一種鐵質工作平臺上人員的安全保護方法及磁力安全鞋與流程

本發明涉及勞動防護技術領域，具體的說是一種鐵質工作平臺上人員的安全保護方法及磁力安全鞋。

背景技術：

目前，在船舶甲板、海上鉆井平臺等具有鐵質工作平臺的場所，為防止風浪顛簸或者油污沉積使工作人員站立不穩造成事故，大多采用專用的安全鞋將工作人員固定在工作平臺上。但是現有技術中大都是采用綁帶等裝置將安全鞋直接固定在一個位置上，工作人員必須頻繁穿上、脫下安全鞋才能在工作平臺上移動，費時費力，工作效率低下。或者是采用增加摩擦力的方式，提高工作人員在工作平臺上的穩定性，但是這樣的安全鞋是無法真正將人固定好的，還是存在一定的安全風險。

為了解決上述問題，中國專利“201610320747.4”公開了一種“一種建筑施工防跌落磁力鞋”，采用單片機控制兩個電磁鐵的電路的通斷來使人固定或者移動。雖然能夠解決人員固定的問題，但是其結構復雜，在惡劣的工作環境中很容易受損，而且采用電力驅動電磁鐵進行控制，存在成本高昂，維護困難，在雨水等環境使用受限等問題。

技術實現要素：

為了解決現有技術中的不足，本發明提供一種鐵質工作平臺上人員的安全保護方法及磁力安全鞋，能夠讓使用者與鐵質工作平臺固定或者脫離，實現位置的靈活調整，且操作簡單方便、成本低廉。

為了實現上述目的，本發明采用的具體方案為：

一種鐵質工作平臺上人員的安全保護方法，在使用人員的安全鞋的鞋底內設置永磁體，永磁體的周側設置有多個磁軛，且多個磁軛之間設置有氣隙；通過旋轉永磁體在磁軛中的位置，使永磁體的磁力線通過磁軛和鐵質工作平臺構成回路，將安全鞋固定在鐵質工作平臺上；通過旋轉永磁體使磁力線被磁軛屏蔽，使永磁體對鐵質工作平臺不顯磁性，進而將安全鞋從鐵質工作平臺上分離。

一種磁力安全鞋，包括鞋底，所述鞋底上開設有一個通孔，在通孔內設置有一個徑向充磁的圓柱形的永磁體，永磁體的外周側對稱設置有兩個完全相同的磁軛，每個磁軛與永磁體的柱面之間均設置有隔離氣隙；所述兩個磁軛之間設置有磁軛氣隙，磁軛氣隙中填充有非導磁材料；所述永磁體的上端面固定連接有手柄，且手柄伸出鞋底的側部。

所述通孔為圓孔，所述磁軛的橫截面呈折扇面狀且內圓弧和外圓弧同心。

還包括一個蓋設在所述通孔上的非導磁材質的蓋板，蓋板的面積大于所述通孔的面積，在蓋板下表面的中部固定設置有一個呈圓弧狀的非導磁材質的磁軛固定條，磁軛固定條對應的圓心角為270°，且開口方向朝向鞋底的側部；所述磁軛焊接在磁軛固定條上，所述手柄設置在蓋板與永磁體之間并從磁軛固定條的敞開部分中伸出，且與所述永磁體的磁力線方向之間呈30°夾角。

所述蓋板由一體成型的圓形的中心板和對稱設置在中心板側方的兩個耳板組成，中心板的面積與所述通孔的面積相等，兩個耳板與鞋底固定連接。

所述磁軛的下端面與鞋底的下表面共面。

所述永磁體的下端面高于鞋底的下表面。

所述磁軛均與所述永磁體的柱面之間的間隙為0.2.-1mm。

所述非導磁材料的厚度為3-6mm。

所述永磁體的半徑為20mm，高為30mm，所述永磁體位于鞋底的足弓部分。

有益效果：

1、本發明采用永磁體為磁力源，讓使用者能夠固定在鐵質平臺上，并且利用永磁體在磁軛中的位置變化控制磁力線回路，達到讓使用者可以靈活調整位置的目的；

2、通過手柄調整永磁體角度來控制永磁體磁力線回路，實現磁力安全鞋的吸附或者脫離，操作簡單方便；

3、永磁體設置在鞋對應人體足弓的位置，在固定的時候更加穩固且不影響移動式時的正常行走；

4、磁力裝置設置在足弓下方，有效利用腳部與鞋底之間的空隙，增加了穿著的舒適度。

5、永磁體可在雨水中使用，一般情況下無需保養，在安全鞋損壞需要更換時磁力裝置可以重復使用無需更換。

附圖說明

圖1是鞋底結構及磁力安全鞋對外不顯磁性結構示意圖；

圖2是永磁體和磁軛結構及磁力安全鞋對外顯磁性機構示意圖；

圖3是蓋板結構示意圖；

圖4是整體結構剖視圖。

附圖標記：1、鞋底，2、永磁體，3、磁軛，4、手柄，5、非導磁材料，6、蓋板，7、磁軛固定條，8、鞋墊，9、下蓋板。

具體實施方式

下面根據附圖具體說明本發明的實施方式。

一種鐵質工作平臺上人員的安全保護方法，在人員的安全鞋的鞋底內設置永磁體，永磁體徑向充磁，永磁體的周側設置有兩個結構完全相同的磁軛，兩個磁軛與永磁體之間均設置有隔離氣隙，兩個磁軛之間還設置有兩個關于永磁體對稱的磁軛氣隙。

當使用人員需要在鐵質工作平臺上固定位置時，通過旋轉永磁體調整其在磁軛中的位置，使磁力線經鐵質工作平臺構成磁路，磁力線回路為：永磁體的一個磁極→永磁體與磁軛間的隔離氣隙→磁軛→鐵質工作平臺→磁軛→磁軛與永磁體間的隔離氣隙→永磁體的另外一個磁極，構成閉合磁路，將安全鞋通過永磁體固定在鐵質工作平臺上。

當使用人員需要從固定位置離開時，通過旋轉永磁體使磁力線被磁軛屏蔽，使永磁體對鐵質工作平臺不顯磁性，進而將安全鞋從鐵質工作平臺上分離，此時的磁力線回路為：永磁體的一個磁極→永磁體與磁軛間的隔離氣隙→磁軛→永磁體與磁軛間的隔離氣隙→永磁體的另外一個磁極，構成閉合磁路，永磁體磁力線被磁軛屏蔽，對鐵質工作平臺沒有磁性吸力，安全鞋脫離磁力固定，達到讓使用者可以靈活調整位置的目的。

一種磁力安全鞋，如圖1所示，包括鞋底1，鞋底1上開設有一個通孔，在通孔內設置有一個徑向充磁的圓柱形永磁體2，永磁體2的外周側對稱設置有兩個完全相同的磁軛3，每個磁軛3與永磁體2的柱面之間均設置有寬度為0.2-1mm的隔離氣隙，優選為0.8mm，用于保證永磁體2可以在磁軛3中轉動。磁軛3的下端面與鞋底1的下表面平齊，而永磁體2的下端面高于磁軛3的下端面。在永磁體2的下端設置有一個圓形的下蓋板9，下蓋板9與兩個磁軛3粘接固定，且下蓋板9的下表面與鞋底1的下表面平齊，下蓋板9用于防止灰塵和鐵屑等雜質侵入磁軛氣隙和隔離氣隙，同時還能防止永磁體2脫落。兩個磁軛3之間還設置有兩個磁軛氣隙，兩個磁軛氣隙關于永磁體2對稱，磁軛氣隙中填充有非導磁材料5，用于根據永磁體在磁軛中所處的位置調節磁力線回路，非導磁材料5的厚度為3-6mm，優選為5mm。永磁體2的上端面固定連接有非導磁材質手柄4，且手柄4伸出鞋底1的側部。

如圖2所示，作為優選，通孔為圓孔，磁軛3的橫截面呈折扇面狀。永磁體2為徑向充磁，呈現一側柱面n極，另外一側柱面s極。

如圖3和圖4所示，還包括一個蓋設在通孔上非導磁材質的蓋板6，且蓋板6的面積大于鞋底1上通孔的面積，方便將其固定在鞋底1上；在蓋板6下表面的中部固定設置有一個呈圓弧狀的非導磁材質的磁軛固定條7，磁軛固定條7對應的圓心角為270°，且開口方向朝向鞋底1的側部；磁軛3焊接在磁軛固定條7上，手柄4設置在蓋板6與永磁體2之間并從磁軛固定條7的開口部分中伸出。作為優選，蓋板6由一體成型的圓形的中心板和對稱設置在中心板側方的兩個耳板組成，中心板的面積大于通孔的橫截面積，兩個耳板與鞋底1固定連接。在

材質方面，永磁體2優選為釹鐵硼nd2fe14b磁體，具體的說是釹鐵硼n40，磁軛3為灰鑄鐵材質，非導磁材料5為尼龍、黃銅、鋁等、純鈦等材質。尺寸方面，按照單個人體80公斤乘以3倍安全系數計算，圓柱體狀的永磁體2的半徑為20mm，高為30mm；根據人體腳部結構及行走體態，永磁體2的軸線位于鞋底1對應的足弓處，即永磁體2設置在人腳心的正下方。如果變換永磁體2的材質，永磁體2幾何尺寸應做相應變化；磁軛3橫截面結構尺寸以將永磁體2磁力線屏蔽時不飽和為前提。

當需要將人固定在工作平臺上的時候，通過旋轉手柄4帶動永磁體2旋轉至圖2所示位置，使永磁體2的磁力線方向與兩個磁軛3之間的磁軛氣隙的延伸方向垂直，進而永磁體2的磁力線與鐵質工作平臺構成閉合回路，將人吸附在工作平臺上保持固定。磁軛3的下端面與鞋底1的下表面共面，即磁軛3能夠與工作平臺直接接觸，減少磁軛與工作平臺之間的氣隙，降低磁阻，確保可靠吸附。

當人需要移動的時候，通過旋轉手柄4帶動永磁體2旋轉至圖1所示位置，使永磁體2的磁力線被磁軛3屏蔽，從而實現對外不顯磁性，人能夠靈活移動，到下一個需要固定的位置時，再次進行固定。

在其他的實施方式中，因為蓋板6設置在鞋底1上，因此使鞋底1的上表面不平，為了提高舒適度，在鞋底1上覆蓋軟質的鞋墊8，鞋墊8覆蓋在蓋板6上，且凸起部分正好位于足弓處，大大提高了舒適度。

在其他的實施方式中，磁軛3的外輪廓可以為任意形狀，只需要保證其內壁與永磁體2留有保障永磁體2轉動的呈柱狀的隔離氣隙，其外壁與鞋底1上通孔的孔壁粘接固定，且兩個磁軛3之間留有氣隙，用于裝填充非導磁材料5。

在其他的實施方式中，永磁體2的軸線與鞋底1后端邊緣之間的距離可以根據使用者腳步的尺寸進行調整。