劉先遠(yuǎn)

摘? 要：該發(fā)明屬于電力安全工器具檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種安全帶試驗(yàn)機(jī)構(gòu)、試驗(yàn)機(jī)。高空作業(yè)安全帶又稱全身式安全帶或五點(diǎn)式，新國標(biāo)GB 6095—2021《墜落防護(hù) 安全帶》規(guī)定材質(zhì)需使用滌綸及更高強(qiáng)度的織帶加工而成的。全身式安全帶是高處作業(yè)人員預(yù)防墜落傷亡的防護(hù)用品。是由帶體、安全配繩、緩沖包和金屬配件組成，總稱墜落懸掛安全帶?，F(xiàn)有的安全帶測試設(shè)備大多只能完成一種試驗(yàn)，如靜負(fù)荷試驗(yàn)或滑脫試驗(yàn)，且大多操作復(fù)雜，人工操作方式多，占地空間大。

關(guān)鍵詞：安全帶；靜負(fù)荷試驗(yàn)；圍桿作業(yè)；墜落懸掛；垂直作業(yè)

中圖分類號：TH122? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）10-0035-04

Abstract： The invention in this study belongs to the technical field of electric power safety appliance detection， in particular to a seat belt testing mechanism and a testing machine. High-altitude work-used Personal Fall Protection Systems， also known as full-body seat belt or five-point type， are made of polyester and higher strength ribbon， as stipulated in the new national standard GB 6095—2021 "Fall Protection-Personal Fall Protection Systems". The full-body seat belt is a protective equipment for high-altitude operators to prevent falling from high places. It is composed of belt body， safety rope， buffer bag and metal accessories， which is generally called falling suspension seat belt. Most existing seat belt testing equipment can only complete one type of test， such as static load test or slip test， and most of them have complex operations， multiple manual operation methods， and occupy a large space.

Keywords： seat belt; static load test; pole operation; fall suspension; vertical operation

安全帶的種類有很多，一般包括圍桿類作業(yè)帶：適用于外線電工，電信工人作業(yè)，電線維修等相似工種；防墜落安全帶：電器安裝和維修等高空作業(yè)用；五點(diǎn)式安全帶：可適應(yīng)各類作業(yè)，包括圍桿作業(yè)、墜落懸掛、垂直作業(yè)等。安全帶優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在強(qiáng)度大、耐磨、耐用、耐霉?fàn)€、耐酸堿，簡易輕便，安全適用。

1? 機(jī)構(gòu)的主要組成

本發(fā)明提供一種安全帶試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，該試驗(yàn)機(jī)構(gòu)既可進(jìn)行靜負(fù)荷測試也可進(jìn)行滑脫測試，試驗(yàn)效率高，穩(wěn)定可靠。本發(fā)明還提供一種試驗(yàn)機(jī)，應(yīng)用上述試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，通過與控制臺和其他配件、連接件配合構(gòu)成整個試驗(yàn)機(jī)。

安全帶試驗(yàn)機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、加載機(jī)構(gòu)、滑脫機(jī)構(gòu)、釋放機(jī)構(gòu)、模擬人、平臺板等；所述的加載機(jī)構(gòu)、滑脫機(jī)構(gòu)、平臺板均固定在機(jī)架上。下面介紹其3個主要的組成部分。

1.1? 滑脫機(jī)構(gòu)的組成

滑脫機(jī)構(gòu)包括立柱、半圓底座、高度調(diào)節(jié)塊和釋放機(jī)構(gòu)；半圓底座固定在立柱上端的側(cè)壁上；高度調(diào)節(jié)塊套接在半圓底座上，使得高度調(diào)節(jié)塊可在半圓底座上滑動；所述的高度調(diào)節(jié)塊上還設(shè)置有鎖緊扣，用于固定高度調(diào)節(jié)塊。

1.2? 釋放機(jī)構(gòu)的組成

釋放機(jī)構(gòu)包括安裝底板、側(cè)板、銅套、伸縮軸、滾輪、銷軸和電磁鐵；安裝底板兩端固定一對側(cè)板的一端，側(cè)板另一端內(nèi)側(cè)固定頂板，構(gòu)成了釋放機(jī)構(gòu)的機(jī)體；位于機(jī)體內(nèi)的電磁鐵固定在安裝底板上，被銅套套接的伸縮軸與電磁鐵的吸合軸連接；銅套穿過頂板并固定于頂板上，伸縮軸在銅套中可以軸向運(yùn)動；伸縮軸遠(yuǎn)離電磁鐵的一端端頭設(shè)置滾輪，通過銷軸穿過伸縮軸、滾輪，并將滾輪相對固定；伸縮軸位于平臺板下方。模擬人通過加載鏈與加載機(jī)構(gòu)連接。

1.3? 加載機(jī)構(gòu)的組成

加載機(jī)構(gòu)包括油缸、法蘭連接盤、油缸活塞和拉頭。

2? 機(jī)構(gòu)的主要連接描述

固定塊固定在立柱中部，與機(jī)架連接固定。機(jī)架底端為型材框架，型材框架一側(cè)固定一對立架，立架上固定可翻轉(zhuǎn)的模擬人翻；模擬人翻板下方，位于型材框架上固定有滑脫機(jī)構(gòu)固定板，用于固定立柱；緊鄰滑脫機(jī)構(gòu)固定板，型材框架上設(shè)置有加載機(jī)構(gòu)固定架，加載機(jī)構(gòu)固定架上端設(shè)置有固定板，用于固定加載機(jī)構(gòu)。

法蘭連接盤與機(jī)架連接；拉頭套接在油缸活塞上端，并可以360°旋轉(zhuǎn)；拉頭上設(shè)置有多個安裝孔。

3? 試驗(yàn)機(jī)構(gòu)及試驗(yàn)機(jī)的特點(diǎn)

1）試驗(yàn)機(jī)采用框架焊接一體成形，強(qiáng)度高、剛性好、試驗(yàn)過程中不易變形。

2）試驗(yàn)機(jī)利用鏈條作為輔助夾具，試驗(yàn)高度調(diào)節(jié)方便，保證試驗(yàn)過程控制穩(wěn)定。

3）試驗(yàn)機(jī)采用壓電式傳感器，具有頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和重量輕等優(yōu)點(diǎn)。

4）試驗(yàn)機(jī)控制臺與主機(jī)采用分離式設(shè)計(jì)，使試驗(yàn)過程更安全，人身安全更能得到保障。

5）試驗(yàn)機(jī)軟件采用PID控制方式，具有控制精度高，控制穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。

6）試驗(yàn)機(jī)采用大直徑油缸，保證在試驗(yàn)過程中，懸臂梁加載機(jī)構(gòu)穩(wěn)定可靠。

7）試驗(yàn)機(jī)框架上預(yù)置了試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)所需安裝連接點(diǎn)，方便設(shè)備的后期校準(zhǔn)。

8）試驗(yàn)機(jī)試樣具有安裝方便快捷，試驗(yàn)效率高，后期維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

4? 具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

如圖1、圖2所示，本發(fā)明安全帶試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架1、加載機(jī)構(gòu)2、滑脫機(jī)構(gòu)3、模擬人4、平臺板5，加載機(jī)構(gòu)2、滑脫機(jī)構(gòu)3均固定在機(jī)架1上。模擬人4通過加載鏈或其他連接部件與加載機(jī)構(gòu)連接。

如圖3、圖4所示，本發(fā)明滑脫機(jī)構(gòu)包括立柱6、半圓底座7、高度調(diào)節(jié)塊8和釋放機(jī)構(gòu)9；半圓底座7固定在立柱6上端的側(cè)壁上；高度調(diào)節(jié)塊8套接在半圓底座7上，使得高度調(diào)節(jié)塊可在半圓底座上滑動；高度調(diào)節(jié)塊8上還設(shè)置有鎖緊扣11，用于固定高度調(diào)節(jié)塊； 固定塊12固定在所述立柱中部，與機(jī)架連接固定。

滑脫機(jī)構(gòu)作為進(jìn)行安全帶滑脫試驗(yàn)的機(jī)構(gòu)，需在試驗(yàn)時承受模擬人釋放時的沖擊力，所以對立柱有一定的剛性要求，半圓底座通過螺栓與立柱連接，高度調(diào)節(jié)塊在半圓底座上可以滑動，可根據(jù)不同長度的安全帶圍桿帶調(diào)節(jié)高度，同時通過調(diào)節(jié)塊的鎖緊扣鎖定在半圓底座上。固定塊可以將立柱與設(shè)備機(jī)架固定在一起，形成一個完整的受力整體，增加了立柱的剛性。

如圖5、圖6所示，本發(fā)明的釋放機(jī)構(gòu)包括安裝底板13、側(cè)板14、銅套15、伸縮軸16、滾輪17、銷軸18和電磁鐵19；安裝底板13兩端固定一對側(cè)板14的一端，側(cè)板另一端內(nèi)側(cè)固定頂板20，構(gòu)成了釋放機(jī)構(gòu)的機(jī)體；位于機(jī)體內(nèi)的電磁鐵19固定在安裝底板13上，被銅套15套接的伸縮軸16與電磁鐵19的吸合軸連接；銅套15穿過頂板并固定于頂板上，伸縮軸16在銅套中可以軸向運(yùn)動；伸縮軸遠(yuǎn)離電磁鐵的一端端頭設(shè)置滾輪17，銷軸18穿過伸縮軸16、滾輪17，并將滾輪17相對固定；伸縮軸位于平臺板下方。

電磁釋放機(jī)構(gòu)作為進(jìn)行安全帶滑脫試驗(yàn)的釋放機(jī)構(gòu)，需要有足夠的吸合力拉動伸縮軸，使依靠在滾軸上的模擬人翻板能順利滑脫。安裝底板與側(cè)板等組成電磁釋放機(jī)構(gòu)的機(jī)體，銅套可以保證伸縮軸不產(chǎn)生徑向運(yùn)動，滾輪與銷軸組成可以滾動的機(jī)構(gòu)，能夠最大限度減少釋放機(jī)構(gòu)與模擬人翻板的摩擦力，確保試驗(yàn)時釋放的可靠性。

如圖7、圖8所示，本發(fā)明機(jī)架底端為型材框架19，型材框架19一側(cè)固定一對立架10，立架上固定可翻轉(zhuǎn)的模擬人翻板21；模擬人翻板下方，位于型材框架上固定有滑脫機(jī)構(gòu)固定板22，用于固定立柱；緊鄰滑脫機(jī)構(gòu)固定板，型材框架上設(shè)置有加載機(jī)構(gòu)固定架23，加載機(jī)構(gòu)固定架上端設(shè)置有固定板，用于固定加載機(jī)構(gòu)。本發(fā)明還在型材框架上設(shè)置平臺板5，將型材框架上表面蓋合。

試驗(yàn)機(jī)機(jī)架作為整個設(shè)備的基體，需要有一定的剛度與形位尺寸，保證在與別的機(jī)構(gòu)配合時，達(dá)到預(yù)期的效果，底板作為機(jī)架的底座，同時需承受靜負(fù)荷試驗(yàn)時所有的力，需要有一定的結(jié)構(gòu)形式保證設(shè)備的剛度。加載機(jī)構(gòu)固定板用來固定設(shè)備的油缸加載機(jī)構(gòu)，滑脫機(jī)構(gòu)固定板用來固定滑脫機(jī)構(gòu)的立柱。

如圖9、圖10所示，本發(fā)明加載機(jī)構(gòu)包括油缸24、法蘭連接盤25、油缸活塞26和拉頭27；法蘭連接盤25與機(jī)架連接；拉頭27套接在油缸活塞26上端，并可以360°旋轉(zhuǎn)；拉頭27上設(shè)置有多個安裝孔，方便試驗(yàn)時，可以根據(jù)樣品差異可以進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

加載機(jī)構(gòu)作為整個試驗(yàn)機(jī)的動力傳遞單元，利用法蘭連接盤與設(shè)備的機(jī)架連接，采用懸臂梁形式，使整個試驗(yàn)空間靈活多變，拉頭可以360°旋轉(zhuǎn)。

安全帶試驗(yàn)機(jī)，應(yīng)用上述安全帶試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，通過與控制臺、線纜、電源及油管等常規(guī)技術(shù)配合構(gòu)成試驗(yàn)機(jī)。

本發(fā)明進(jìn)行安全帶靜負(fù)荷試驗(yàn)時，根據(jù)安全帶的種類，選擇不同的穿戴方式，將安全帶穿戴在模擬人上，再將模擬人臀部吊環(huán)固定在底板的固定點(diǎn)上；將拉加力感器上端掛與加載鏈條連接，下端吊掛在安全繩與安全帶系帶的連接處，控制臺上設(shè)置好相應(yīng)的試驗(yàn)載荷與保載時間，按測試鍵進(jìn)行靜負(fù)荷試驗(yàn)，測量并紀(jì)錄試驗(yàn)情況。

進(jìn)行滑脫試驗(yàn)時，將圍桿式安全帶穿戴在模擬人上，利用拉頭將模擬人吊裝到翻板上，將圍桿帶繞在高度調(diào)節(jié)塊上，應(yīng)保證安全帶系帶懸掛點(diǎn)同固定掛點(diǎn)距離為200～300 mm，在穿過調(diào)節(jié)扣的帶扣和帶扣框架處做出標(biāo)記；然后卸除吊裝用的連接件（鏈條），試驗(yàn)準(zhǔn)備完畢，只需按動控制臺上的釋放按鍵，翻板反倒，模擬人下墜，晃動停止后，測量并紀(jì)錄偏離標(biāo)記的滑移，觀察并記錄安全帶情況，即可完成試驗(yàn)。

上述試驗(yàn)具體試驗(yàn)方法可參照GB 6095—2021《墜落防護(hù)安全帶》，還有DL/T 1476—2015《電力安全工器具預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》。

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