淺析一種旋調(diào)平起操作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

明曉峰

摘 ?要：在石油勘探的地質(zhì)錄井領(lǐng)域，用于巖屑樣品制備的裝置是巖屑料杯，巖屑料杯在樣品制作中要用到高粘度膠體，靠膠體的凝固而使樣品固定以便于下部觀察分析，而在觀察分析前需要將膠體取出，但是，強(qiáng)粘度的膠合作用增加了樣品取出難度，所以，必須要有一種高效的工具設(shè)施來(lái)完成下步工作。本文探討的就是巖屑料杯的開(kāi)啟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：巖屑;料杯;開(kāi)啟;工具

引言

在識(shí)別礦物時(shí)，礦物的形態(tài)和物理性質(zhì)由于其易于鑒定而成為鑒定礦物最常用的標(biāo)志。地殼中存在的自然化合物和少數(shù)自然元素，具有相對(duì)固定化學(xué)成分和性質(zhì)，都是固態(tài)的（自然汞常溫液態(tài)除外）無(wú)機(jī)物，礦物是組成巖石的基礎(chǔ)。礦物由元素組成，是天然產(chǎn)出的（自然作用形成的）元素的單質(zhì)或化合物，所以，巖石礦物分析的最終分析就是電鏡掃描巖石礦物定量評(píng)價(jià)。進(jìn)行巖石礦物電鏡掃描定量評(píng)價(jià)，就必須對(duì)大塊的巖石進(jìn)行粉碎研磨，即：樣品制備。在石油鉆探現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)鉆頭破碎的井下巖石返至地面稱為鉆屑，地質(zhì)工作人員就對(duì)巖屑進(jìn)行一系列的觀察和分析，而觀察和分析的前提是要對(duì)巖屑進(jìn)行研磨，只有研磨后的巖屑才能進(jìn)行電鏡下的掃描觀察和分析。巖屑的研磨要借助于相應(yīng)的工具和方法，但是，常規(guī)的操作模式降低了工作時(shí)效。

1巖屑料杯的常規(guī)操作模式分析

在礦物巖石元素分析及礦物巖石掃描電鏡定量評(píng)價(jià)的樣品制備中，粉碎機(jī)或壓膜膠合工藝替代了人工研磨和封膠，成為省時(shí)省力的工具組合。料杯是粉碎機(jī)粉碎研磨巖屑顆粒成為微細(xì)粉末的工具，掃描電鏡需要壓膜膠合制備樣品，在這些工藝中都用到了料杯，金屬料杯由杯蓋、料管、料杯組成，而在掃描電鏡制備樣品時(shí)卻用塑料料杯。塑料料杯是一個(gè)中空的料筒，頂部有封蓋，上下有不同徑的臺(tái)階，需要進(jìn)行分析的樣品在制成薄片后需要粘附在加熱的塑膠表面，塑膠就充填在塑料料杯中。將熱塑膠充填在塑料料杯中，蓋蓋然后等待冷卻，冷卻后塑膠就和料蓋粘固在了一起，而要進(jìn)行下步分析就要將料蓋開(kāi)啟，取出樣品。塑料非金屬特性，軟而脆，而要將這種料蓋和冷卻后的塑膠分離就不能采取起撬的方式，否則會(huì)損壞料杯。有時(shí)，為了將杯蓋和料筒分離，操作人員就拿起塑料料杯向地上摔，使其分離，但是這樣更加會(huì)損壞料杯甚至是粘附在塑膠上的樣品。概括起來(lái)，在開(kāi)啟塑料料杯的過(guò)程中存在著以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

⑴ 塑料料杯和杯蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為塑膠膠合后分離料杯和杯蓋造成了困難;

⑵ 沒(méi)有科學(xué)高效的開(kāi)啟工具，降低了工作時(shí)效;

⑶ 用平口螺絲刀作為起蓋工具易損壞塑料，易造成料杯損壞;

⑷ 操作人員在分離杯蓋和料杯的過(guò)程中的砸摔，易造成料杯損壞;

⑸ 采用其它方式起蓋，杯蓋和料筒瞬間分離后無(wú)法控制杯蓋起落，容易傷害操作人員，不利于職業(yè)健康保護(hù)，更是一種不安全操作行為;

⑹ 開(kāi)啟杯蓋后由于無(wú)法對(duì)杯蓋和料筒進(jìn)行限位，不利于樣品保護(hù);

⑺ 費(fèi)時(shí)費(fèi)力的機(jī)械操作降低了操作人員的勞動(dòng)積極性。

由此分析，在塑料料杯的操作中亟需一種科學(xué)高效的操作工具。

2一種旋調(diào)平起操作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要解決上述存在的問(wèn)題，必須對(duì)操作結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。該結(jié)構(gòu)優(yōu)選不銹鋼材質(zhì)，主要包括底座、撐盤(pán)、料杯腔、旋絲盤(pán)、卡盤(pán)、立撐座、絲桿及出料棒等組成。

（1）底座。底座為圓形，繞底座邊緣均勻分布多個(gè)六個(gè)螺絲固定孔，固定孔相差排列，便于不同安裝條件的需求，底座的中間焊接一個(gè)圓盤(pán)料盒，和小絲固孔相排列，等腰垂直焊接三根撐桿，撐桿的頂部焊接撐盤(pán)，撐桿繞撐盤(pán)邊緣呈等腰均勻布列;

（2）撐盤(pán)。撐盤(pán)為一圓盤(pán)，撐盤(pán)的中間開(kāi)孔，該孔作為出料孔，是料杯中的樣品落入底座料盒的無(wú)阻通道。圍繞撐盤(pán)焊接一個(gè)料杯腔;

（3）料杯腔。料杯腔與撐盤(pán)出料孔之間的孔徑差作為料杯座入的撐底。料杯腔上部車外絲，下部不車絲。圍繞料杯腔的底部底緣均勻開(kāi)設(shè)三個(gè)絲孔，絲孔中擰入擰絲桿，用于固定料杯底部使其不轉(zhuǎn)動(dòng)，料杯腔的上部絲外旋接旋絲盤(pán);

（4）旋絲盤(pán)。旋絲盤(pán)車有內(nèi)絲和料杯腔的外絲旋接。圍繞旋絲盤(pán)中間位置均勻布設(shè)焊接四根搖把。旋絲盤(pán)的上部設(shè)置卡盤(pán);

（5）卡盤(pán)。卡盤(pán)為一圓盤(pán)，對(duì)半割開(kāi)，中間開(kāi)孔，該孔作為卡環(huán)卡在料杯杯蓋下的料筒壁上。卡盤(pán)上開(kāi)孔，然后在邊緣處橫切一部分，利用該孔在兩個(gè)對(duì)半卡盤(pán)的頂面和底面上各焊接一個(gè)墊片，兩墊片中孔居中。用鋼柱穿過(guò)上下墊片，再在頂?shù)撞繅|片上部和下部焊接圓鋼片，形成轉(zhuǎn)軸。卡盤(pán)對(duì)半切開(kāi)，在安裝轉(zhuǎn)軸處橫切一部分，這樣卡盤(pán)的兩個(gè)對(duì)半即可在轉(zhuǎn)軸的作用下呈大角度開(kāi)合。轉(zhuǎn)軸的底部通過(guò)一片鋼塊和旋絲盤(pán)焊接在一起，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)旋絲盤(pán)時(shí)卡盤(pán)隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)軸的對(duì)面距離卡盤(pán)邊緣處呈中心孔距均勻開(kāi)設(shè)四個(gè)銷孔，外圍兩個(gè)孔焊接兩個(gè)手捏把手;內(nèi)側(cè)兩個(gè)孔內(nèi)插接鎖叉，用于合并兩個(gè)對(duì)半的卡盤(pán)，拔出鎖叉則可搬動(dòng)手捏把手分開(kāi)卡盤(pán)。

（6）立撐座。在底座的邊緣上垂直焊接一鋼柱，鋼柱作為立撐座;上面再焊接一段鋼柱，作為立撐桿，在立撐桿的上部套接一個(gè)轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上下焊接鋼片和轉(zhuǎn)軸一起形成轉(zhuǎn)杯。在轉(zhuǎn)杯上對(duì)稱焊接兩根橫撐，分別作為絲桿橫撐和出料棒橫撐。① 絲桿橫撐。絲桿橫撐的前端焊接一個(gè)圓形螺絲帽作為絲碗，絲碗中旋調(diào)絲桿，絲桿的頂部焊接一個(gè)鋼片作為頂盤(pán)，頂盤(pán)的兩側(cè)各焊接一根轉(zhuǎn)桿，用于手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿;絲桿的底部居中焊接一鋼片，作為頂盤(pán)。轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿下調(diào)頂盤(pán)可頂出料杯中的樣品使其落入料盒中;同時(shí)，將絲桿頂盤(pán)旋調(diào)到卡盤(pán)以上一定的高度即可作為杯蓋起出后的限位作用，即：絲桿即可作為通桿也可作為限位桿用;② 出料棒橫撐。出料棒橫撐前端焊接一掛環(huán)，掛環(huán)內(nèi)擱置出料棒。出料棒為尼龍棒。出料棒的上面開(kāi)穿孔，握桿穿過(guò)穿孔用于手持。端起握桿從掛環(huán)中取出出料棒，將出料棒端放在已起蓋的料杯樣品的頂部，輕擊出料棒，樣品從料杯腔中下落到底座的料盒內(nèi)。

3效果驗(yàn)證

旋調(diào)平起操作結(jié)構(gòu)采用了旋調(diào)起升設(shè)計(jì)，底座可固定在其它穩(wěn)定物體上，撐桿將撐盤(pán)起升到一定高度，為取樣操作提供空間;料杯腔上有擰絲桿可以穩(wěn)固料杯臺(tái)階，旋絲盤(pán)旋轉(zhuǎn)起升將杯蓋穩(wěn)穩(wěn)抬升;卡盤(pán)隨旋絲盤(pán)動(dòng)作，可開(kāi)合卡住杯蓋;旋進(jìn)旋出絲桿帶動(dòng)頂盤(pán)可將起降可頂出樣品，也可用出料棒將樣品頂出。出料棒和絲桿懸掛在可轉(zhuǎn)動(dòng)的橫撐上，取用方便，角度可調(diào)。整體結(jié)構(gòu)經(jīng)久耐用，無(wú)需維護(hù)，操作高效。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的“旋調(diào)平起操作結(jié)構(gòu)”實(shí)現(xiàn)了膠體粘合膠杯的科學(xué)高效開(kāi)啟，避免了砸碰操作所可能導(dǎo)致的硬件物料損壞，規(guī)范了作業(yè)操作流程，提升了安全作業(yè)效率。