擒纵装置

擒纵装置原理

擒纵机构的种类与特点

同轴擒纵

擒纵器

最早的擒纵装置

擒纵装置

由于枢轮一转动并不能保证平水壸的水一定能稳定地注入受水壸中，所以必须有一种装置保证这种情况一定发生，这种装置称为天衡，也就是擒纵装置 。

擒纵装置原理

在受水壼的下方有二组槓杆装置，其中一组的二端分别是枢衡与格叉，另一组则是枢权与关舌<图三>。 在受水壸的下方有二组杠杆装置，其中一组的二端分别是枢衡与格叉，另一组则是枢权与关舌。 格叉是用来顶住受水壶的活动横杆，当受水壶所承受的水重量大於另一端用以平衡重量的枢衡时，格叉便被扳下使得受水壶下倾，而压下启动机件─关舌。 格叉是用来顶住受水壶的活动横杆，当受水壶所承受的水重量大于另一端用以平衡重量的枢衡时，格叉便被扳下使得受水壶下倾，而压下启动机件─关舌。 关舌乃经由「天条」连结位于枢轮上方之「天衡」。 关舌乃经由「天条」连结位于枢轮上方之「天衡」。 当受水壶下倾，压下关舌时，<图四>天条带动天衡而打开「左天锁」。 当受水壶下倾，压下关舌时，<图四>天条带动天衡而打开「左天锁」。 「左天锁」是用来阻止枢轮向前转动的卡轧，此时受水壶内剩馀的水，藉著重力加速度，牵动已松开的枢轮，枢轮即往前转一轮辐，而此壶中的水也同时落入退水壶中。 「左天锁」是用来阻止枢轮向前转动的卡轧，此时受水壶内剩余的水，借着重力加速度，牵动已松开的枢轮，枢轮即往前转一轮辐，而此壶中的水也同时落入退水壶中。 完成上述步骤时，下一个受水壶随即降至格叉上，此时，左天锁再度关上，以停住枢轮，并以右天锁防止枢轮因反作用力而反转。 完成上述步骤时，下一个受水壶随即降至格叉上，此时，左天锁再度关上，以停住枢轮，并以右天锁防止枢轮因反作用力而反转。 待受水壶满水下倾时，压下关舌，再开始一连串的擒纵动作，如此周而复始使水运仪象台运行不已。 待受水壶满水下倾时，压下关舌，再开始一连串的擒纵动作，如此周而复始使水运仪象台运行不已。 整座水运仪象台就是靠著平水壼流出固定水量的水流而以等速均匀的方式一直间歇地运转不停，所以水力是水运仪象台的动力来源，它带动齿轮运转，使整座天文钟活动起来。

擒纵机构的种类与特点

擒纵机构是一种机械能量传递的开关装置，这个开关受“计时基准的控制，以一定的频率开关钟表的主传动链，使指标“停－动?相间并以一定的平均速度转动，从而指示准确的时间。擒纵机构的功能可以从两方面理解：“擒?，将主传动的运动锁定（擒住），此时，钟表的主传动链是锁定的；“纵”，就是以震荡系统的一部分势能，开启（放开）主传动链运动，同时从主传动链中取回一定的能量以维持震荡系统的工作。擒纵机构是现代机械钟表的核心，最初的擒纵机构诞生于15世纪，之后逐渐进化到现在的各种样子。目前，仍有数百种擒纵机构在现代钟表上使用。

在我国，钟表制造工业的起步相对较晚，因此，我国钟表上所采用的擒纵机构种类很少，如国产手表都有采用“叉瓦式擒纵机构?也称为“瑞士杠杆式擒纵机构?，是应用最广泛的一种擒纵机构，它的性能和工艺性较好。国内钟表文献中，极少涉及到其他种类的擒纵机构，“叉瓦式擒纵机构成为我国手表的传统擒纵机构。

擒纵机构的工作原理一般都类似，它们都是从同一原始的擒纵机构进化而来。但这些进化的原因值得一提：都是为了减小擒纵机构对时间基准的影响。

现代机械钟表上，计时其准主要有两种：常用于时钟的单摆以及常用于手表的摆轮游丝系统；这两种时间基准在自由震荡的条件下，周期稳定。由于控制擒纵机构工作需要消耗能量，而且自身的磨擦、空气阻力等也导致能量的损耗，震荡系统需要通过擒纵机构不断地补充损耗的能量，使摆轮（或单摆）达到能量输入输出的动态

平衡，这就是“传冲?过程。

数理分析表明，这个“传冲?过程会影响计时基准的周期，“传冲期间，会产生一些随机的计时误差。但在特定条件下，这个过程对计时基准周期的影响可以减小或消除：

1．“传部?或外部冲击发生在平衡点（摆轮或单摆停摆时的位置）上时，计时周期不变；

2．增加自由震荡的区间，可有效减小“传冲?这个“误差区间?的相对大小；

3．对摆轮游丝系统来说，若能将摆幅控制在220度上，那么，震荡系统无论受何种冲击，震荡频率不变。

上述条件是擒纵机构不断改进的理论基础。同轴擒纵机构、精密擒纵机构和恒力擒纵机构就是在上述几种思想指导下对现有擒纵机构进行大量改进的新机构。

同轴擒纵

擒纵机构是机械表的心脏，擒纵轮带动擒纵叉一擒一纵，完成锁接、传冲、释放的动作，将动力传输给摆轮，由摆轮完成时间的分配，达到调速的作用。可以说机械表的准确与否与擒纵机构有最大的关联。

历史上早期的擒纵机构都是英国人发明的，有丁字轮、工字轮等好几种。后来宝玑发明了杠杆擒纵（既马式擒纵），经过一些年的推广和使用，渐渐取代了其他各种擒纵机构，成为所有表厂都使用的一种标准擒纵机构。

同轴擒纵是乔治.丹尼尔斯博士经过十五年的研制发明的一种新型擒纵机构，他的出发点是将擒纵轮与擒纵叉之间垂直方向的摩擦变为平行方向的，摩擦的改变使机械表传统的3－5年一次的保养洗油延长至十年。同时因为同轴擒纵实现的基本条件是螺丝调校摆轮和无卡度游丝，这样令同轴擒纵机芯可以轻松获得天文台认证，得以走时精准。同轴擒纵刚一推出表坛既轰动，因为这是钟表界100多年以来第一次有新的擒纵方式出现，结构几乎是完美的，比起杠杆擒纵他是很先进的。

擒纵器

这种机械装置是来传达主发条的动力到摆轮（Balance-wheel）的，它可以一次传送少量能量，同时可防止主发条快速松开。在摆轮振荡频率每小时28800次的表，其擒纵器的擒（locking）与纵（unlocking）动作一天进行692100次。

编辑本段 回目录 擒纵器 - 产品结构擒纵器包括擒纵轮、马仔（lever，或译杠杆），摆轮与游丝。

最早的擒纵装置

在瑞士，有一本世界钟表界的权威书刊上写到：“现代机械钟表中使用的擒纵器源自中国古代苏颂的发明。”宋代，科学家苏颂又发明了“天球仪”，英国著名科技史家李约瑟的书中，记载：“苏颂把钟表机械和天文观察仪器结合以来，在原理上已经完全成功，他比罗伯特·胡克先行了六个世纪，比方和斐与胡克同被西方认为是天文钟表的发明人先行七个半世纪。”12世纪以后，中国钟表技术传入欧洲，欧洲人才造出钟表，可以说是中国人开创了人类钟表史，并影响了后来西方钟表的进展。