亓昊楠在调试机械。摄影／王津

英国钟表的发展历史较为漫长，其钟表最早诞生于14世纪中叶，也是世界上最早独立制造机械钟表的国家之一。北京故宫所藏钟表中，英国钟表的数量、种类最为繁多，造型与设计更是复杂新颖，工艺与色彩也相当精致华丽。院藏的英国钟表根据钟表上标有的制作者以及夹板上打注的年代和产地标识“London”，可判断出大部分是18世纪左右的产品。即使有一些钟表没有特别的标注和说明，通过修复观察，其设计风格、制作原理以及机芯的构造都能体现出浓厚的英国皇家风格。

英国铜镀金象驮转花钟，高192厘米、宽135厘米、侧宽78厘米、表径8.5厘米。摄影/亓昊楠

18世纪Lerigal制作的铜镀金象驮转花钟（文物编号：故183196）产地伦敦，英国塔式钟造型，通体铜镀金，由上下两部分组成。上半部是时钟与转花，下半部为山石形底座，内装音乐及活动玩意机械装置。底座以上为钟的上半部分，底座上为平台，平台中央站立大象，象背负两层亭子，计时部分在亭子上方。此钟体形高大、制作精细，从上至下均分布有活动玩意装置。

修复前英国铜镀金象驮转花钟。摄影/亓昊楠

修复前底座外套。摄影/亓昊楠

修复前象外套。摄影/亓昊楠

钟表面布满灰尘，镀金无光，鲨鱼皮大面积脱落，镜子镀层出现瘢痕，底层紫绒完全脱落，转花及饰件部分缺损，一只鹤脚折断，象鼻挂钩折断，鼻外壳断开，机芯锈迹严重、无法转动。顶层是两套机芯，走时带打点的时钟；二层是一套机芯，带动上中下宝兴花及料石花旋转；三层是象腹机芯，带动鼻子转、尾巴摆；底层是一套打乐机芯，除打乐功能外，还完成船的行进和狮子的进出。由于此钟年久失修，破损锈蚀极为严重，故而制定了详细的修复方案，并对其进行修复与研究。

修复前机芯拆解。摄影/亓昊楠

首先分成两部分进行修复，先拆上半部外壳，然后拆出走时机芯和料石花旋转机芯。接下来清洗上半部所有铜镀金零部件，拆洗上半部两个机芯，恢复功能。拆下下半部象腹前后组花、象鼻，取出象腹机芯。拆底座，从底部取出打乐机芯。将象腹机芯、底部机芯洗油。最后组装、调试象腹机芯和底部机芯，恢复原有功能。

清洗后机芯零件。摄影/亓昊楠

第一步：钟从象鞍以上拆开，分为两部分，拆下钟上所有饰件和外壳。第二步：部件浸泡在冰乙酸溶液中进行刷洗，最后用清水冲，晾干后烘干。第三步：机芯先后洗油，基本操作过程是拆下机芯前后夹板外所有零部件进行二次放条，取下斜齿轮，打开夹板，将夹板及所有零部件以煤油浸泡，刷洗除锈，擦干。组装调试，核对原有功能。第四步：木座擦干净，糊紫绒。第五步：象体装在山石形平台上，四大螺丝固定。第六步：安装象腹机芯，调试鼻尾动作。第七步：安装底部机芯，从山石形底部装入。第八步：山石形固定在木座上。第九步：安装上半部于象腹上，固定螺丝。

修复后料石花旋转机芯。摄影/亓昊楠

这座钟的每套机芯都有各自的特点和复杂的机械结构，在整个修复过程中要解决以下主要问题。

1.拆螺丝难的问题。数十年未拆洗过的钟表，在起步拆螺丝时就会遇到麻烦，更何况这是200多年的钟表，从照片上看锈损严重。拆外壳和机芯的螺丝时，采用溶剂清洗、机油浸泡，最后二人联合操作，施压加力旋转，一部分可拆下；有些螺丝帽掉下，丝杆未动，采用电钻打下断掉螺丝部分，重新套扣配螺丝。实践证明，二人联合操作是可行且有效的办法，可尽量减少套扣、配螺丝的次数。

2.数十朵料石花和六角星的旋转问题。由于转花机芯部分采用窄形发条，因此动力有限，再加上200多年来发条处在满弦状态，弹性已受到影响，要达到最佳旋转速度，需采用煤油浸泡、挂、磨、清洗等办法，达到光亮如初的状态。另外反复清洗数十个小齿轮轴径和齿轴轴瓣，最终减少了多级齿轮的阻力，采用以上方法达到了预定的旋转速度。

修复前象腹机芯。摄影/亓昊楠

修复后象腹机芯。摄影/亓昊楠

3.象腹机芯完全不启动和个别走时机芯不启动问题。打开机芯，除锈、清洗、组装、调试、上条、观察，反复验证，发现动力部分和传动部分没有问题，主要是调速机构的斜齿轮与涡轮涡杆啮合角度和啮合深度的问题，经数次调试，寻找涡轮涡杆小夹板与大夹板合理的相对固定位置。

修复前底部机芯。摄影/亓昊楠

修复后底部机芯。摄影/亓昊楠

4.底部拆除与装入机芯的技术难题。底部机芯大而重，与多数钟的机芯安装不同，它是从山石形的底下拆出与装入的，过去操作靠众人托，稍有抖动就伤及油画，四面画面与壳体间隙只有0.5厘米，稍有不慎就使画面受损。经研讨使用汽车千斤顶，并制定了每道工序的操作方法。例如，先制作一个大小与机芯相同的厚的平木板，拆出时让千斤顶升到最高位，顶着平板中心位，拆下底部固定机芯的螺丝，缓慢降千斤顶，边降边观察四面间隙，有倾斜立刻调整，避免刮蹭，直到拆下来为止。安装时千斤顶降到最低位，顶住木板和机芯，对准山石形底部口，边升边观察，直至升到预定位置后再上螺丝。实践证明这是行之有效的方法，文物安全能够得到保障。

通过修复钟表，对油品做了总结。清末前后采用的是欧洲进口油（上海分装），20世纪50年代后使用的是上海中华牌钟油。由于该油品只适合传动系齿轮使用，钟表各部分齿轮转速不一样，滑配合不同，摩擦系数也不一样，所以采用的油品应该是不同的。我们从亨德利钟表公司购入六种油品，标号如下：9415适用于擒纵机构活动部位和叉瓦部位，9010适用于传动系齿轮的轴孔部位，D5适用于传动的部分的头轮和二轮的轴孔，124适用于分轮，8200适用于杂件，9034适用于坤自动。亨德利钟表公司与瑞士钟表公司有着多年的合作，直接从瑞士引进现成技术，购入多种油品，科学使用。本次修复过程中使用了这六种油品。

经过精心修复后，通过对发条的修复连接、齿轮的栽尖、断缺的齿轮尖的恢复，以及链条的修复连接和补配链条钩，等等，最终恢复了其所有的机能，实属不易。修复后的钟表由顶部到底部层层都有表演，充满了动感和活力。

老式钟表的保养工作主要是用科学的方法防止外界因素对藏品的破坏，尽可能控制藏品的自身变化，使藏品“益寿延年”。

温度的影响能引起计时仪器性能的变化，这种变化主要产生于机械内部润滑油、金属材料和非金属材料等的变化。

在老式钟表机械结构中，齿轮的轴颈与夹板之间是滑动配合，因此使用高品质的润滑油能够减少运动部件的摩擦力和摩擦损耗，提高机械能量传递的工作效率，还可以保护金属表面不受锈蚀。

钟表机械的传动部分大多是由铜、铁、钢、铅、锡等金属制作的零部件。当室内的温度和湿度没有处在安全和适宜的范围之内，金属材料会慢慢出现锈蚀，并且随着时间的推移越来越严重。另外，热胀冷缩是金属材料的一个属性，摆轮游丝更是敏感的元件，游丝的尺寸及弹性系数的变化，会影响钟表走时的精确度，就是人们常说的准与不准。为减少温度的影响，好的钟表往往会选择热胀冷缩中变化系数小的优质金属材料。即使如此，收藏者也应尽力控制温差变化，减少金属材料受损。

持续高温加上一定的湿度，容易使老式钟表内的非金属材料受损，如鸟音笼、八音盒里的气袋、进气阀、出气阀等会发生虫蛀，有时几个或十几个小孔就会使气袋吸气、聚气、出气的功能受到严重损坏，导致钟表无法放送乐曲和鸟鸣。

当温度降到0℃以下，钟表内的皮弦和气袋也会变硬、变脆，温度越低强度就越差。如果皮弦出了问题，钟表就无法上条，便会停摆。

从以上几个方面可以清楚地看到，保养好老式钟表，首先要把藏品室内的温度控制在一定的范围之内，最佳的状态是恒温，特别是在冬夏季温差较大的北方，更要为藏品营造一个较好的、稳定的收藏环境。

空气湿度对老式钟表的影响主要有如下两个方面。

1.对钟表外壳的影响。采用不同材质制作的钟表外壳在气温高而相对湿度又大的情况下，如果保养不好，木质材料的外壳易膨胀，金属材料的外壳易生锈斑，长时间不做保养，锈斑越来越严重，会难以清除。

2.对钟表机芯的影响。一般情况下表的密封性较好，而老式钟的密封性就差些。有些钟两侧窗糊绸，有些钟底部有空隙，这样潮湿的空气和尘土会从各个缝隙进入机芯内，日久天长，便吸附在机芯零部件的表面上，经过长时间不断变化，铜质材料易生出锈斑，铁质材料易腐蚀成坑点；轮轴、轴瓣、游丝等腐蚀严重时，钟表便无法使用了。所以，在日常保养过程中，湿度控制在55%左右较为安全和适宜。如已发现钟外有锈斑，钟内水气严重，必须及时清洗、修复。

钟表内铁制的零部件属于磁性材料。磁性材料在未磁化以前，并没有表现出具有磁性的现象。当磁性材料受到外界磁感应时，其原子就排列成同一方向而产生磁性。在经过感应以后，虽然离开了原有的感应磁场，但是已经磁化，而有部分原子因仍然保持同一方向的极性而形成微量磁，这些微量磁就影响钟表的机械性能。

另外钟表里一部分零件采用高碳钢制作，这种材料属于“硬磁性”，一旦接触到外界强大磁性的作用，本身就变成了永久磁铁而在钟表机内形成错综复杂的磁场。尤其在表机芯里，磁性零件相处在一起，由于磁极间同性相斥、异性相吸的作用，擒纵轮在旋转过程中受到不断变化的磁场极性正反作用力的影响，摆轮游丝也会发生相互粘连与排斥的无规律的运行。在这种状态下，有些表变快，有些表变慢，有些表出现周期性的变化，严重的会停摆。

为了避免上述问题的出现，机械钟表必须远离各种不同情况的外界磁场，例如电动机、变压器、磁铁，以及各种电动工具和家用电器所产生的磁场。如果钟表被磁场影响而磁化了，必须由专业技术人员用去磁仪对已磁化的零部件退磁。组装时所使用的各种工具也必须进行退磁处理，这样可以避免已退了磁的零部件又重新感应上微量磁。退磁后的钟表机芯不会受损。

随着科学技术的不断发展和对钟表走时精度要求的不断提高，气压与海拔高度变化对钟表走时精度的影响，越来越受到人们的重视。经过观察和实践证明，气压变化对钟表走时的影响虽然远远小于温度的影响，但也确实存在，规律是气压降低时表走速减慢，气压升高时表走速加快。而气压变化又主要与海拔高度变化有关。中国疆域辽阔，东、西部的地势高度有很大差异，在这一点上，收藏者应该心中有数，以免在海拔高度发生变化时，怀疑是钟表内部零件损坏。

1.在搬运老式钟表过程中，必须双手轻轻托起，到达指定位置再慢慢放下。

2.在长距离运输中，老式钟表上的大块玻璃、镜子、蒙子要用胶条粘成一个“井”字形或是“米”字形，这样可以防止由振动而造成的损坏，同时还可以防止因玻璃震裂、脱落而砸伤钟的某些易损部位。

3.移动自动开关门一类的钟表，不管距离远近，只要是移动就必须用布带把门固定好。

4.钟表装箱长距离运输，要在装箱前把钟里几盘发条放尽，同时还要调整到落闸状态。

5.在老式钟表的运输过程中，小型钟表应有囊匣，一般大钟外面是箱子、里面是固定钟的支架，几层钟就用几层支架，每一层都要卡牢，防止钟向四面及向上移动。在钟表专业技术人员指导下，每一层支架必须卡在钟壳能承受强力的地方。

6.老式钟表到各地巡展，拆装箱时要在钟表专业技术人员指导下工作，发现事故隐患及时解决。

7.如果不是工作需要，任何人都不要随意开动钟表，不要触摸钟表饰物，避免造成损伤。

8.防火、防盗、防雨淋、防止机械性损伤。钟表的提取、包装、运输都是保养工作的重要环节。

一般不主张对老式钟表自行拆卸、修理，因此只对修理过程中的一些技术要点做简单说明。

拆卸、修理钟表前，先要搞清楚钟表的内部结构，再按步骤进行拆卸。老式钟表有一种是机芯带着钟盘和指针一同取出；另一种是先摘下钟表指针，然后取出机芯。把各套机械部分的条释放尽，再把前后夹板外的阀子、各个组件、擒纵机构等卸下来，然后进行各套第二次放条，最后打开夹板拆洗机件。

老式钟表与近代钟表放条不同，老式钟表存在二次放条的问题，这是由原动系的结构所决定。条盒、链条（或是皮弦）、塔盘轮组成的原动系，在上条的时候用钥匙转动塔盘轮，让链条按固定线路绕到塔盘轮上的凹形槽内，在慢慢放条后，链条又重新回到条盒上。当链条被拉尽时，使用者会认为条已用尽，实际上虽然塔盘轮的弦已用尽，但是条盒里的发条还有一定的动力。这是结构上的要求，只有发条备有一定的原动力，才能保证链条在条盒上的固定位置而不产生移位。在打开夹板之前，必须把每个条盒里发条的动力全部释放尽。用手拿子（工具）夹紧条盒轴上的方榫，松开棘爪上的螺丝钉，向上条方向转动条轴，此时棘爪与棘爪轮脱开，紧握手拿子沿发条回旋方向回转半圈，用棘爪顶住棘爪轮倒一下手后，再推开棘爪，回旋半圈。这种放条动作既要有力气又要有一定的技巧。否则不把条全部释放尽，强行拆卸夹板，难免会损坏零部件，断开的链条也会快速旋转，还可能出现弹出伤人现象。

八音盒这一类型钟的原动系也存在二次放弦的问题。在二次放弦时必须拆卸四指机构才能把发条完全放尽，组装备劲时还要调试四指机构（拆卸四指机构必须按技术要求去做）。

擒纵机构拆卸和组装要十分细心，因为轴颈细小，不小心就容易造成轴颈弯曲或折断。

机芯的组装必须按照规定的技术要求操作，把原夹板内所有零部件装在夹板之间。当前夹板外的零部件装上以后，要进行技术性很强的调（倒）齿工序。经过精心操作才能把齿轮的相互啮合调试得恰到好处。当夹板内零部件组装达到原定技术要求后再固定夹板，然后挂链、跑弦、备劲，装擒纵机构、钟锤、钟碗、前后夹板外零部件等，最后检查打刻、打点、打乐、表演动作的运行是否准确无误。只有在精通老式机械钟表结构及熟练掌握本专业技术的情况下，才能把钟表组装到最佳状态。

总之，自行拆卸老式钟表涉及许多知识和技术，必须在有十分把握的情况下才能动手修复。如果自我感觉难以达到技术要求，最好请专业技术人员进行检查与修复。

文・图 | 亓昊楠，北京故宫文保科技部副研究馆员，古代钟表修复技艺第四代传承人

本文刊载于《典藏·古美术》简体版2018年1月号，原标为“深藏于故宫的钟表修复技艺，从英国英国铜镀金象驮转花钟谈起”