弹子锁自动润滑系统

2024-03-04 13:12谢晓石
科学大众(中学) 2024年2期
关键词:铅笔芯弹子芯体

谢晓石

生活中,我们经常发现门锁因为失去了润滑效果而不能打开,而锁匠只是简单地用铅笔涂了一下,便解决了这个问题。因此,能否制造一种可以自动润滑的锁,从而解决麻烦呢?

门锁是房门关闭后防止被强行开启的安全装置。门锁有多种不同的分类方式,根据结构原理的不同,门锁可以分为弹子锁、叶片锁、磁性锁、IC卡锁、指纹锁等。弹子锁是目前最为常见的,像一字形锁、十字锁等都属于弹子锁。弹子锁具有结构简单、价格低廉、使用方便等特点。但是,在使用中,由于磨损的金属碎屑及外来灰尘等在锁芯内的积存,容易导致开启门锁时出现阻塞现象,有时甚至因阻塞力太大而出现钥匙被扭弯或扭断的现象。因此,在门锁中增加润滑系统是十分必要的。

弹子锁中最重要的组件是锁芯,落锁及开锁的功能主要由锁芯来完成,其他部件仅起到辅助作用。图1为一个典型的弹子锁锁芯总成结构。

锁芯总成是一个钢制的圆柱形锁芯,转动时可锁上或打开。锁芯总成分锁芯和锁芯体,锁芯就是我们插钥匙的地方。弹子可分上弹子和下弹子,圆柱形,长短不一,装在内、外锁芯的圆孔中。一把锁一般有3~5个弹子。弹簧装在外锁芯的圆孔中,顶住弹子。落锁状态时,锁芯体中的锁定弹子挡在上锁芯体与锁芯相连通的孔中,防止锁芯与锁芯体间的相对转动。正常情况下,当对应的钥匙插入锁芯时,钥匙会将锁定弹子顶起,解除对锁芯及锁芯体的固定,从而使锁芯与锁芯体能够实现相对运动。但是,当有金属碎屑、灰尘、金属锈蚀物等积聚在上、下弹子周围及锁芯与锁芯体孔隙间时,就会阻塞钥匙的插入及锁芯的转动。

如果在上述提到的相对运动部件的表面引入优选的润滑剂,则可防止或解决阻塞问题。

润滑剂是用以降低摩擦副(相互摩擦的两个物体)的摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质。润滑剂对摩擦副还能起冷却、清洗和防止污染等作用。为了改善润滑性能,在某些润滑剂中还可加入合适的添加剂。选用润滑剂时,一般须考虑摩擦副的运动情况、材料、表面粗糙度、工作环境和工作条件,以及润滑剂的性能等多方面因素。在机械设备中,润滑剂大多通过润滑系统输配给需要润滑的各部位。

根据润滑剂在常温、常压下的物理状态,可将其分为液体润滑剂、半固体润滑剂、固体润滑剂和气体润滑剂,通常用量较大的是液体润滑剂和半固体润滑剂。根据材料来源和成分组成,润滑剂又可分为天然润滑剂、矿物润滑剂和合成润滑剂。

对于液体润滑剂及半固体润滑剂,由于其施加在锁芯中容易沾染灰尘及各种固体杂质,反而容易在锁芯的运动部件处形成污垢而加重开锁时的阻塞作用,故而优选考虑使用固体类润滑剂。

石墨、石蜡、氟化石墨、凡士林、玻璃微珠、二硫化钼、氮化硼、氮化硅、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚酰亚胺、聚对羟基苯甲酸酯等,都是性能较好的固体润滑剂。质软的金属,如金、银、锡、铅、镁、铟等,也可用于固体润滑剂。考虑到润滑剂的经济性及可获得性,建议使用日常生活中易于购买的铅笔铅(石墨)或是蜡烛(石蜡)作为润滑剂。从易于补充更换及用量控制角度出发,建议使用条状铅笔铅或是细蜡烛,而不用相应的铅笔铅粉或是石蜡粉。

如图2,自门锁表面合适位置处钻一内径2.5mm的润滑孔,孔穿透锁芯体,直通锁芯表面靠近弹子孔处,孔里装入合适长度的2.0mm粗的铅笔芯,铅笔芯由压紧弹簧压紧,上端由压紧螺钉将铅笔芯及压紧弹簧封在润滑孔中。

当锁芯在钥匙的带动下转动时,少量的铅笔芯会被锁芯刮下并带入其周围的缝隙,从而使锁芯、弹子等存在相对运动的部位得到润滑。润滑效果可以通过选用不同硬度的铅笔芯、不同预紧力的弹簧来调节。圖3为成品锁芯。

弹子锁自动润滑系统在原有的门锁结构基础上,只须进行微小的改造,且其改造工艺简单,所需材料均是市场上可以购买到的物品。通过引入该润滑系统,可有效解决门锁阻塞问题,使困扰人们的一个日常问题得以彻底解决,具有较好的经济效益和社会效益。

(责任编辑:白玉磊)

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