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本帖原目的是通过拆解门锁,发现和修复故障,因拆解过程中锁体零部件脱落、错位,导致回装困难,演变为门锁修复的主要障碍,于是在其机械传动原理的引领下,最终得以成功回装和修复。
已装修、使用10年的房门锁,附带保险和钥匙。近期,按动执手(把手),斜舌缩进困难,非保险开门难度增加,需要人为顶住房门,才可勉强开门,预判是锁体内部机械传动机构损坏所致,于是准备拆解门锁,查看故障原因,并试图修复。
一、门锁外观
安装于房门上的门锁见下图。外部所见各部件均为铜材,当时价格每把门锁280大洋。
安装于门框上的锁舌孔见下图:外部所见各部件也均为铜材。
二、安装说明
翻箱倒柜,终于找出一张10年前的门锁安装说明书,原来其品牌为“老铜匠”,见下图:安装时粘贴于门上的开孔定位图纸,在门锁安装完毕后已随垃圾丢弃。
三、使用说明
锁舌的原始位状态:斜舌处于伸出位置,保险方舌处于完全缩进位置。
执手(把手)操作:按动执手(把手)不松开,可使斜舌缩进,实现开门,松开执手(把手),弹簧力释放,斜舌自然伸出,实现关门。室内外两把执手(把手)具有完全相同的功能。
保险旋钮操作:与锁芯一体的保险旋钮及钥匙锁孔分别位于室内侧和室外侧,且两者具有完全相同的功能。顺时针转动旋钮第一圈、第二圈,分别可使保险方舌伸出第一节、第二节,实现保险锁定和加强锁定,继续顺时针转动旋钮到第三圈,则因锁体机构制动,无法再转动。反之,逆时针转动旋钮时,则逐步缩进保险方舌,实现保险的解锁,直至回复到完全缩进的原始位,此时继续逆时针转动保险旋钮不松开,可使斜舌缩进,实现开门,松开旋钮,斜舌依靠弹簧力自然伸出锁体。有关锁舌的锁定和解锁状态见下图:
四、拆解门锁
拆除室内侧固定内外面板的二颗螺丝,见下图:
拆除端面上的一颗锁芯固定螺丝,见下图:
室内外两个执手(把手)的内侧均安装有内六角方轴止头螺丝(不易看到),不松开止头螺丝,则室内外面板连同执手(把手)组件无法取出。顺便取出止头螺丝展示一下,规格为M6。拆装门锁其实不必取出止头螺丝,只要拧松一颗即可,以免取出的小螺丝不易寻找,见下图:
按图示方向抽出室内外两块门锁面板连同执手(把手)以及锁芯,见下图:
将拆下的两块门锁面板组件以及锁芯简单组装,分别按动两个执手(把手),能够带动方轴转动自如,回弹弹力正常。转动保险旋钮,能够带动锁芯凸台旋转自如,无卡阻现象,见下图。由此断定:故障来自于未拆的锁体。
拆除门锁面板组件后,房门上仅留下嵌入门孔中的锁体,见下图:
拧出两颗固定锁体的φ3.5自攻木螺丝,用螺丝刀等长杆状工具分别串入锁芯安装孔和方轴孔向端面(门框边缘)方向拉动,可轻松推出锁体,见下图:
从门体上取下锁体,取下锁体,其两面外观图示如下:
到此,所有门锁部件已从门体上拆除,门体上留下几个大空洞,见下图:
接下去需要拆解锁体才能看到故障点,并设法进行修复,由于是首次拆解锁体,不熟悉其内部结构和机械传动原理,担心开盖时零部件散落、错位,导致无法准确回装,但为了修复故障,别无它法,只能硬着头皮小心开拆。
拆除锁体两个面上的各二颗螺丝,共四颗螺丝,可移除锁舌导向板,见下图:
拆除固定锁体盒盖的三颗螺丝,盒盖刚打开一丝缝隙,就有两个零件散落出来,立即合盖,停止开盖。见下图。仔细核对拆解前锁体盒盖上的孔洞,发现图中两处红圈孔洞内已无零件,由此判断:散落的零件来自图中两红圈处,容易核查:较大零件位于图中左侧红圈处,较小零件安装于图中右侧红圈处。
小心打开“盲盒”,还没有看到真面目,就听到弹簧脱落的声音,待盒盖全开,看到弹簧已经脱落,零部件错位,且没有集中在一个盒盖中,已经分散到二个盒盖中,这下“中奖”了,遇到了大麻烦,故障点还未找到,又引发了锁体零部件正确回装的大问题,单是弹簧的安装就无从下手,但从开盒后的图示能依稀看出:锁体由斜舌运动部分、保险方舌运动部分和公共运部分三部分组成,也算为回装提供了基础。另外也找到了断口处,故障确实位于斜舌运动部分,下图虽然是一幅开盒后仅有的不完整图示,对锁体零部件回装仍然具有指导意义。
除锈清理后得到的锁体拆解全家福如下图。故障点位于图中红圈中,用于推动斜舌缩进的下拨片已经从旋转体上断裂,材质是讨厌的锌合金。
到此,拆解完成,故障点找到,接下去的重点是故障修复和颇有难度的回装。
五、下拨片修复
临时粘结好断片,参考拆解开盖后的图示,进行斜舌传动部分的临时组装。这部分的传动机构仅与执手(把手)有关,塑料卡块安装于固定挡块上,下拨片(断片)位于斜舌推拉杆下方,并夹持于固定挡块和运动挡块之间,其下表面与盒盖底部接触,形成滑动面。见下图:
斜舌传动部分的原理:当按动执手(把手)时,带动方轴和旋转体同方向转动,从而带动下拨片连同滑动挡块在方孔滑道内向右移动,安装于面板上的执手(把手)弹簧承受转动弹力,同时斜舌弹簧承受压缩弹力,二力同时传递作用到断裂的拨片上,推动斜舌推拉杆向右移动,实现斜舌缩进开门。松开执手(把手)时,执手(把手)弹簧和斜舌弹簧自然回复,推动斜舌推拉杆向左移动,实现斜舌伸出关门,并回复到原始状态。见下图:
搞清楚了斜舌部分的结构和传动原理,可以得出:断片修复难度较大,首先下表面要保持滑动平面,不可涂胶,另外断片要承受二个弹簧的作用力,在断口处直接单面粘结无济于事。如果考虑锌合金焊接,一无设备,二无焊接技能,于是决定放弃修复,搜索网站准备购买零配件更换。
为此,对照上述数据不完整的门锁安装尺寸图,再次测绘实物门锁的孔位尺寸,发现原图纸多处尺寸有误。经核测,比较全面、准确的门锁安装尺寸图如下:
按照安装孔位尺寸图,首先购买旋转体配件,根本无法找到,再搜索购买整个锁体配件,发现尺寸、类型众多,但一个也无法匹配,最后搜索购买整体成品门锁,当然也是五花八门,同样是无法匹配孔位尺寸,到此,更换修复也落空。
苦思冥想,想到经历过的包覆粘结和“书钉”粘结修复方法比较牢靠,当然这里只能单面处理。考虑到断口位于根部,且不在同一平面内,包覆粘结难度较大,于是决定采用“书钉”粘结方法。
在正式修复之前,还必须确认修复处的空间位置和余量,以防修复后包括涂胶后空间不足,与相邻部件干涉,影响相邻部件的运动。
下图是安装好上部圆环拨片的图示。参考拆机开盒留下的图示,它是唯一安装的位置,易于安装就位。其传动原理是:当保险旋钮转动时,推动一个连杆向上运动,使得圆环拨片顺时针转动,推动上拨片、滑动挡块以及斜舌推拉杆向右运动,斜舌弹簧被压缩,斜舌缩进开门,当松开保险旋钮时,斜舌弹簧释放,斜舌伸出关门,其功能、作用与执手(把手)操作完全相同,只不过按动执手(把手)是通过断裂的下拨片推动,而转动保险旋钮是通过上拨片推动,目的均是使得斜舌缩进开门。
由图示可见,上下方向空间:上下拨片之间由斜舌推拉杆隔开。前后方向空间:旋转体与斜舌推力杆或固定(滑动)挡块之间也有足够的空间,故在断裂下拨片上表面作修复不会干涉相邻部件的运动。
接下去正式开始修复工作:用0.8mm钻头分别在断片和旋转体本体(均为锌合金材质)上钻出一定深度的二孔(共四孔),钻透亦无妨,另外在断片上表面二孔周围钻一些无规则浅孔,以增加后续涂胶的粘合力,见下图:
用两根直径稍小于0.8mm的铜丝制作“书钉”:铜丝圆周表面尽量打毛,甚至出现毛刺,以增加胶水粘合力,铜丝一端头90°弯钩,塞入旋转体孔中尽可能深,如果是透孔,则下表面滑动面铜丝不能露头,以免影响滑动。由于旋转体两孔所在的平面高于断片两孔所在的平面,故用平口钳夹持铜丝,使得铜丝沿着高低不平的上表面引向断片孔位处,即铜丝与上表面之间尽量帖合,不留空隙,然后在断片孔位处作90°弯钩,恰好能塞入断片孔中尽可能深,然后切断铜丝即可,必须注意的是下表面均不露铜丝头,这样,一个“书钉”制作完成,另一个“书钉”同样制作。见下图:
对准断口,确保下表面平整,用少许502瞬干胶涂于上表面,包括铜丝上和钻孔中,如果下表面留有残胶,待凝固后应完全铲去,不留一丝痕迹。见下图:
为进一步提高粘合强度,再次涂覆AB胶(高强度环氧树脂),见下图:静待12小时以上,让AB胶彻底凝固,达到最高强度。
再次检查、确认下表面光整。简单组装后进行模拟转动试验,一切正常,包括断裂处强度足够,滑动面无卡阻,斜舌伸缩自如,见下图:
安装好圆环上拨片,进行模拟转动试验,同样正常,见下图:
到此,断裂拨片成功修复。
六、锁体机械传动原理
断裂的下拨片成功修复后,剩下一大拦路虎,即是锁体零部件的回装。在不熟悉锁体机构的提前下,只能从开闭锁功能出发,模拟试验其机械传动原理,同时参照开盒后留下的图示,设法弄清各零部件的正确安装位置,好在斜舌部分的机械原理已经在上文中分析清楚,并可准确回装,剩下的难点是保险部分的机械传动原理及其回装,特别是脱落弹簧的准确回装。
首先认识一下锁芯,其外表可见部分均为铜材质,见下图:装配于锁芯上的保险旋钮与钥匙功能相同,区别在于保险旋钮需在室内侧操作,而钥匙却在室外侧操作。在图中的分离状态,不论转动保险旋钮还是钥匙,凸台可跟着无限次旋转,但将锁芯安装到锁体后,凸台将受到锁体机构的限制,只能有限圈数顺时针或逆时针转动。
接下来,按照拆机留下的图示,开始试装保险部分的零部件,首先进行最底层滑片的回装,经正反面试装,容易判断准确的安装方法,见下图:
套入锁芯并模拟转动保险旋钮,锁芯凸台跟随同方向转动,开始接触滑片右侧边缘,并沿其边缘曲线转动,推动滑片向左运动,随后又向右运动,最终凸台脱离滑片右侧边缘,完成一周转动,见下图:
回装方舌保险组件,同样正反面试装,容易识别准确的安装面,见下图:
同样套入锁芯并模拟转动保险旋钮第一圈,锁芯凸台跟随同方向转动,推动底层滑片连同止挡向左运动,解开第一锁扣,同时带动方舌滑片向下运动,使得方舌伸出,止挡对准第二锁扣时,完成方舌第一节伸出,见下图:
继续模拟转动保险旋钮第二圈,锁芯凸台跟随同方向转动,推动底层滑片连同止挡向左移,解开第二锁扣,同时带动方舌滑片下移,使得方舌继续伸出第二节,止挡对准第三锁扣时,完成方舌第二节伸出(完全伸出),见下图:
继续模拟转动保险旋钮第三圈时,方舌滑片已由滑道上的立柱卡阻,凸台也被方舌滑片卡阻,凸台因此制动,无法继续带动方舌滑片下移,此时,方舌保险当然是伸出到最长位置(第二节),见下图:
接着开始模拟逆向转动保险旋钮,使得方舌保险逐步缩进,恢复原位。逆向转动保险旋钮第一圈,可使方舌保险缩进一节。实质上,逆向转动的机械传动原理与上述正向转动相同,见下图:
继续逆向转动第二圈,可使方舌保险再缩进一节,恢复到原始位(完全缩进位),见下图:
安装好连杆和销钉,由于安装的唯一性,连杆和销钉易于安装。见下图:
继续模拟逆向转动第三圈,可推动连杆左移,圆环顺时针转动,上拨片上移,实现斜舌缩进开门。其机械传动原理见下图:
松开保险旋钮,参考上图,弹簧弹力释放,斜舌下移到伸出最大位置,并带动圆环上拨片回转,连杆右移,最终恢复到原始状态。
弄清了锁体的机械传动原理,不难得出:脱落弹簧的弹力必须作用到底层滑片的止挡上,且力的方向必须是从左向右,这样才能紧扣第一、二、三锁扣,到此,弹簧的安装就位难点基本解决,见下图:
知晓了弹簧安装的大方向,接着进行几种方式的弹簧试装,从而排除错误的安装方法,使得安装逐步趋于准确,见下图(图中已抽出锁芯):
到此锁体的回装问题彻底解决。塞入锁芯,再次整体验证弹簧回装的准确性,下图是第一圈转动时方舌保险伸出第一节的传动过程:验证结果正常。
第二圈转动,可使方舌保险伸出第二节(完全伸出),验证结果正常。其传动过程如下图:
第三圈旋转时,因方舌滑片被圆柱体卡阻,凸台也被方舌滑片卡阻,无法继续转动,只能逆向回转,符合操作方法,意即方舌已经完全伸出到位,不用再转动了。见下图:
逆向回转实质就是方舌逐节缩进的过程,每逆向回转一圈,方舌即缩进一节,逆向回转二圈后,方舌完全缩进到位,恢复到其原始状态,机械传动方向与上述的正向旋转相反,故相关图片省略。
需要特别指出的是:当逆向旋转进入第三圈时,保险旋钮可推动斜舌缩进,这与方舌保险机构包括其弹簧无关,仅与斜舌弹簧有关,这在上文中已详述。
七、锁体回装步骤
拆散锁体零部件,再次详细记录锁体回装步骤,以备后用。另一方面对盒体和每个零部件涂油,以强化润滑和防锈。
第一步:在空白底板上安装旋转体,见下图:
第二步:安装斜舌组件,见下图:
第三步:安装底层滑片,见下图:
第四步:安装方舌组件,见下图:
第五步:安装弹簧,见下图:
第六步:安装圆环上拨片,见下图:
第七步:安装连杆,见下图:
第八步:安装插销和垫圈,见下图:
第九步:安装面板螺柱过孔塑料密封件、斜舌换向挡块和支撑块,见下图:
第十步:确认锁体内零部件安装准确,无缺失,准备合盖,见下图:
第十一步:合盖,确认零部件已套入对应孔内,上下盒盖之间无缝隙。斜舌换向挡块易倒伏,可用镊子扶直合盖。合盖后固定三颗螺丝,见下图:
第十二步:确认零部件已套入反面盒盖的对应孔内,见下图:
第十三步:安装锁舌导向面板,固定正反面各两颗螺丝,共四颗螺丝,确认斜舌和方舌均套入面板上的导向孔,见下图:
第十四步:将锁芯放至准确位置,正反向旋转保险旋钮,确认方舌伸出、缩进动作和位置正常,并可点动斜舌缩进,见下图:
第十五步:将镊子(或其它可使旋转体转动的工具)放入旋转体方孔,旋转镊子,确认斜舌缩进、伸出(回弹)动作和位置正常,见下图:
到此,锁体安装、验证均获成功。
八、斜舌换向
斜舌的方向,实质是其斜面的方向,这与左开门还是右开门密切相关,斜舌的斜面必须面向锁舌孔,即关门时,斜舌的斜面必须首先接触门框才算匹配一致,才可安装门锁,这就牵涉到斜舌的换向问题。该锁体具有斜舌换向功能,即不必拆解锁体(锁舌导向板),就可以进行斜舌换向,换向的具体方法如下:
换向挡块通常处于下垂状态,而置于换向孔内,兼做斜舌缩进的行程挡块。用镊子之类的工具拨动换向挡块远离换向孔,接着人为按动斜舌,将其完全缩进换向孔,然后在换向孔内旋转斜舌即可实现换向,换向后将斜舌对准锁舌导向板的导向孔,即可自然弹出斜舌。换向过程的图示如下:
九、回装门锁
按上文拆解门锁的逆过程回装门锁,即可顺利完成回装,并按照操作功能和操作方法进行开闭门锁的验证,确认其一切正常,在此不再重复。特别是执手(把手)开门时顺利,不必再顶住房门。
十、写在最后
通过首次的修锁折腾,在成功修复的同时,节省了购锁费用,关键是10年前门锁尺寸孔位问题,当今无法购买到同尺寸同孔位的新锁,木门上已经按原锁尺寸孔位开孔,尺寸孔位异类的门锁将直接导致换门,这就成为了大问题,因此,修锁势在必行。
本帖实质是通过修锁,重点探索门锁的机械传动原理,这对今后类似的机械锁具的修复、装配等具有触类旁通的普遍性指导意义,所以掌握和理解原理的重要性不言而喻。
本帖完。
本帖篇幅较长,花费围观者较多时间,在此表示感谢!如果本帖对您有用,请记得点赞和收藏!
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