CN113155392B - 一种安全帽耐冲击穿刺测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种安全帽耐冲击穿刺测试装置，属于安全帽测试设备的领域，其包括箱架，箱架顶部固定有盖板，盖板朝向箱架内部的侧壁上固定设置有电磁铁，电磁铁上吸附有冲击锤，箱架底部固定有底板，底板水平设置，箱架上设置有导轨板，导轨板竖直设置，底板顶面滑动设置有力学传感器，滑动方向沿底板中心与导轨板连线方向水平滑动，力学传感器上固定设置有头模，导轨板底部与箱架底部铰接，铰接轴水平设置，导轨板以铰接轴为转动轴，转动90°后呈水平状态，且此时导轨板顶面与底板顶面平齐，力学传感器在导轨板和底板上滑动。本申请具有完善安全帽的测试场景，使安全帽的测验结果更加真实的效果。

Description

一种安全帽耐冲击穿刺测试装置

技术领域

本申请涉及安全帽测试设备的领域，尤其是涉及一种安全帽耐冲击穿刺测试装置。

背景技术

目前安全帽是出入工地必须佩戴的防护措施，对人体头部受坠落物及其他特定因素引起的伤害起防护作用的帽子称为安全帽。

现有的可参考公告号为CN104251765A的中国专利，其公开了一种电力用安全帽测试装置，包括抱杆、焊接在抱杆顶部侧壁的圆桩、电磁铁和底座，抱杆底部焊接在底座上，底座的底面装有四个滚轮；所述电磁铁固定在圆桩上方向朝下，用于通电时吸附辅助重物；在所述底座上装有传感器，传感器上方固定用于放置待测安全帽的头模，所述头模位于电磁铁的正下方。具有结构简单紧凑，生产成本低，测试过程相当便捷，不容易移动，能够保证平稳的放置，便于进行试验的优点。

针对上述中的相关技术，发明人认为工人在坠物正下方静止施工为一种工作状态，还存在工人在坠物下方行走中的工作状态，存在有安全帽测试场景不全面的缺陷。

发明内容

为了完善安全帽的测试场景，使安全帽的测验结果更加真实，本申请提供一种安全帽耐冲击穿刺测试装置。

本申请提供的一种安全帽耐冲击穿刺测试装置采用如下的技术方案：

一种安全帽耐冲击穿刺测试装置，包括箱架，箱架顶部固定有盖板，盖板朝向箱架内部的侧壁上固定设置有电磁铁，电磁铁上吸附有冲击锤，箱架底部固定有底板，底板水平设置，箱架上设置有导轨板，导轨板竖直设置，底板顶面滑动设置有力学传感器，滑动方向沿底板中心与导轨板连线方向水平滑动，力学传感器上固定设置有头模，导轨板底部与箱架底部铰接，铰接轴水平设置，导轨板以铰接轴为转动轴，转动90°后呈水平状态，且此时导轨板顶面与底板顶面平齐，力学传感器在导轨板和底板上滑动。

通过采用上述技术方案，箱架为后续检测的其他结构设备提供固定位置，电磁体用于吸附冲击锤，冲击锤用于模拟高空坠物，头模模拟人的头部，安全帽固定在头模上从而模拟工人佩戴安全帽的状态，力学传感器在导轨板和底板上滑动模拟人行走时佩戴安全帽的状态，正好走到冲击锤下方时，被冲击锤砸中，力学传感器接收到冲击力，对此种安全帽的使用状态进行测试；力学传感器定位在冲击锤正下方不做移动，释放冲击锤，力学传感器接收到冲击力，完成安全帽不移动状态下的测试，最终达到完善安全帽的测试场景，使安全帽的测验结果更加真实的效果。

可选的，所述力学传感器与底板和导轨板之间设置有驱动组件，驱动组件包括电机、齿轮、第一齿条和第二齿条，第一齿条固定设置在底板上，第二齿条固定设置在导轨板上，导轨板开启状态下，第一齿条和第二齿条相互靠近的端部抵接并且中心线共线，电机本体与力学传感器固定连接，齿轮环套固定在电机转动轴一端，齿轮与第一齿条和第二齿条啮合；底板和导轨板上均开设有滑槽，导轨板开启状态下，滑槽平行于第一齿条和第二齿条，力学传感器背离头模一端固定设置有滑块，滑块与滑槽滑动配合，滑块沿滑槽长度方向滑动。

通过采用上述技术方案，电机驱动齿轮转动，齿轮与第一齿条和第二齿条啮合传动，从而使力学传感器沿滑动方向滑动，力学传感器连带头模移动，头模上放置测试用的安全帽，从而模拟人头戴安全帽的行走状态进行测试，达到完善安全帽的测试场景，使安全帽的测验结果更加真实的效果。

可选的，所述导轨板竖直状态下刚好为箱体的一面竖直侧壁，导轨板顶部与箱架之间设置有锁定组件，锁定组件包括插杆、限位杆、限位块和弹簧，盖板顶面开设有限位槽，限位槽竖直开设，盖板正对导轨板的侧壁开设有插嵌槽，插嵌槽水平开设，插嵌槽与限位槽开通，插杆一端与导轨板固定连接，另一端与限位块固定连接，插杆垂直导轨板侧壁设置，限位块垂直插杆设置，限位杆一端伸入限位槽内，弹簧环套在限位杆外部，弹簧顶端与限位杆外壁固定连接，弹簧底端与盖板顶面固定连接，弹簧原长状态下，限位杆伸入限位槽内一端端部与插嵌槽槽壁抵接，插杆深入插嵌槽后限位块与限位杆形成限位。

通过采用上述技术方案，导轨板与箱架固定时，插杆插嵌在插嵌槽内，插杆插嵌过程中将限位杆向上顶起，此时弹簧受到压缩，直至限位块穿过限位槽，限位杆落下与插杆抵接，此时限位块和限位杆形成限位，完成导轨板的固定，当导轨板需要开启时，手动向上拔起限位杆即可。

可选的，所述限位杆伸入插嵌槽内的端部呈倾斜设置，倾斜方向沿靠近插嵌槽入口方向倾斜向上设置。

通过采用上述技术方案，限位杆倾斜端部的设置使插杆和限位块深入插嵌槽时，更容易将限位杆向上顶起，省去人手向上提起限位杆的操作。

可选的，所述限位块正对限位杆的侧壁倾斜设置，倾斜方向沿靠近插嵌槽入口方向倾斜向上设置。

通过采用上述技术方案，限位块倾斜侧壁的设置，进一步配合限位杆倾斜端部的设置，使限位块和限位杆形成卡嵌的过程更加顺畅。

可选的，所述箱架内部固定设置有防护网，防护网形成箱架的周向侧壁，防护网上铰接有供人员进入的第一网门，防护网靠近导轨板处铰接有供力学传感器连带头模通过的第二网门。

通过采用上述技术方案，当对安全帽进行测试时，会将安全帽砸出一些碎屑，防护网的设置将碎屑进行阻挡，保护工作人员的安全，第一网门便于工作人员对箱架内部装置进行安装，第二网门的设置，为模拟人行走的测试状态提供了条件。

可选的，所述箱架上固定设置有挡板，挡板位于第一齿条正上方，挡板水平投影完全覆盖第一齿条，挡板所处水平高度位于冲击锤与头模之间，挡板水平投影，与冲击锤和位于冲击锤正下方的头模的水平投影没有交集。

通过采用上述技术方案，挡板的设置对第一齿条进行了保护，冲击锤不慎掉落至第一齿条上时，对冲击锤起到阻挡作用，保护第一齿条上齿牙的完整。

可选的，所述盖板与电磁铁之间设置有调节组件，调节组件包括气缸和连接板，气缸竖直设置，气缸本体与盖板固定连接，气缸活塞杆一端与连接板固定连接，连接板背离气缸的侧壁与电磁铁固定连接。

通过采用上述技术方案，气缸启动从而带动电磁铁在竖直方向上产生位移，达到调节冲击锤下落高度的效果，提升测验数据的完整性。

可选的，所述冲击锤采用平头冲击锤和尖头冲击锤两种造型的冲击锤。

通过采用上述技术方案，冲击锤两种造型的设置，模拟了不同造型的高空坠物，使实验数据和实验场景更加完整。

可选的，所述底板顶面铺设只有缓冲垫，缓冲垫与第一齿条适配，不阻碍力学传感器的移动。

通过采用上述技术方案，冲击锤落在底板上，缓冲垫起到缓冲作用，对底板起到了保护作用，同时减少了噪音。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.导轨板、驱动组件和滑槽的设置，使力学传感器连带头模可以进行移动，从而模拟人戴着安全帽在行走过程中被坠物砸中的场景，达到完善安全帽的测试场景，使安全帽的测验结果更加真实的效果；

2.调节组件的设置，达到调节冲击锤下落高度的效果，提升测验数据的完整性；

3.锁定组件的设置使导轨板的开启和收纳更加便利，节省占地空间。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的竖向结构剖视图。

图3是图2中A部分放大图。

图4是为凸显驱动组件处部分结构示意图。

附图标记说明：1、箱架；11、盖板；12、底板；13、限位槽；14、插嵌槽；15、挡板；16、力学传感器；17、头模；2、电磁铁；21、冲击锤；3、滑槽；31、滑块；4、导轨板；5、驱动组件；51、电机；52、齿轮；53、第一齿条；54、第二齿条；6、锁定组件；61、插杆；62、限位杆；63、限位块；64、弹簧；7、防护网；71、第一网门；72、第二网门；8、调节组件；81、气缸；82、连接板；9、缓冲垫。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种安全帽耐冲击穿刺测试装置。

参照图1，一种安全帽耐冲击穿刺测试装置包括箱架1，箱架1上设置有电磁铁2，电磁铁2上吸附有冲击锤21，箱架1内设置有力学传感器16，力学传感器16上固定设置有头模17，将安全帽固定在头模17上，冲击锤21掉落，砸中安全帽，冲击力传递给力学传感器16，从而得到冲击数据，达到测试安全帽耐冲击耐穿刺的数据。

参照图1，箱架1整体呈矩形状，箱架1竖直设置，箱架1顶部固定设置有盖板11，盖板11水平设置从而形成箱架1的顶壁，箱架1底部固定设置有底板12，底板12水平设置，从而形成箱架1的底壁。电磁铁2位于盖板11底面上，电磁铁2与盖板11之间设置有调节组件8，调节组件8包括气缸81和连接板82，气缸81竖直设置，气缸81本体一端与盖板11固定连接，气缸81活塞杆一端与连接板82固定连接，连接板82水平设置，连接板82底面与电磁铁2固定连接，从而控制电磁铁2所处的竖直高度，箱架1上固定设置有控制箱，控制箱位于箱架1外侧，控制箱用于控制电磁铁2。

参照图1，冲击锤21位于电磁铁2正下方，冲击锤21包含有两种造型，一种为平头冲击锤21，另一种为尖头冲击锤21，从而模拟不同形状的坠物，测试安全帽的抗冲击和抗穿刺能力。

参照图1和图2，箱架1上铰接有导轨板4，铰接轴水平设置，导轨板4为矩形板，导轨板4竖直状态下刚好形成箱架1的一竖直侧壁，铰接轴位于导轨板4底部与箱架1之间，导轨板4顶部以铰接轴为转动轴，向远离箱架1方向呈圆弧运动，最终放置水平状态，且导轨板4此时顶面与底板12顶面共平面。

参照图2和图3，导轨板4与盖板11之间设置有锁定组件6，锁定组件6包括限位块63、插杆61、限位杆62和弹簧64，盖板11顶面开设有限位槽13，限位槽13竖直开设，盖板11正对导轨板4的侧壁开设有插嵌槽14，插嵌槽14水平开设，限位槽13底端与插嵌槽14顶部开通，且开通处位于靠近插嵌槽14槽底处，但并未到插嵌槽14槽底处，为限位块63预留出空间，插杆61垂直导轨板4正对盖板11的侧壁设置，插杆61一端与导轨板4固定连接，另一端与限位块63固定连接，限位块63垂直插杆61设置，当插杆61呈水平状态下，限位块63位于插杆61顶部，限位块63背离插嵌槽14槽口的侧壁倾斜设置，倾斜方向沿靠近插嵌槽14槽口处倾斜向上设置；弹簧64环套在限位杆62外部，弹簧64顶端与限位杆62外壁固定连接，弹簧64底端与盖板11顶面固定连接，弹簧64原长状态下，限位杆62伸入限位槽13内一端端部与插嵌槽14槽壁抵接，限位杆62伸入限位槽13的端面呈倾斜设置，倾斜方向与限位块63倾斜侧壁的倾斜方向相同，限位杆62位于限位槽13外一端端部固定设置有圆形板，便于人员手持拔起限位杆62。导轨板4与箱架1固定时，插杆61插嵌在插嵌槽14内，限位块63的倾斜侧壁和限位杆62的倾斜端面抵接，将限位杆62向上顶起，弹簧64此时压缩，当限位块63穿过限位杆62后，弹簧64反弹力发挥，限位杆62与插杆61外壁抵接，此时限位块63与限位杆62形成相互限位，使插杆61无法脱离插嵌槽14，当需要开启导轨板4时，手持圆形板向上提起限位杆62即可。

参照图2和图4，力学传感器16位于电磁铁2正下方，力学传感器16与底板12之间设置有驱动组件5，驱动组件5包括第一齿条53、第二齿条54、电机51和齿轮52，第一齿条53固定设置在底板12上，第二齿条54固定设置在导轨板4上，导轨板4水平状态下，第一齿条53和第二齿条54相互靠近的端部抵接并且中心线共线，电机51隐藏在头模17下方，电机51本体与力学传感器16固定连接，电机51转动轴一端与齿轮52固定连接，齿轮52与第一齿条53和第二齿条54均啮合；底板12和导轨板4上均开设有滑槽3，同样在导轨板4水平状态下，底板12和导轨板4上的滑槽3连通，且平行于第一齿条53和第二齿条54连成的直线，力学传感器16背离头模17一端固定设置有滑块31，滑块31与滑槽3滑动配合，滑块31沿滑槽3长度方向滑动，滑块31可以采用燕尾状，滑槽3造型与滑块31配合，达到滑块31在滑槽3内滑动且不脱离滑槽3的效果，同时保证力学传感器16的稳定移动。

参照图4，箱架1上固定设置有防护网7，防护网7形成箱架1的周向侧壁，导轨板4位于防护网7外侧，防护网7上开设有第一网门71和第二网门72，第二网门72位于防护网7靠近导轨板4处，第二网门72铰接设置在防护网7上，第二网门72开启后，力学传感器16和头模17才能穿过防护网7进行水平方向的位移；第一网门71与第二网门72相对设置，第一网门71开设面积大于第二网门72，第一网门71与防护网7铰接，第一网门71开启后，人员可进入防护网7内对防护网7内的其他构件进行安装。

参照图2和图4，底板12顶面固定设置有缓冲垫9，缓冲垫9采用弹性材质制成，可以为橡胶材质；箱架1上设置有挡板15，挡板15水平设置，挡板15一端贯穿防护网7与箱架1固定连接，挡板15另一端向箱架1内部方向悬挑设置。挡板15在竖直方向上位于头模17顶部与冲击锤21底部之间，不阻碍冲击锤21竖直下落；挡板15的竖直投影完全覆盖第一齿条53，从而对第一齿条53起到保护作用。

本申请实施例一种安全帽耐冲击穿刺测试装置的实施原理为：向上提起限位杆62，将导轨板4展开呈水平状态，打得第一网门71，将冲击锤21吸附在电磁铁2上，将头模17固定在力学传感器16上，并在头模17上固定要测试的安全帽，启动电机51将安全帽移动到导轨板4上，反向启动电机51使力学传感器16带动头模17，即带动安全帽向冲击锤21正下方移动，同时下放冲击锤21，锤击锤砸在安全帽上，从而模拟了人员在行走状态下，安全帽被砸中的情景；直接将头模17放置在冲击锤21正下方不移动，进行测试，模拟人员未移动状态下安全帽被击中的状态，达到完善安全帽的测试场景，使安全帽的测验结果更加真实的效果。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种安全帽耐冲击穿刺测试装置，其特征在于：包括箱架(1)，箱架(1)顶部固定有盖板(11)，盖板(11)朝向箱架(1)内部的侧壁上固定设置有电磁铁(2)，电磁铁(2)上吸附有冲击锤(21)，箱架(1)底部固定有底板(12)，底板(12)水平设置，箱架(1)上设置有导轨板(4)，导轨板(4)竖直设置，底板(12)顶面滑动设置有力学传感器(16)，滑动方向沿底板(12)中心与导轨板(4)连线方向水平滑动，力学传感器(16)上固定设置有头模(17)，导轨板(4)底部与箱架(1)底部铰接，铰接轴水平设置，导轨板(4)以铰接轴为转动轴，转动90°后呈水平状态，且此时导轨板(4)顶面与底板(12)顶面平齐，力学传感器(16)在导轨板(4)和底板(12)上滑动；所述力学传感器(16)与底板(12)和导轨板(4)之间设置有驱动组件(5)，驱动组件(5)包括电机(51)、齿轮(52)、第一齿条(53)和第二齿条(54)，第一齿条(53)固定设置在底板(12)上，第二齿条(54)固定设置在导轨板(4)上，导轨板(4)开启状态下，第一齿条(53)和第二齿条(54)相互靠近的端部抵接并且中心线共线，电机(51)本体与力学传感器(16)固定连接，齿轮(52)环套固定在电机(51)转动轴一端，齿轮(52)与第一齿条(53)和第二齿条(54)啮合；底板(12)和导轨板(4)上均开设有滑槽(3)，导轨板(4)开启状态下，滑槽(3)平行于第一齿条(53)和第二齿条(54)，力学传感器(16)背离头模(17)一端固定设置有滑块(31)，滑块(31)与滑槽(3)滑动配合，滑块(31)沿滑槽(3)长度方向滑动；所述导轨板(4)竖直状态下刚好为箱体的一面竖直侧壁，导轨板(4)顶部与箱架(1)之间设置有锁定组件(6)，锁定组件(6)包括插杆(61)、限位杆(62)、限位块(63)和弹簧(64)，盖板(11)顶面开设有限位槽(13)，限位槽(13)竖直开设，盖板(11)正对导轨板(4)的侧壁开设有插嵌槽(14)，插嵌槽(14)水平开设，插嵌槽(14)与限位槽(13)开通，插杆(61)一端与导轨板(4)固定连接，另一端与限位块(63)固定连接，插杆(61)垂直导轨板(4)侧壁设置，限位块(63)垂直插杆(61)设置，限位杆(62)一端伸入限位槽(13)内，弹簧(64)环套在限位杆(62)外部，弹簧(64)顶端与限位杆(62)外壁固定连接，弹簧(64)底端与盖板(11)顶面固定连接，弹簧(64)原长状态下，限位杆(62)伸入限位槽(13)内一端端部与插嵌槽(14)槽壁抵接，插杆(61)深入插嵌槽(14)后限位块(63)与限位杆(62)形成限位。

2.根据权利要求1所述的一种安全帽耐冲击穿刺测试装置，其特征在于：所述限位杆(62)伸入插嵌槽(14)内的端部呈倾斜设置，倾斜方向沿靠近插嵌槽(14)入口方向倾斜向上设置。

3.根据权利要求1所述的一种安全帽耐冲击穿刺测试装置，其特征在于：所述限位块(63)正对限位杆(62)的侧壁倾斜设置，倾斜方向沿靠近插嵌槽(14)入口方向倾斜向上设置。

4.根据权利要求1所述的一种安全帽耐冲击穿刺测试装置，其特征在于：所述箱架(1)内部固定设置有防护网(7)，防护网(7)形成箱架(1)的周向侧壁，防护网(7)上铰接有供人员进入的第一网门(71)，防护网(7)靠近导轨板(4)处铰接有供力学传感器(16)连带头模(17)通过的第二网门(72)。

5.根据权利要求4所述的一种安全帽耐冲击穿刺测试装置，其特征在于：所述箱架(1)上固定设置有挡板(15)，挡板(15)位于第一齿条(53)正上方，挡板(15)水平投影完全覆盖第一齿条(53)，挡板(15)所处水平高度位于冲击锤(21)与头模(17)之间，挡板(15)水平投影，与冲击锤(21)和位于冲击锤(21)正下方的头模(17)的水平投影没有交集。

6.根据权利要求1所述的一种安全帽耐冲击穿刺测试装置，其特征在于：所述盖板(11)与电磁铁(2)之间设置有调节组件(8)，调节组件(8)包括气缸(81)和连接板(82)，气缸(81)竖直设置，气缸(81)本体与盖板(11)固定连接，气缸(81)活塞杆一端与连接板(82)固定连接，连接板(82)背离气缸(81)的侧壁与电磁铁(2)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种安全帽耐冲击穿刺测试装置，其特征在于：所述冲击锤(21)采用平头冲击锤(21)和尖头冲击锤(21)两种造型的冲击锤(21)。

8.根据权利要求1所述的一种安全帽耐冲击穿刺测试装置，其特征在于：所述底板(12)顶面铺设只有缓冲垫(9)，缓冲垫(9)与第一齿条(53)适配，不阻碍力学传感器(16)的移动。

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