CN111659051B - 一种高空施工作业防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高空施工作业防护装置，包括气囊发生部、牵引部和穿戴部，所述气囊发生部固定布置在穿戴部背部中央位置，所述气囊发生部包括向上弹射的上气囊和向下弹射的下气囊，所述气囊发生部内部还设置有气体发生装置，所述上气囊和下气囊均与气体发生装置连通，所述上气囊和下气囊的固定端均与气囊发生部固定安装，所述牵引部固定布置在穿戴部的前表面，所述牵引部内部设置可收缩的牵引绳，所述牵引绳的外延端与下气囊的自由端固定连接，本高空施工作业防护装置穿戴方便，且能够有效保护关键部位，降低受伤程度。

Description

一种高空施工作业防护装置

技术领域

本发明涉及建筑安全防护设备技术领域，具体为一种高空施工作业防护装置。

背景技术

在进行建筑作业时，为保证高空施工人员的安全，多数会采用安全绳的方式对人员进行固定，以避免人员跌落，但是安全绳的使用，使人员的灵活度受到限制，且安全绳的使用过程中，需要一个固定且安全的捆绑点，当该捆绑点出现松动，则安全绳并不安全，甚至存在一定的安全风险，因此市面上提出一种安全防护服，其采用在服装内设置气囊的方式，通过对人员加速的检测，实现人员高空坠落时，自动开启气囊，使人员触地时能够具有一定的缓冲，从而避免与地面硬性碰撞，从而降低人员受伤程度，如公开号为CN 102961833B的中国专利，提出一种在全身多部位设置气囊，最终使人员处于气囊内部，即气囊将人员全包裹的形式，该产品存在较大的局限性，首先穿戴较为困难，且由于气囊的大量布置，造成气囊的易破损面积增加，不适合在建筑工地这种复杂场景使用，也有另外一种结构简单的防护服，采用在背后弹出气囊进行防护，但是该防护服的气囊由于在下落过程中，受气流影响，其着地时，并不能有效作用在人体与地面之间，起不到有效的防护作用，因此需要研发一种结构简单，便于穿戴，气囊不易损坏且能够有效起到防护的高工作业防护装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高空施工作业防护装置，穿戴方便，且能够有效保护关键部位，降低受伤程度，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高空施工作业防护装置，包括气囊发生部、牵引部和穿戴部，所述气囊发生部固定布置在穿戴部背部中央位置，所述气囊发生部包括向上弹射的上气囊和向下弹射的下气囊，所述上气囊的容积大于下气囊，所述气囊发生部内部还设置有气体发生装置，所述上气囊和下气囊均与气体发生装置连通，所述上气囊和下气囊的固定端均与气囊发生部固定安装，所述牵引部固定布置在穿戴部的前表面，所述牵引部内部设置可收缩的牵引绳，所述牵引绳的外延端与下气囊的自由端固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述穿戴部的两侧处于腋下位置设置连接绑带，所述穿戴部的前表面和后背部分通过连接绑带连接，所述连接绑带为弹性绑带，所述连接绑带内侧固定设置可充气式侧气囊，所述气囊发生部周边的穿戴部表面设置可充气式的背部气囊，所述背部气囊和侧气囊分别与气囊发生部内部的气体发生装置连通，当背部气囊为充气状态时，背部气囊的厚度大于气囊发生部的厚度；

通过弹性绑带的结构设计，方便穿戴部的快速穿戴，且通过绑带的收缩，使穿戴部紧贴在使用者身体表面，而且增加侧气囊和背部气囊，增加保护面，且背部气囊的充气厚度大于气囊发生部，避免背部着地时，背部被气囊发生部硌伤。

作为本发明的一种优选技术方案，所述背部气囊和侧气囊分别与上气囊或下气囊连通，所述上气囊和下气囊的面料为内壁涂覆密封胶的尼龙编织物，所述背部气囊和侧气囊的面料为局部内壁涂覆密封胶的尼龙编织物，所述背部气囊和侧气囊内壁涂覆密封胶面积占比为90%至95%；

背部气囊和侧气囊具有部分面积内壁未被密封胶涂覆，因此使其具有慢泄气的能力，当受到冲击时，内部气体能够通过该区域进行泄气，从而起到缓冲减震的效果，同时背部气囊和侧气囊与上气囊和下气囊连通，使上气囊和下气囊在受到冲击时，同样能够进行泄气起到缓冲减震的效果，而上气囊和下气囊采用内壁全涂胶密封的方式，有助于增加其自身的抗冲击能力，因此将上气囊和下气囊作为主气囊进行主要抗冲击防护，而背部气囊和侧气囊作为辅助气囊进行缓冲减震。

作为本发明的一种优选技术方案，所述穿戴部还包括腿部固定绑带，所述腿部固定绑带处于大腿内侧的位置处设置穿线环，所述牵引绳贯穿穿线环；

在牵引绳快速回收，对下气囊进行牵引时，极易对裆部进行拉扯，造成使用者该部位受损，因此采用腿部固定带上穿线环作用，对牵引绳的运动轨迹进行限定，避免出现上述问题。

作为本发明的一种优选技术方案，所述气体发生装置包括点火器、气体发生剂和过滤器，所述点火器、气体发生剂和过滤器由内至外依次呈同心圆布置，所述过滤器的外壳部分设置多组分别与上气囊、下气囊、侧气囊和背部气囊连通的出气口，连通上气囊和下气囊的出气口大于连通侧气囊和背部气囊的出气口；

通过同心圆布置方式的设计，使气体发生剂能够快速反应，生产填充气体，对气囊进行快速填充，通过对各个出气口的尺寸限制，使气体优先供应上气囊和下气囊，从而起到较好的防护效果。

作为本发明的一种优选技术方案，所述牵引部内部转动设置转轴，所述转轴外部同轴固定设置绕线轮和止动盘，所述牵引绳的一端与绕线轮的圆周面固定连接，所述止动盘与牵引部的壳体之间设置扭簧发条，所述牵引部内部设置与转轴轴线重合的花键槽，所述花键槽内滑动设置止动滑块，所述止动滑块与牵引部的壳体之间沿相对滑动方向设置弹性件，所述止动滑块与牵引部的壳体之间沿相对滑动方向的对应位置设置电磁铁，所述止动盘与止动滑块的端面相互接触，所述止动盘与止动滑块的接触面分别设置单向倾斜的限位齿和限位齿槽；

初始状态下，扭簧发条处于蓄能状态，而止动滑块与止动盘相互接触，限制转轴和绕线轮的转动，当收到气囊引爆的指令后，电磁铁得电牵引止动滑块快速回退，从而使止动盘与止动滑块分离，此时转轴和绕线轮在扭簧发条的作用下进行旋转，使牵引绳被回收，带动下气囊向股部运动且被限制运动，从而起到对使用者股部的保护。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本高空施工作业防护装置相较于现有的防护服穿戴较为简单，且适合不同身材的人员使用，同时通过牵引绳对弹出的气囊进行牵引和固定，使气囊能够不受下落时气流的影响，固定在使用者股部，有效对该位置进行防护。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明背部示意图；

图3为本发明侧视图；

图4为本发明气囊弹出后示意图；

图5为本发明气囊弹出后背部示意图；

图6为本发明气囊弹出后侧视图；

图7为本发明气囊发生部示意图；

图8为本发明牵引部示意图；

图9为本发明止动盘侧视图；

图10为本发明A处放大图。

图中：1气囊发生部、101上气囊、102下气囊、103点火器、104气体发生剂、105过滤器、2牵引部、201牵引绳、202弹性件、203绕线轮、204止动盘、205扭簧发条、206电磁铁、207止动滑块、3穿戴部、301连接绑带、302背部气囊、303侧气囊、304腿部固定绑带、305穿线环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种高空施工作业防护装置，包括气囊发生部1、牵引部2和穿戴部3，气囊发生部1固定布置在穿戴部3背部中央位置，气囊发生部1包括向上弹射的上气囊101和向下弹射的下气囊102，上气囊101的容积大于下气囊102，气囊发生部1内部还设置有气体发生装置，上气囊101和下气囊102均与气体发生装置连通，上气囊101和下气囊102的固定端均与气囊发生部1固定安装，牵引部2固定布置在穿戴部3的前表面，牵引部2内部设置可收缩的牵引绳201，牵引绳201的外延端与下气囊102的自由端固定连接。

在发生自由下落时，上气囊101和下气囊102同时弹出，由于上气囊101容积大于下气囊102，造成其所受风阻大于下气囊102，从而使人体在下落过程中，处于头部朝上的形态，促使臀部率先着地，有效提升头部的保护能力；

同时结合牵引绳201的牵引作用，增加下气囊102对臀部的保护。

穿戴部3的两侧处于腋下位置设置连接绑带301，穿戴部3的前表面和后背部分通过连接绑带301连接，连接绑带301为弹性绑带，连接绑带301内侧固定设置可充气式侧气囊303，气囊发生部1周边的穿戴部3表面设置可充气式的背部气囊302，背部气囊302和侧气囊303分别与气囊发生部1内部的气体发生装置连通，当背部气囊302为充气状态时，背部气囊302的厚度大于气囊发生部1的厚度；

通过弹性绑带的结构设计，方便穿戴部3的快速穿戴，且通过绑带的收缩，使穿戴部3紧贴在使用者身体表面，而且增加侧气囊303和背部气囊302，增加保护面，且背部气囊302的充气厚度大于气囊发生部1，避免背部着地时，背部被气囊发生部1硌伤。

背部气囊302和侧气囊303分别与上气囊101或下气囊102连通，上气囊101和下气囊102的面料为内壁涂覆密封胶的尼龙编织物，背部气囊302和侧气囊303的面料为局部内壁涂覆密封胶的尼龙编织物，背部气囊302和侧气囊303内壁涂覆密封胶面积占比为90%至95%；

背部气囊302和侧气囊303具有部分面积内壁未被密封胶涂覆，因此使其具有慢泄气的能力，当受到冲击时，内部气体能够通过该区域进行泄气，从而起到缓冲减震的效果，同时背部气囊302和侧气囊303与上气囊101和下气囊102连通，使上气囊101和下气囊102在受到冲击时，同样能够进行泄气起到缓冲减震的效果，而上气囊101和下气囊102采用内壁全涂胶密封的方式，有助于增加其自身的抗冲击能力，因此将上气囊101和下气囊102作为主气囊进行主要抗冲击防护，而背部气囊302和侧气囊303作为辅助气囊进行缓冲减震。

穿戴部3还包括腿部固定绑带304，腿部固定绑带304处于大腿内侧的位置处设置穿线环305，牵引绳201贯穿穿线环305；

在牵引绳201快速回收，对下气囊102进行牵引时，极易对裆部进行拉扯，造成使用者该部位受损，因此采用腿部固定带304上穿线环305作用，对牵引绳201的运动轨迹进行限定，避免出现上述问题。

气体发生装置包括点火器103、气体发生剂104和过滤器105，点火器103、气体发生剂104和过滤器105由内至外依次呈同心圆布置，过滤器105的外壳部分设置多组分别与上气囊101、下气囊102、侧气囊303和背部气囊302连通的出气口，连通上气囊101和下气囊102的出气口大于连通侧气囊303和背部气囊302的出气口；

通过同心圆布置方式的设计，使气体发生剂104能够快速反应，生产填充气体，对气囊进行快速填充，通过对各个出气口的尺寸限制，使气体优先供应上气囊101和下气囊102，从而起到较好的防护效果。

牵引部2内部转动设置转轴，转轴外部同轴固定设置绕线轮203和止动盘204，牵引绳201的一端与绕线轮203的圆周面固定连接，止动盘204与牵引部2的壳体之间设置扭簧发条205，牵引部2内部设置与转轴轴线重合的花键槽，花键槽内滑动设置止动滑块207，止动滑块207与牵引部2的壳体之间沿相对滑动方向设置弹性件202，止动滑块207与牵引部2的壳体之间沿相对滑动方向的对应位置设置电磁铁206，止动盘204与止动滑块207的端面相互接触，止动盘204与止动滑块207的接触面分别设置单向倾斜的限位齿和限位齿槽；

初始状态下，扭簧发条205处于蓄能状态，而止动滑块207与止动盘204相互接触，限制转轴和绕线轮203的转动，当收到气囊引爆的指令后，电磁铁206得电牵引止动滑块207快速回退，从而使止动盘204与止动滑块207分离，此时转轴和绕线轮203在扭簧发条205的作用下进行旋转，使牵引绳201被回收，带动下气囊102向股部运动且被限制运动，从而起到对使用者股部的保护。

高空作业时，尤其是1.5米至3米高的高空作业中，人员跌落主要是后仰式跌落，主要受伤位置为股部和头部，因此应当着重对这两处的位置进行保护。

实际使用中，在气囊发生部1内部设置加速度传感器，且将点火器103和电磁铁206的控制单元与加速度传感器电连接，当加速度传感器检测到人体下落加速度持续超过在自由落体指定时间时，控制点火器103和电磁铁206动作，如本产品设定引爆高度为1米，即当加速度传感器检测到加速度达到自由落体的加速时间超过自由落体1米所需时间时，控制点火器103和电磁铁206工作，点火器103使气体发生剂104快速反应，如使叠氮化钠快速反应产生氮气，首先对上气囊101和下气囊102进行气体补充，使上气囊101和下气囊102快速弹出，同时电磁铁206得电，带动止动滑块207快速回退，扭簧发条205快速放能，带动绕线轮203快速旋转，将牵引绳201缠绕，从而牵引下气囊102向股部移动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种高空施工作业防护装置，包括气囊发生部（1）、牵引部（2）和穿戴部（3），其特征在于：所述气囊发生部（1）固定布置在穿戴部（3）背部中央位置，所述气囊发生部（1）包括向上弹射的上气囊（101）和向下弹射的下气囊（102），所述上气囊（101）的容积大于下气囊（102），所述气囊发生部（1）内部还设置有气体发生装置，所述上气囊（101）和下气囊（102）均与气体发生装置连通，所述上气囊（101）和下气囊（102）的固定端均与气囊发生部（1）固定安装，所述牵引部（2）固定布置在穿戴部（3）的前表面，所述牵引部（2）内部设置可收缩的牵引绳（201），所述牵引绳（201）的外延端与下气囊（102）的自由端固定连接；所述穿戴部（3）的两侧处于腋下位置设置连接绑带（301），所述穿戴部（3）的前表面和后背部分通过连接绑带（301）连接，所述连接绑带（301）为弹性绑带，所述连接绑带（301）内侧固定设置可充气式侧气囊（303），所述气囊发生部（1）周边的穿戴部（3）表面设置可充气式的背部气囊（302），所述背部气囊（302）和侧气囊（303）分别与气囊发生部（1）内部的气体发生装置连通，当背部气囊（302）为充气状态时，背部气囊（302）的厚度大于气囊发生部（1）的厚度；所述背部气囊（302）和侧气囊（303）分别与上气囊（101）或下气囊（102）连通，所述上气囊（101）和下气囊（102）的面料为内壁涂覆密封胶的尼龙编织物，所述背部气囊（302）和侧气囊（303）的面料为局部内壁涂覆密封胶的尼龙编织物，所述背部气囊（302）和侧气囊（303）内壁涂覆密封胶面积占比为90%至95%，所述穿戴部（3）还包括腿部固定绑带（304），所述腿部固定绑带（304）处于大腿内侧的位置处设置穿线环（305），所述牵引绳（201）贯穿穿线环（305），所述牵引部（2）内部转动设置转轴，所述转轴外部同轴固定设置绕线轮（203）和止动盘（204），所述牵引绳（201）的一端与绕线轮（203）的圆周面固定连接，所述止动盘（204）与牵引部（2）的壳体之间设置扭簧发条（205），所述牵引部（2）内部设置与转轴轴线重合的花键槽，所述花键槽内滑动设置止动滑块（207），所述止动滑块（207）与牵引部（2）的壳体之间沿相对滑动方向设置弹性件（202），所述止动滑块（207）与牵引部（2）的壳体之间沿相对滑动方向的对应位置设置电磁铁（206），所述止动盘（204）与止动滑块（207）的端面相互接触，所述止动盘（204）与止动滑块（207）的接触面分别设置单向倾斜的限位齿和限位齿槽，在发生自由下落时，上气囊（101）和下气囊（102）同时弹出，同时结合牵引绳（201）的快速回收，牵引下气囊（102）向股部移动，增加下气囊（102）对臀部的保护。

2.根据权利要求1所述的高空施工作业防护装置，其特征在于：所述气体发生装置包括点火器（103）、气体发生剂（104）和过滤器（105），所述点火器（103）、气体发生剂（104）和过滤器（105）由内至外依次呈同心圆布置，所述过滤器（105）的外壳部分设置多组分别与上气囊（101）、下气囊（102）、侧气囊（303）和背部气囊（302）连通的出气口，连通上气囊（101）和下气囊（102）的出气口大于连通侧气囊（303）和背部气囊（302）的出气口。

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