一种铁质工作平台上人员的安全保护方法及磁力安全鞋与流程

本发明涉及劳动防护技术领域，具体的说是一种铁质工作平台上人员的安全保护方法及磁力安全鞋。

背景技术：

目前，在船舶甲板、海上钻井平台等具有铁质工作平台的场所，为防止风浪颠簸或者油污沉积使工作人员站立不稳造成事故，大多采用专用的安全鞋将工作人员固定在工作平台上。但是现有技术中大都是采用绑带等装置将安全鞋直接固定在一个位置上，工作人员必须频繁穿上、脱下安全鞋才能在工作平台上移动，费时费力，工作效率低下。或者是采用增加摩擦力的方式，提高工作人员在工作平台上的稳定性，但是这样的安全鞋是无法真正将人固定好的，还是存在一定的安全风险。

为了解决上述问题，中国专利“201610320747.4”公开了一种“一种建筑施工防跌落磁力鞋”，采用单片机控制两个电磁铁的电路的通断来使人固定或者移动。虽然能够解决人员固定的问题，但是其结构复杂，在恶劣的工作环境中很容易受损，而且采用电力驱动电磁铁进行控制，存在成本高昂，维护困难，在雨水等环境使用受限等问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种铁质工作平台上人员的安全保护方法及磁力安全鞋，能够让使用者与铁质工作平台固定或者脱离，实现位置的灵活调整，且操作简单方便、成本低廉。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

一种铁质工作平台上人员的安全保护方法，在使用人员的安全鞋的鞋底内设置永磁体，永磁体的周侧设置有多个磁轭，且多个磁轭之间设置有气隙；通过旋转永磁体在磁轭中的位置，使永磁体的磁力线通过磁轭和铁质工作平台构成回路，将安全鞋固定在铁质工作平台上；通过旋转永磁体使磁力线被磁轭屏蔽，使永磁体对铁质工作平台不显磁性，进而将安全鞋从铁质工作平台上分离。

一种磁力安全鞋，包括鞋底，所述鞋底上开设有一个通孔，在通孔内设置有一个径向充磁的圆柱形的永磁体，永磁体的外周侧对称设置有两个完全相同的磁轭，每个磁轭与永磁体的柱面之间均设置有隔离气隙；所述两个磁轭之间设置有磁轭气隙，磁轭气隙中填充有非导磁材料；所述永磁体的上端面固定连接有手柄，且手柄伸出鞋底的侧部。

所述通孔为圆孔，所述磁轭的横截面呈折扇面状且内圆弧和外圆弧同心。

还包括一个盖设在所述通孔上的非导磁材质的盖板，盖板的面积大于所述通孔的面积，在盖板下表面的中部固定设置有一个呈圆弧状的非导磁材质的磁轭固定条，磁轭固定条对应的圆心角为270°，且开口方向朝向鞋底的侧部；所述磁轭焊接在磁轭固定条上，所述手柄设置在盖板与永磁体之间并从磁轭固定条的敞开部分中伸出，且与所述永磁体的磁力线方向之间呈30°夹角。

所述盖板由一体成型的圆形的中心板和对称设置在中心板侧方的两个耳板组成，中心板的面积与所述通孔的面积相等，两个耳板与鞋底固定连接。

所述磁轭的下端面与鞋底的下表面共面。

所述永磁体的下端面高于鞋底的下表面。

所述磁轭均与所述永磁体的柱面之间的间隙为0.2.-1mm。

所述非导磁材料的厚度为3-6mm。

所述永磁体的半径为20mm，高为30mm，所述永磁体位于鞋底的足弓部分。

有益效果：

1、本发明采用永磁体为磁力源，让使用者能够固定在铁质平台上，并且利用永磁体在磁轭中的位置变化控制磁力线回路，达到让使用者可以灵活调整位置的目的；

2、通过手柄调整永磁体角度来控制永磁体磁力线回路，实现磁力安全鞋的吸附或者脱离，操作简单方便；

3、永磁体设置在鞋对应人体足弓的位置，在固定的时候更加稳固且不影响移动式时的正常行走；

4、磁力装置设置在足弓下方，有效利用脚部与鞋底之间的空隙，增加了穿着的舒适度。

5、永磁体可在雨水中使用，一般情况下无需保养，在安全鞋损坏需要更换时磁力装置可以重复使用无需更换。

附图说明

图1是鞋底结构及磁力安全鞋对外不显磁性结构示意图；

图2是永磁体和磁轭结构及磁力安全鞋对外显磁性机构示意图；

图3是盖板结构示意图；

图4是整体结构剖视图。

附图标记：1、鞋底，2、永磁体，3、磁轭，4、手柄，5、非导磁材料，6、盖板，7、磁轭固定条，8、鞋垫，9、下盖板。

具体实施方式

下面根据附图具体说明本发明的实施方式。

一种铁质工作平台上人员的安全保护方法，在人员的安全鞋的鞋底内设置永磁体，永磁体径向充磁，永磁体的周侧设置有两个结构完全相同的磁轭，两个磁轭与永磁体之间均设置有隔离气隙，两个磁轭之间还设置有两个关于永磁体对称的磁轭气隙。

当使用人员需要在铁质工作平台上固定位置时，通过旋转永磁体调整其在磁轭中的位置，使磁力线经铁质工作平台构成磁路，磁力线回路为：永磁体的一个磁极→永磁体与磁轭间的隔离气隙→磁轭→铁质工作平台→磁轭→磁轭与永磁体间的隔离气隙→永磁体的另外一个磁极，构成闭合磁路，将安全鞋通过永磁体固定在铁质工作平台上。

当使用人员需要从固定位置离开时，通过旋转永磁体使磁力线被磁轭屏蔽，使永磁体对铁质工作平台不显磁性，进而将安全鞋从铁质工作平台上分离，此时的磁力线回路为：永磁体的一个磁极→永磁体与磁轭间的隔离气隙→磁轭→永磁体与磁轭间的隔离气隙→永磁体的另外一个磁极，构成闭合磁路，永磁体磁力线被磁轭屏蔽，对铁质工作平台没有磁性吸力，安全鞋脱离磁力固定，达到让使用者可以灵活调整位置的目的。

一种磁力安全鞋，如图1所示，包括鞋底1，鞋底1上开设有一个通孔，在通孔内设置有一个径向充磁的圆柱形永磁体2，永磁体2的外周侧对称设置有两个完全相同的磁轭3，每个磁轭3与永磁体2的柱面之间均设置有宽度为0.2-1mm的隔离气隙，优选为0.8mm，用于保证永磁体2可以在磁轭3中转动。磁轭3的下端面与鞋底1的下表面平齐，而永磁体2的下端面高于磁轭3的下端面。在永磁体2的下端设置有一个圆形的下盖板9，下盖板9与两个磁轭3粘接固定，且下盖板9的下表面与鞋底1的下表面平齐，下盖板9用于防止灰尘和铁屑等杂质侵入磁轭气隙和隔离气隙，同时还能防止永磁体2脱落。两个磁轭3之间还设置有两个磁轭气隙，两个磁轭气隙关于永磁体2对称，磁轭气隙中填充有非导磁材料5，用于根据永磁体在磁轭中所处的位置调节磁力线回路，非导磁材料5的厚度为3-6mm，优选为5mm。永磁体2的上端面固定连接有非导磁材质手柄4，且手柄4伸出鞋底1的侧部。

如图2所示，作为优选，通孔为圆孔，磁轭3的横截面呈折扇面状。永磁体2为径向充磁，呈现一侧柱面n极，另外一侧柱面s极。

如图3和图4所示，还包括一个盖设在通孔上非导磁材质的盖板6，且盖板6的面积大于鞋底1上通孔的面积，方便将其固定在鞋底1上；在盖板6下表面的中部固定设置有一个呈圆弧状的非导磁材质的磁轭固定条7，磁轭固定条7对应的圆心角为270°，且开口方向朝向鞋底1的侧部；磁轭3焊接在磁轭固定条7上，手柄4设置在盖板6与永磁体2之间并从磁轭固定条7的开口部分中伸出。作为优选，盖板6由一体成型的圆形的中心板和对称设置在中心板侧方的两个耳板组成，中心板的面积大于通孔的横截面积，两个耳板与鞋底1固定连接。在

材质方面，永磁体2优选为钕铁硼nd2fe14b磁体，具体的说是钕铁硼n40，磁轭3为灰铸铁材质，非导磁材料5为尼龙、黄铜、铝等、纯钛等材质。尺寸方面，按照单个人体80公斤乘以3倍安全系数计算，圆柱体状的永磁体2的半径为20mm，高为30mm；根据人体脚部结构及行走体态，永磁体2的轴线位于鞋底1对应的足弓处，即永磁体2设置在人脚心的正下方。如果变换永磁体2的材质，永磁体2几何尺寸应做相应变化；磁轭3横截面结构尺寸以将永磁体2磁力线屏蔽时不饱和为前提。

当需要将人固定在工作平台上的时候，通过旋转手柄4带动永磁体2旋转至图2所示位置，使永磁体2的磁力线方向与两个磁轭3之间的磁轭气隙的延伸方向垂直，进而永磁体2的磁力线与铁质工作平台构成闭合回路，将人吸附在工作平台上保持固定。磁轭3的下端面与鞋底1的下表面共面，即磁轭3能够与工作平台直接接触，减少磁轭与工作平台之间的气隙，降低磁阻，确保可靠吸附。

当人需要移动的时候，通过旋转手柄4带动永磁体2旋转至图1所示位置，使永磁体2的磁力线被磁轭3屏蔽，从而实现对外不显磁性，人能够灵活移动，到下一个需要固定的位置时，再次进行固定。

在其他的实施方式中，因为盖板6设置在鞋底1上，因此使鞋底1的上表面不平，为了提高舒适度，在鞋底1上覆盖软质的鞋垫8，鞋垫8覆盖在盖板6上，且凸起部分正好位于足弓处，大大提高了舒适度。

在其他的实施方式中，磁轭3的外轮廓可以为任意形状，只需要保证其内壁与永磁体2留有保障永磁体2转动的呈柱状的隔离气隙，其外壁与鞋底1上通孔的孔壁粘接固定，且两个磁轭3之间留有气隙，用于装填充非导磁材料5。

在其他的实施方式中，永磁体2的轴线与鞋底1后端边缘之间的距离可以根据使用者脚步的尺寸进行调整。