巖石薄片的制作含多個流程，上述過程結(jié)束后，就需將粘附在載玻片上的巖石樣品進行打磨，即開始了制備制作的關(guān)鍵程序。一般地，地質(zhì)現(xiàn)場用的磨片機是個可調(diào)速的電動磨輪，磨輪盤面上有非常細的紋理，在磨制過程中根據(jù)巖石打磨的具體程度向磨輪盤面上撒入不同粗細的金剛砂，同時需要向盤面上撒入清水，以此實現(xiàn)精細打磨。

1常規(guī)巖石薄片磨制方式

目前，地質(zhì)勘探現(xiàn)場制作巖石薄片的普遍方法是：以左右手配合的方式，首先一只手將粘附有巖石樣品的載玻片輕輕地放置在旋轉(zhuǎn)著的磨輪盤面上，使其輕輕接觸，但不能使其隨著盤面轉(zhuǎn)動，然后，將另一只手的食指、中指和無名指輕輕按壓在載波片上，這時前只手才可以抽出。食指、中指和無名指的壓按力度要確保載玻片能停留在某一具體位置上，盤面轉(zhuǎn)動但載玻片不能隨之轉(zhuǎn)動。壓按太緊就會隨轉(zhuǎn)，隨轉(zhuǎn)就不可能產(chǎn)生摩擦，也就無法制作薄片了;壓按太松，轉(zhuǎn)動的盤面會打飛載玻片，載玻片是玻璃質(zhì)的，打飛后就會碎裂，隨即該樣品也相應(yīng)作廢，作廢后要重新制作，而制作過程中清水的應(yīng)用則會使載玻片打飛的機率上升。需要制作薄片的巖石樣品是專業(yè)人員經(jīng)過仔細挑選的，有些巖石樣品甚至是唯一的，所以作廢后會造成無法彌補的工作失誤。同時，玻璃質(zhì)的載玻片打飛后會碎裂，崩碎的玻璃片對操作人員自然構(gòu)成了潛在的安全危害。在薄片制作中，需要經(jīng)常拿起載玻片觀察巖石磨制的程度，這樣不斷地重復(fù)了左右手的操作過程，從而降低了工作效率。

由上可知，磨片制作的過程其實就是熟練的地質(zhì)工作人員的手感過程，靠手感來感觸載玻片和磨輪的接觸輕重。目前，還沒有適用的工具來夾持載玻片，只能靠人的食指、中指和無名指與載玻片面產(chǎn)生的摩擦力來控制載波片，使載玻片能停留在高速轉(zhuǎn)動的磨輪盤面上的具體位置上，從而與轉(zhuǎn)動的磨輪盤面作相對運動。鑒于此，手指的配合和運動是完成薄片磨制的主要工具，而這也是生產(chǎn)作業(yè)中“低、老、壞”的一個具體體現(xiàn)。

2巖石薄片磨制夾持器的創(chuàng)新設(shè)計

巖石薄片磨制手持器整體設(shè)計為不銹鋼制，由立桿、夾腔、絲桿、旋絲桿、套桿等組成，如圖1所示。

（1）立桿。立桿為方鋼條，作為垂向兩側(cè)支撐，立桿的底部焊接夾腔;

（2）夾腔。夾腔是夾持載波片的容腔，兩側(cè)夾腔正對，立桿焊接在夾腔的中間位置。夾腔內(nèi)均勻噴涂塑膠層，以便為夾持載玻片提供彈性空間;

（3）絲桿。絲桿為圓鋼條，分兩段獨立焊接在立桿的正對中間位置，對立的兩端車絲扣，兩段絲扣在旋絲桿的錐進和錐出下能夠橫向推出和拉進，旋絲桿套擰在絲桿上;

（4）旋絲桿。旋絲桿內(nèi)車全絲，連接套擰在兩端絲桿上。旋絲桿的中間位置焊接一段套管作為手扭，手扭的外環(huán)面時刻防滑網(wǎng)狀紋;

（5）套桿。套桿為方鋼，分內(nèi)套桿和外套桿，焊接在立桿的兩端，水平方向同絲桿。①外套桿。外套桿為方鋼管，外套桿內(nèi)有通腔以便于內(nèi)套桿上的伸縮桿滑進滑出;②內(nèi)套桿。內(nèi)套桿為方鋼條，分為直徑不同的兩個截面。兩個不同徑的截面由切割磨制而成;③握凹。根據(jù)手指的握持角度，在外套桿和內(nèi)套桿本體上將尖銳邊磨制成凹進形狀，以便于握持。

3結(jié)語

巖石薄片磨制手持器的通體設(shè)計符合操作人員的制備操作，將載玻片放置在夾腔內(nèi)，轉(zhuǎn)動手扭，旋絲桿帶動絲桿錐進錐出，從而可鎖緊載玻片;夾腔內(nèi)涂有塑膠層，可以防止過度操作造成對載玻片的擠壓損壞;內(nèi)外套桿為絲桿的運動提供了橫向平穩(wěn)空間，伸縮桿配合絲桿可雙向滑動;套桿的握凹可為操作者提供舒適的握持感。該手持器通過旋絲桿的完全脫離可分離為獨立的兩體，旋絲桿和套桿互為動作，使整體穩(wěn)固操作性強。