CN107084216A - 全身振动减振垫 - Google Patents
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Abstract
本发明属于全身振动防护技术领域，提供了一种全身振动减振垫，包括位于顶层的耐磨层(1)、位于中层的减振层(2)以及位于底层的防滑层(3)；位于所述耐磨层(1)上设置有防滑纹路表面(4)，所述减振层(2)的制作材质为发泡聚苯乙烯。有益效果：能显著降低发电站作业现场的全身振动水平，特别是降低低频率的全身振动水平；能便于对减振垫进行拼接和拆装，可以满足不同面积大小的作业现场使用；能满足发电站现场安装以及日常维护的需要，具有良好的拆装便利性；能够为现场作业人员提供良好的防滑效果。
Description
技术领域
本发明属于全身振动防护技术领域，涉及一种用于减缓发电站全身振动的减振垫。
背景技术
振动对人体的影响分为全身振动和局部振动，其中全身振动是由振动源(振动机械、车辆、活动的工作平台)通过身体的支持部份(足部和臀部)，将振动沿下肢或躯干传布全身引起接振动为主，接触强烈的全身振动可能导致内脏器官的损伤或位移，周围神经和血管功能的改变，可造成各种类型的、组织的、生物化学的改变，导致组织营养不良，如足部疼痛、下肢疲劳、足背脉搏动减弱、皮肤温度降低，振动加速度还可使人出现前庭功能障碍，导致内耳调节平衡功能失调，出现脸色苍白、恶心、呕吐、出冷汗、头疼头晕、呼吸浅表、心率和血压降低等症状，严重的还可造成腰椎损伤等运动系统影响。
通过现场调研与测量发现：发电站的全身振动水平较高，全身振动加速度的最大值可达1.6m/s2，频谱分析提示：发电站全身振动频谱的峰值主要集中在0.5-1.6Hz。依据《机械振动与冲击人体暴露于全身振动的评价第1部分：一般要求》(GB/T 13341.1-2007/ISO 2631-1:1997)标准，结合发电站全身振动水平加速度值，作业人员在发电站进行现场作业时可能会感觉非常不适，该标准推荐作业人员在该区域的停留时间尽可能不要超过1小时，否则对现场作业人员的职业健康和舒适性可能存在较大影响，同时可能存在一定安全隐患。
发电站现场作业特点：1、发电站作业现场的巡检区域面积较大，存在全身振动危害的区域分布较广且分散；2、作业人员需要定期对现场设备进行巡查检修，在大修时需要打开吊物孔对设备进行吊装作业。
目前，尚无针对发电站全身振动危害设计研发的减振垫，类似的产品主要有减振鞋垫和减振座垫：减振鞋垫主要针对运动员设计研发，虽然减振鞋垫具有良好的舒适性，但对于发电站的现场作业特点，减振鞋垫存在以下不足：减振鞋垫并非针对发电站设计研发的减振设备，它对于发电站全身振动危害的减振效果不明确，特别是对于发电站普遍存在0.5-1.6Hz低频率的全身振动危害。减振座垫主要针对驾驶员设计研发，它虽然可以降低驾驶员在驾驶车辆在行驶过程中产生的全身振动水平，以及提高驾驶的舒适性，但对于发电站的现场作业特点，减振座垫存在以下不足：1、驾驶员驾驶时的姿势一般为坐姿，而发电站现场作业人员的作业姿势一般为站姿，不同的作业姿势可能会影响减振座垫的减振效果；2、车辆在行驶中的频谱特征与发电站运行时的频谱特征不全相同，因此，减振座垫用于发电站全身振动危害的减振效果不明确；3、发电站的作业面积较大，存在全身振动危害的区域分布广泛，减振座垫无法满足发电站作业现场大面积铺设的需要。综上所述，减振鞋垫和减振座垫均不适用于发电站全身振动危害的防护。
因此，有必要提供改进的技术方案，以克服现有技术当中存在的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于，为减缓发电站全身振动提供解决方案，能够显著降低发电站作业现场的全身振动水平，特别是降低发电站工作环境中特有低频率的全身振动水平。
为了达到上述目的，本发明提供了一种全身振动减振垫，包括位于顶层的耐磨层、位于中层的减振层以及位于底层的防滑层；位于所述耐磨层上设置有防滑纹路表面，所述减振层的制作材质为发泡聚苯乙烯。
耐磨层用于接触工作人员身体，具有良好的耐磨效果。减振层起到整体的减振作用，有效降低位于耐磨层上部工作人员的振幅及加速度。防滑层用于接触地面，与地面保持较高水平的摩擦效果。就发电站的工作环境而言，作业人员进行现场作业对地面的防滑效果具有较高的要求，因此设计防滑纹路表面，其作用在于增加耐磨层与工作人员接触面之间的摩擦力，防止打滑。根据对发电站的前期检测结果进行频谱分析，参考全身振动水平及频谱分析结果，从多种材料中筛选合适配比的减振材料，确定EPS材料，即发泡聚苯乙烯作为减振材料，针对发电站的全身振动特点及危害防护需要，其减振吸振效果，特别是对于发电站0.5-1.6Hz的低频全身振动的减振吸振效果最为优异。
优选地，所述防滑纹路表面为在耐磨层上铸雕而成的防滑凸起或凹槽。
同样优选地，所述防滑纹路表面为在耐磨层上固定安装的若干防滑凸件。
防滑纹路表面可以根据具体的工艺要求和需要进行结构上的具体选择。铸雕结构具有一体性佳，制造简单，成本低，防滑性好的特点。固定安装防滑凸件构成防滑纹路表面，优点在于当出现磨损或损坏时维修方便。
优选地，所述耐磨层与所述减振层之间，和/或所述减振层与所述防滑层之间夹设有等距同向排布的减振传导条。
减振传导条的作用在于将振动从局部向整体进行传递，充分利用减振垫各处，将振动均化，从而使减振效果最大化。
进一步优选地，所述减振传导条为橡胶条。
当选用橡胶条作为减振传导条时，利用橡胶条自身具有优异的弹性和适中的压缩比，达到顺畅引导振动力的方向的目的。
同样进一步优选地，所述减振传导条为两邻层之间形成的条状空腔。
当选用条状空腔作为减振传导条，不仅获得良好的分散振动效果，同时还能够减少发泡聚苯乙烯的用量，控制成本投入。
优选地，所述耐磨层为多个耐磨组装块拼接而成。
优选地，所述耐磨组装块通过魔术拼接贴组件拼接，所述魔术拼接贴组件包括粘面件以及配合所述粘面件的毛面件。
其中在设计的时候，耐磨层向外延伸一矩形凸面，魔术拼接贴组件的粘面件或毛面件镶嵌在耐磨层的矩形凸面上；位于耐磨层对应矩形凸面的位置设置有一矩形凹面，魔术拼接贴组件毛面件或粘面件固定在位于中层的减振层的矩形凹面。
利用魔术拼接贴组件，完成相互拼接功能，便于日常使用安装，使减振垫可以满足不同面积大小的作业区域使用。
优选地，全身振动减振垫还包括一隐藏式提拉带，所述隐藏式提拉带安装在朝向所述减振层一侧的防滑层上。隐藏式提拉带在结构上为隐藏在减振垫的底部，使用时将其拉出即可，便于检修或更换时，将减振垫与地面分离，操作方便且耐用性高。
优选地，所述全身振动减振垫放置在发电站工作环境中带有振动的位置，其放置方式为防滑层接触所述位置表面，耐磨层朝向上方供人员站立接触。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
能显著降低发电站作业现场的全身振动水平，特别是降低低频率的全身振动水平；利用配备的魔术拼接贴组件，能便于对减振垫进行拼接和拆装，可以满足不同面积大小的作业现场使用；利用配备隐藏式提拉带，能满足发电站现场安装以及日常维护的需要，具有良好的拆装便利性；减振垫表面设置有防滑纹路表面，可以为现场作业人员提供良好的防滑效果。
附图说明
图1为本发明的一种全身振动减振垫的立体结构示意图。
图2为本发明的一种全身振动减振垫的侧面结构示意图。
图3为本发明的一种全身振动减振垫的局部立体结构示意图。
图4为本发明的另一种全身振动减振垫的侧面结构示意图。
图5为全身振动减振垫在不同频率中减振效果柱状图。
图6为全身振动减振垫作业现场振动频谱特征图。
其中：
1、耐磨层；2、减振层；3、防滑层；4、防滑纹路表面；5、防滑凸起；6、减振传导条；7、魔术拼接贴组件；8、粘面件；9、毛面件；10、隐藏式提拉带。
具体实施方式
为了能够更好的理解本发明，例举以下几种具体的实施方案以供分析与理解，但应明白，本发明并不局限于此，根据提供的实施方案做出的一系列变形与等效替换也应理解为被囊括在本发明的精神内。
实施例1
参照图1、图2和图3，本实施例提供了一种全身振动减振垫，其特征在于，包括依次连接的，位于顶层的耐磨层1、位于中层的减振层2以及位于底层的防滑层3；位于耐磨层1上设置有防滑纹路表面4，减振层2的制作材质为发泡聚苯乙烯。防滑纹路表面4为在耐磨层1上铸雕而成的防滑凸起5，当然还可以设计成结构上向内凹的防滑凹槽。本实施例的全身振动减振垫还包括魔术拼接贴组件7和隐藏式提拉带10，魔术拼接贴组件7包括粘面件8以及配合粘面件8的毛面件9，隐藏式提拉带10安装在朝向减振层2一侧的防滑层3上。
以下为减振垫在实验室的模拟试验
试验方法：采用六度空间振动台，模拟发电站发电机周围全身振动的振动信号对上述减振垫的减振性能进行了测试，采用单频振动模式进行试验：分别在0.5Hz、0.63Hz、0.8Hz、1Hz、1.25Hz共5个频率点进行测试，轴向设置三轴，振幅为5mm，电压设置为15V(振动加速度约为2m/s2)。试验时，分别测试一个空白组及减振垫成品共2种情况的振动加速度，每组测试6次，每次测试1min(振动测量设备选用SV106多通道人体振动测量仪，利用SPSS14.0软件对数据进行统计学分析)，其中空白指振动台不覆盖任何减振材料。
试验结果：如表1所示，
表1减振垫实验室试验结果
结果分析：采用两独立样本t检验统计学方法，对减振垫在实验室的减振效果进行统计学分析，结果显示：使用减振垫后的振动加速度值显著低于振动台空白的振动加速度值(t＝6.625，P<0.001)，提示减振垫具有良好的减振效果，减振效率约为77.9％。结果见表2，
表2减振垫实验室减振效果分析
减振垫在实验室试验中，0.5Hz、0.63Hz、0.8Hz、1Hz及1.25Hz的减振效果柱状图，参照图5。
以下为：减振垫在发电站的现场试验
试验方法：将减振垫安装在发电站发电机周围进行现场试验，试验时，分别测试未覆盖减振垫组及覆盖减振垫组共2种情况的振动加速度，每组测试6次，每次测试1min(振动测量设备选用SV106多通道人体振动测量仪，利用SPSS14.0软件对数据进行统计学分析)。
试验结果：如表3所示，
表3减振垫作业现场试验振动加速度结果
结果分析：采用两独立样本t检验统计学方法，对减振垫在作业现场减振效果进行统计学分析，结果显示：覆盖减振垫的振动加速度值显著低于未覆盖减振垫的振动加速度值(t＝56.195，P<0.001)，提示减振垫在作业现场具有良好的减振效果，减振效率约为89.7％。结果见表4，
表4减振垫作业现场减振效果分析
通过比较未覆盖减振垫与覆盖减振垫后的振动加速度0.5-80Hz频谱图发现：减振垫在0.5-3.15Hz有较好的减振效果，特别在0.8Hz。减振垫作业现场振动频谱图，参照图6。
实施例2
参照图4，本实施例提供了另一种全身振动减振垫，其结构与实施例1中提供的大致相同，不同点在于位于耐磨层1同减振层2之间夹设有等距同向排布的减振传导条6，减振传导条6为橡胶条。
实施例3
本实施例提供了另一种全身振动减振垫，其结构与实施例2中提供的大致相同，不同点在于位于减振层2同防滑层3之间夹设有等距同向排布的减振传导条6，减振传导条6为两邻层之间形成的条状空腔。
Claims (10)
1.一种全身振动减振垫，其特征在于，包括位于顶层的耐磨层(1)、位于中层的减振层(2)以及位于底层的防滑层(3)；位于所述耐磨层(1)上设置有防滑纹路表面(4)，所述减振层(2)的制作材质为发泡聚苯乙烯。
2.根据权利要求1所述的全身振动减振垫，其特征在于，所述防滑纹路表面(4)为在耐磨层(1)上铸雕而成的防滑凸起(5)或凹槽。
3.根据权利要求1所述的全身振动减振垫，其特征在于，所述防滑纹路表面(4)为在耐磨层(1)上固定安装的若干防滑凸件。
4.根据权利要求1所述的全身振动减振垫，其特征在于，所述耐磨层(1)与所述减振层(2)之间，和/或所述减振层(2)与所述防滑层(3)之间夹设有等距同向排布的减振传导条(6)。
5.根据权利要求4所述的全身振动减振垫，其特征在于，所述减振传导条(6)为橡胶条。
6.根据权利要求4所述的全身振动减振垫，其特征在于，所述减振传导条(6)为两邻层之间形成的条状空腔。
7.根据权利要求1所述的全身振动减振垫，其特征在于，所述耐磨层(1)为多个耐磨组装块拼接而成。
8.根据权利要求7所述的全身振动减振垫，其特征在于，所述耐磨组装块通过魔术拼接贴组件(7)拼接，所述魔术拼接贴组件(7)包括粘面件(8)以及配合所述粘面件(8)的毛面件(9)。
9.根据权利要求1所述的全身振动减振垫，其特征在于，还包括一隐藏式提拉带(10)，所述隐藏式提拉带(10)安装在朝向所述减振层(2)一侧的防滑层(3)上。
10.根据权利要求1所述的全身振动减振垫，其特征在于，所述全身振动减振垫放置在发电站工作环境中带有振动的位置，其放置方式为防滑层(3)接触所述位置表面，耐磨层(1)朝向上方供人员站立接触。
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