CN210922343U - 一种基于压电效应的电击式钢叉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于压电效应的电击式钢叉，包括叉把和固定连接在叉把顶端的叉头，叉把顶端还固定连接有正极电极针和负极电击针，叉把内设置有用于为正极电极针和负极电击针提供电压和电流的压电电击机构，压电电击机构包括压电晶体和与压电晶体的输出端连接的电压放大器，以及用于叩击压电晶体的压电晶体叩击组件和用于为压电晶体叩击组件提供压力的压力传输组件。本实用新型结构简单，设计合理，实现方便且成本低，能够有效应用在执法人员执法过程中，有效制服正在实施暴力侵害的违法犯罪人员，操作安全方便，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种基于压电效应的电击式钢叉

技术领域

本实用新型属于警用设备技术领域，具体涉及一种基于压电效应的电击式钢叉。

背景技术

防暴钢叉是一种非人身接触式控制装备，整体由“U”型叉头和叉把组成，伸展全长约两米左右，没有锐利棱角，结构简单，使用方便，专门对付持刀持械的犯罪分子，能够在中远距离上实现对犯罪嫌疑人的阻挡、控制，既能保障执法人员的人身安全，又能有效制服正在实施暴力侵害的违法犯罪人员，且避免对其造成过度伤害。目前国内市场上已有较多种类防暴钢叉，但功能机构单一的传统防暴钢叉已不足以应对日趋严峻的安保维稳形势。在面对凶残罪犯的时候，传统类型的防暴钢叉的处置能力就稍显不足，因此具有电击功能的防暴钢叉就应运而生，带电击功能的防暴钢叉具有强大的震撼和威慑作用，能快速使正在实施暴力侵害的犯罪分子失去侵害能力，终止其犯罪行为，将其制服，减少执法人员的长时间肢体接触，即能保障使用人员的人身安全，又不对被使用人员产生永久性伤害。现有的电击式防暴钢叉与大多数电击武器一样，主要采用蓄电池供电，电池供电防暴叉有其局限性：一是使用次数有限，电池供电电击武器的使用次数主要由电池容量决定，电池容量越大，使用次数就越多，而钢叉外形决定电池的容量不能太大，因此其放电使用次数有限，连续工作能力有限不强；二是存在安全隐患，传统蓄电池在高温环境下使用，存在爆炸自燃的危险；三是工作电路结构复杂，传统充电电池一般有特殊的保护电路，以防止过充或过放；四是污染环境，废旧电池处理难度大，易产生污染。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于压电效应的电击式钢叉，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，能够有效应用在执法人员执法过程中，有效制服正在实施暴力侵害的违法犯罪人员，操作安全方便，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于压电效应的电击式钢叉，包括叉把和固定连接在叉把顶端的叉头，其特征在于：所述叉把顶端还固定连接有正极电极针和负极电击针，所述叉把内设置有用于为正极电极针和负极电击针提供电压和电流的压电电击机构，所述压电电击机构包括压电晶体和与压电晶体的输出端连接的电压放大器，以及用于叩击压电晶体的压电晶体叩击组件和用于为压电晶体叩击组件提供压力的压力传输组件。

上述的一种基于压电效应的电击式钢叉，所述压力传输组件包括握手杆和滑杆，所述握手杆的一端伸入叉把内且通过第一铰接轴与叉把铰接，所述握手杆的另一端外漏在叉把外且通过第二铰接轴与外漏在叉把外的滑杆的一端铰接，所述滑杆的另一端伸入叉把内且通过第三铰接轴与所述压电晶体叩击组件铰接。

上述的一种基于压电效应的电击式钢叉，所述压电晶体叩击组件包括滑块、冲击弹簧、复位弹簧、叩击头和压力传递头，所述滑块的一端与所述压力传输组件连接，所述滑块的另一端与冲击弹簧的一端连接，所述冲击弹簧的另一端与叩击头的一端连接，所述叩击头的另一端与复位弹簧的一端连接，所述复位弹簧的另一端与压力传递头的一端连接，所述压力传递头的另一端对准压电晶体设置，所述叩击头、复位弹簧、压力传递头和压电晶体均设置在压电晶体壳体内，所述叩击头与冲击弹簧连接的一端外露在压电晶体壳体外部，所述叩击头中部与压电晶体壳体滑动连接。

上述的一种基于压电效应的电击式钢叉，所述叩击头中部对称设置有两个凸起，所述压电晶体壳体上设置有供凸起插入其中实现叩击头中部与压电晶体壳体滑动连接的滑槽。

上述的一种基于压电效应的电击式钢叉，所述正极电极针和负极电击针均为钢针，所述正极电极针和负极电击针之间的直线距离为25mm～ 35mm。

上述的一种基于压电效应的电击式钢叉，所述压电电击机构为正极电极针和负极电击针提供的电压为30kV，所述压电电击机构为正极电极针和负极电击针提供的电流大小为0.7mA～16mA，电流频率为15Hz～30Hz。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单，设计合理，实现方便且成本低。

2、本实用新型通过压力传输组件将手持钢叉人员的手握力转换成压电晶体叩击组件对压电晶体的叩击，使压电晶体产生电能，然后通过电压放大器，增大电击电压，实现电击效应。

3、本实用新型采用压电晶体作为电能来源，压电晶体工作温度范围 -40℃～135℃，使本实用新型的钢叉使用范围变广，不受地域环境影响。

4、本实用新型中压电晶体的使用次数可达上万次，大大提高了钢叉电击使用次数和连续工作能力；同时，压电晶体性能比较稳定，不会产生爆炸自燃等现象，不污染环境，使用安全。

5、本实用新型能够有效应用在执法人员执法过程中，有效制服正在实施暴力侵害的违法犯罪人员，操作安全方便，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实现方便且成本低，能够有效应用在执法人员执法过程中，有效制服正在实施暴力侵害的违法犯罪人员，操作安全方便，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记说明:

1—叉把； 2—叉头； 3-1—正极电极针；

3-2—负极电击针； 4—压电晶体； 5—电压放大器；

6-1—握手杆； 6-2—滑杆； 6-3—第一铰接轴；

6-4—第二铰接轴； 6-5—第三铰接轴； 9-1—滑块；

9-2—冲击弹簧； 9-3—复位弹簧； 9-4—叩击头；

9-41—凸起； 9-5—压力传递头； 9-6—压电晶体壳体。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的基于压电效应的电击式钢叉，包括叉把1 和固定连接在叉把1顶端的叉头2，其特征在于：所述叉把1顶端还固定连接有正极电极针3-1和负极电击针3-2，所述叉把1内设置有用于为正极电极针3-1和负极电击针3-2提供电压和电流的压电电击机构，所述压电电击机构包括压电晶体4和与压电晶体4的输出端连接的电压放大器5，以及用于叩击压电晶体4的压电晶体叩击组件和用于为压电晶体叩击组件提供压力的压力传输组件。

本实施例中，如图1所示，所述压力传输组件包括握手杆6-1和滑杆 6-2，所述握手杆6-1的一端伸入叉把1内且通过第一铰接轴6-3与叉把1 铰接，所述握手杆6-1的另一端外漏在叉把1外且通过第二铰接轴6-4与外漏在叉把1外的滑杆6-2的一端铰接，所述滑杆6-2的另一端伸入叉把 1内且通过第三铰接轴6-5与所述压电晶体叩击组件铰接。

本实施例中，如图1所示，所述压电晶体叩击组件包括滑块9-1、冲击弹簧9-2、复位弹簧9-3、叩击头9-4和压力传递头9-5，所述滑块9-1 的一端与所述压力传输组件连接，所述滑块9-1的另一端与冲击弹簧9-2 的一端连接，所述冲击弹簧9-2的另一端与叩击头9-4的一端连接，所述叩击头9-4的另一端与复位弹簧9-3的一端连接，所述复位弹簧9-3的另一端与压力传递头9-5的一端连接，所述压力传递头9-5的另一端对准压电晶体4设置，所述叩击头9-4、复位弹簧9-3、压力传递头9-5和压电晶体4均设置在压电晶体壳体9-6内，所述叩击头9-4与冲击弹簧9-2连接的一端外露在压电晶体壳体9-6外部，所述叩击头9-4中部与压电晶体壳体9-6滑动连接。

具体实施时，所述滑杆6-2伸入叉把1内的一端通过第三铰接轴6-5 与滑块9-1铰接。

本实施例中，如图1所示，所述叩击头9-4中部对称设置有两个凸起 9-41，所述压电晶体壳体9-6上设置有供凸起9-41插入其中实现叩击头 9-4中部与压电晶体壳体9-6滑动连接的滑槽。

本实施例中，所述正极电极针3-1和负极电击针3-2均为钢针，所述正极电极针3-1和负极电击针3-2之间的直线距离为25mm～35mm。

具体实施时，所述正极电极针3-1和负极电击针3-2之间的直线距离为30mm，所述正极电极针3-1和负极电击针3-2的电击突出部分均为5mm。

本实施例中，所述压电电击机构为正极电极针3-1和负极电击针3-2 提供的电压为30kV，所述压电电击机构为正极电极针3-1和负极电击针 3-2提供的电流大小为0.7mA～16mA，电流频率为15Hz～30Hz。

本实用新型使用时，当遇到正在实施暴力侵害的犯罪分子，需要使用钢叉的电击功能时，手持钢叉人员用手压下握手杆6-1，握手杆6-1带动滑杆6-2运动，滑杆6-2推动滑块9-1向靠近压电晶体4的位置运动，冲击弹簧9-2压缩并将力传递给叩击头9-4，叩击头9-4在压电晶体壳体9-6 内滑动并向靠近压电晶体4的位置运动，叩击压电晶体4，复位弹簧9-3压缩并将力传递给压力传递头9-5，压力作用在压电晶体4上；压电晶体 4产生电能，再通过电压放大器5增大正极电极针3-1和负极电击针3-2 之间的电击电压，实现单次电击效应；手持钢叉人员松开握手杆6-1后，复位弹簧9-3复位，推动叩击头9-4在压电晶体壳体9-6内滑动并复位，冲击弹簧9-2复位，滑块9-1和滑杆6-2均复位。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于压电效应的电击式钢叉，包括叉把(1)和固定连接在叉把(1)顶端的叉头(2)，其特征在于：所述叉把(1)顶端还固定连接有正极电极针(3-1)和负极电击针(3-2)，所述叉把(1)内设置有用于为正极电极针(3-1)和负极电击针(3-2)提供电压和电流的压电电击机构，所述压电电击机构包括压电晶体(4)和与压电晶体(4)的输出端连接的电压放大器(5)，以及用于叩击压电晶体(4)的压电晶体叩击组件和用于为压电晶体叩击组件提供压力的压力传输组件。

2.按照权利要求1所述的一种基于压电效应的电击式钢叉，其特征在于：所述压力传输组件包括握手杆(6-1)和滑杆(6-2)，所述握手杆(6-1)的一端伸入叉把(1)内且通过第一铰接轴(6-3)与叉把(1)铰接，所述握手杆(6-1)的另一端外漏在叉把(1)外且通过第二铰接轴(6-4)与外漏在叉把(1)外的滑杆(6-2)的一端铰接，所述滑杆(6-2)的另一端伸入叉把(1)内且通过第三铰接轴(6-5)与所述压电晶体叩击组件铰接。

3.按照权利要求2所述的一种基于压电效应的电击式钢叉，其特征在于：所述压电晶体叩击组件包括滑块(9-1)、冲击弹簧(9-2)、复位弹簧(9-3)、叩击头(9-4)和压力传递头(9-5)，所述滑块(9-1)的一端与所述压力传输组件连接，所述滑块(9-1)的另一端与冲击弹簧(9-2)的一端连接，所述冲击弹簧(9-2)的另一端与叩击头(9-4)的一端连接，所述叩击头(9-4)的另一端与复位弹簧(9-3)的一端连接，所述复位弹簧(9-3)的另一端与压力传递头(9-5)的一端连接，所述压力传递头(9-5)的另一端对准压电晶体(4)设置，所述叩击头(9-4)、复位弹簧(9-3)、压力传递头(9-5)和压电晶体(4)均设置在压电晶体壳体(9-6)内，所述叩击头(9-4)与冲击弹簧(9-2)连接的一端外露在压电晶体壳体(9-6)外部，所述叩击头(9-4)中部与压电晶体壳体(9-6)滑动连接。

4.按照权利要求3所述的一种基于压电效应的电击式钢叉，其特征在于：所述叩击头(9-4)中部对称设置有两个凸起(9-41)，所述压电晶体壳体(9-6) 上设置有供凸起(9-41)插入其中实现叩击头(9-4)中部与压电晶体壳体(9-6)滑动连接的滑槽。

5.按照权利要求1所述的一种基于压电效应的电击式钢叉，其特征在于：所述正极电极针(3-1)和负极电击针(3-2)均为钢针，所述正极电极针(3-1)和负极电击针(3-2)之间的直线距离为25mm～35mm。

6.按照权利要求1所述的一种基于压电效应的电击式钢叉，其特征在于：所述压电电击机构为正极电极针(3-1)和负极电击针(3-2)提供的电压为30kV，所述压电电击机构为正极电极针(3-1)和负极电击针(3-2)提供的电流大小为0.7mA～16mA，电流频率为15Hz～30Hz。

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