景德镇观音阁窑址和御窑厂遗址分别揭露了两座明代晚期的辘轳坑。文章依据揭露的遗迹现象，对相关古代文献进行了梳理，判断《天工开物》中记载的陶车在形制上存在错误。并给出陶车运动的一般方程，对两座辘轳坑遗迹中安放的陶车进行复原，使明代景德镇陶车的结构更加完整与清晰。该成果对研究景德镇的制瓷史具有重要价值。
陶瓷的生产过程包括原料开采、坯体成型和瓷器烧制，其中成型工艺直接影响瓷器的造型，是陶瓷制作过程中一个重要环节。陶瓷坯体的成型从最初的捏塑、贴片和盘筑，到后来出现拉坯工艺并一直沿用至今，所使用的成型辅助装置也有一个演变的过程——即从原始的轮轴装置发展为简易的陶车，之后发明轴承（轴顶碗与荡箍）并改进陶车的结构。景德镇的制瓷业自出现以来一直延续不断，在明清时期达到顶峰并产生了极为广泛的影响，除了工匠高超的制瓷技艺，窑场陶车的不断改进也在其中起到了重要的推动作用。目前，景德镇的考古发掘已揭露了元代至清代的辘轳坑，也出土了陶车上的轴顶帽、荡箍和利头等构件，为陶车的研究提供了最为直接的实物依据。《天工开物》有记载明末景德镇的陶车，同时观音阁窑址和御窑厂遗址中揭露的明代晚期辘轳坑保存较好，因此，本文结合运动学原理和现存的传统陶车，对明代景德镇陶车进行多角度考证和复原，以期对于理清景德镇的制瓷史，以及进一步研究明代景德镇的成型工艺作出重要补充。
陶轮的作用是为被准确地抛到轮子中间的小堆可塑黏土提供离心力（每分钟至少100转），陶工只需做轻微的导向压力就能使泥料变为自己想要的形状。尽管拉坯成型技术早在新石器时代就已产生，但目前发现最早的陶车构件瓷质轴顶碗却要晚到东汉时期。考古资料显示，出土的唐以后的荡箍等陶车构件逐渐增多，这为复原陶车的结构提供了依据。李文杰便根据辘轳坑及陶车构件对陕西铜川唐代黄堡窑的陶车进行了复原。考古工作表明，景德镇在唐代已经出现了制瓷业，到明清时期又发展成为全国制瓷中心。《天工开物》便记载了明末景德镇的制瓷工艺和当时的陶车结构，并绘有4幅插图〔图一至图四〕。学者针对明代景德镇陶车的研究即由此展开。
图一 造瓦
图二 造瓶
图三 造圆器杯盘及过利
图四 打圈
徐长青认为文中的构件“盔帽”，正是景德镇考古发掘中出土的利头，用于利坯和挖足时承托坯体。萧国鸿等人认为旋转接头位于下方圆盘与直木的位置，但未作复原研究。陆敬严依据书中的插图给出了陶车的复原方案〔图五〕，指出“直木与圆盘的结合应有利于圆盘的回转，因直木端部有止推轴承的作用，必须非常牢固，盘顶正中用檀木制成盔头正是为此”。陶车使用止推轴承的说法合理，但盔头位于车盘下方不符合原文“盘顶正中”的意思。邓玲玲等人认为，《天工开物》中记载的是双轮盘陶轮，使用该陶轮的陶工须站立或坐于高椅上工作，这一说法存疑。目前既有研究仅仅凭借图文记载，没有结合景德镇的考古发掘资料和当地的传统陶车结构，因而得出的结论以及复原出的陶车均不够准确。
2007年，观音阁窑址考古揭露了明代晚期的辘轳坑2座，遗迹编号分别为SLLK1、SLLK2。为砖砌结构，由内外两圈错缝垒砌而成，坑中填充白色瓷土。SLLK1外圈内径1.1米，内圈残缺，轴洞直径0.15米、深0.15米〔图六〕；SLLK2外圈内径约0.8米，内圈内径0.34米，柱洞直径0.1米、深0.24米。2021年御窑厂遗址考古揭露的明代晚期辘轳坑（LLK16）直径约0.24米，残存深度1.14米，柱洞直径0.05米，坑内填红褐色土、匣钵碎片及窑砖〔图七〕。该遗址中其他位置还出土有明代晚期的轴顶帽和荡箍〔图八，图九〕。辘轳坑是用于安放陶车的车坑，可以直观反映陶车的相对尺寸。两处遗址中的明代辘轳坑大小不同，形制也有很大差异，由此可知这两处辘轳坑中所安放的陶车结构并不一致。
图六 明代晚期辘轳坑（编号SLLK1） 观音阁窑址揭露
图七 明代晚期辘轳坑（编号LLK16） 御窑厂遗址揭露
图八 明代晚期轴顶帽 御窑厂遗址出土
图九 明代晚期荡箍 御窑厂遗址出土
目前尚未发现景德镇元代以前的辘轳坑，因而元代以前的景德镇陶车结构不明。从目前的发掘资料来看，景德镇湖田窑址已揭露了元代的辘轳坑，还发现有宋、元时期的轴顶帽、荡箍、利头等陶车上的构件。T3中部偏东北的辘轳坑（95A·F70）开口直径为50厘米，底部柱洞直径为6厘米，洞深23厘米；T7北壁隔梁西部的辘轳坑（95A·F76）开口直径为38厘米，柱洞直径为12厘米，洞深30厘米；T1北部的辘轳坑（96B·F43）开口直径为33厘米，底部柱洞直径为10厘米，洞深38厘米〔图十〕。洞内堆积主要为白中偏红的瓷土，夹杂少量的元代青白釉和卵白釉瓷片。发掘报告中提到，出土的青白釉坯胎加工较粗，修坯痕明显。辘轳坑主体内的堆积物应为遗迹废弃后形成的文化堆积，考虑到辘轳坑的口径和深度均较小，推测其中安放的陶车车盘直径较小，导致车盘转动不平稳，因而会出现明显的修坯痕迹。但由于报告所提供的信息有限，该推测还有待进一步证实。
图十 元代湖田窑辘轳坑（从上到下编号依次为95A·F70、95A·F76、96B·F43）
湖田窑址揭露明代景德镇的陶车结构则较为清晰，既有古代文献的记载，也有揭露的辘轳坑遗迹作为印证，也是本文研究的重点。《天工开物》绘制的插图中，直木固定在地面上，上下两个圆盘通过中间的木杆相互连接。上方的圆盘与直木相接触的位置应使用了轴顶帽，考虑到景德镇从宋代就已经使用荡箍，且观音阁窑址和落马桥窑址中也出土了明代荡箍，因而下方的圆盘应指荡箍。〔图一〕〔图二〕和〔图四〕分别为造瓦、造瓶和打圈（即打箍），由于制作或粘接这些坯体对车盘转速的要求不高，工匠站着用手转动车盘是合理的。〔图三〕为做坯和利坯，做坯所用的车盘平整，利坯的车盘中心处安装有利头。陶车的结构看起来是合理的，但工匠站着拉坯和利坯可能存在操作上的困难，并不方便用木棍拨动车盘，以使其达到较高的转速。综上，明代的陶车可分为两种，分别为车盘低于地面的陶车和车盘高出地面的陶车，与观音阁及御窑厂两处窑场揭露出的遗迹现象相吻合。清代文献《景德镇陶录》中关于景德镇陶车的记载与插图比明代的更为清晰。拉一尺以上的坯需用直径大的车盘，一尺以内的坯用直径小的车盘，印坯车为小型陶车，利坯车的车盘中心安有利头〔图十一至图十三〕。清末民国的陶车结构详见《清国窑业调查报告书》《江西陶瓷沿革》与《景德镇陶瓷概况》等书中〔图十四〕。而景德镇目前仍在使用的传统陶车即延续了清末民国陶车的结构，由车桩、车盘、网脚、轴顶帽和荡箍组成〔图十五〕。陶车分为两种，湿车的车盘平整，用于湿坯等的成型，如做坯、做匣等；干车车盘上安装利脑，用于干坯等的修整，如利坯、剐坯等。景德镇制瓷业不同行业使用的陶车其结构也不尽相同［表一］。车盘大小根据所制的瓷坯而定，琢器业的车盘最大，圆器业和模利店的次之，匣钵厂的又次之。除大器匣钵厂的陶车车桩需倾斜约15度外，其他行业的车桩均为直立。大部分陶车均安装在车坑内，工匠坐在车盘上方的车架上〔图十六〕，用木棍拨动使其快速旋转，车盘速度根据各人的使用习惯而定，用于圆形坯体的做坯、利坯、剐坯等；其他对转速要求不高的工艺，陶车车盘高出地面，站着用手转动即可，如琢器业制作镶器时粘接坯体，小器匣钵厂制作筒状匣钵。
图十一 清代景德镇做坯车
图十二 清代景德镇印坯车
图十三 清代景德镇利坯车
图十四 清末景德镇陶车
图十五 景德镇传统陶车的结构
图十六 安放于车坑中的景德镇传统陶车
［表一］景德镇传统陶车的各项参数
（据《景德镇文史资料》总结）
我国各个地区的陶车形制不尽相同，但都有各自的特点。陶车按结构可分为单轮盘和双轮盘，其中单轮盘占绝大多数。按材质可分为石质、木制和泥质，北方的车盘多为石质，轴承为铁质；南方的车盘多为木质或泥质（用竹篾编成加入泥料），轴承为瓷质。动力来源包括用脚蹬、用木棍搅动或添加传送带由他人在一旁搅动。但无论陶车的整体结构、车盘材质或动力来源有怎样的区别，作为旋转机械，其运动学原理都是相同的。以景德镇的传统陶车为例，车盘与网脚、轴顶帽、荡箍共同组合成为陶车的转动构件。轴顶帽位于车桩顶部与车盘底部相接触的位置，为推力轴承；荡箍则固定在网脚上，内圈与木桩略微接触，限制车盘在水平面内的转动，使其保持平稳，不至于倾斜，这样做出的坯体才会圆整，起到向心轴承的作用。二者均为瓷质，使得车盘在转动时受到的摩擦力矩小。工匠通过木棍拨动车盘使其快速旋转，以完成坯体的拉制和修削；或用手缓慢转动车盘，完成不规则坯体的拼接。陶车的运动可分为三个阶段。第一阶段，工匠通过手或木棍拨动车盘的边缘，使其由静止开始加速，由于工匠施加的力不均衡，车盘处于变加速过程。第二阶段，当车盘的角速度足够大时，工匠停止转动，陶车自主旋转。这一阶段，工匠在进行拉坯或利坯等操作时，坯体在离心力的作用下更容易被拉制成型，车盘在水平面内只受到轴顶帽和荡箍给与的摩擦力矩，处于匀减速过程。第三阶段，当车盘的角速度减小至某一值时，工匠继续转动车盘，使其加速，随后重复第二阶段。将陶车的车盘简化为一个质量为m，半径为R且有一定厚度的均匀圆盘，它与圆柱立轴相接触〔图十七〕。在圆盘上靠近边缘的位置持续施加一大小为F，在水平面内且垂直于半径方向的力，相应的力矩即为MF（F为下标）。当圆盘从静止加速至角速度为ω时停止施加外力，圆盘减速，所受到的摩擦力矩为Mf（f为下标）。假定整个运动阶段，圆盘始终处于水平面内绕轴线作圆周运动。
图十七 陶车简化模型
式(1)表明，车盘的半径和质量越大，转动惯量越大，转动就越平稳。式(2)表明，加速阶段车盘的最终角速度ω由车盘的转动惯量J与加速时间t决定。考虑到在经过相同时间t的加速后，车盘的转动惯量J越大，最终角速度ω越小，但增大外力矩MF（F为下标）或延长加速时间t，车盘的转速可得到补偿。式(3)表明，当撤去外力之后，车盘的角速度减小，其转动时间Δt也与转动惯量相关。因而车盘在加速阶段，其最大转速主要受工匠控制；而在减速阶段，其转动时间主要受车盘大小的影响，车盘直径越大，转动惯量越大，车盘转动越平稳，转动时间也长。以上运动学的分析给出了陶车运动的一般公式。就陶车自身结构而言，网脚的作用是降低车盘的质心，同时使用内壁光滑的瓷质轴顶帽和荡箍，在转动过程中会更加平稳，且所受的摩擦力矩也小。对陶车转动性能产生影响的主要是车盘的大小，在复原两处遗址的辘轳坑中安放的陶车时，结构上可以参照景德镇现存的传统陶车，网脚的个数依《天工开物》中定为两根，具体尺寸则根据辘轳坑和出土的相关文物确定。轴顶帽和荡箍的作用是便于车盘转动，与木桩相互配合即可，较粗的木桩配合较大的轴顶帽，较细的木桩则配合较小的轴顶帽；荡箍也是如此，但其内径需比木桩的直径稍大一些，方便车盘转动。对转速要求高的工艺，使用安放在车坑内的陶车；对转速要求不高的工艺，则使用地面上的陶车，但车盘的直径应方便工匠进行相关操作。观音阁窑址的明代晚期辘轳坑有两处，其中SLLK2的尺寸较全，作为本次复原的依据。辘轳坑（SLLK2）为砖砌结构，外圈外径约1米、内径约0.8米；内圈外径0.55米、内径0.34米。柱洞直径0.1米、深0.24米。外圈最深一层距地面0.16米，内圈距地面0.34米，轴洞底距地面0.56米。这种结构恰好可以将陶车放入坑内，车盘与外圈应留有一定间隙，且低于外圈，以便泥料甩入坑中内圈与外圈之间，因此将车盘直径定为0.7米，低于地面0.02米；木桩的直径已知，为0.1米，埋入土中0.24米。网脚据《天工开物》中定为两根，且和底部留有空隙，长度定为0.26米〔图十八，图十九〕。工匠坐在车盘上方的车架上，车盘靠近边缘的位置挖一圆洞，便于用竹棍搅动，推测其用途为圆形坯体的做坯和利坯等。
图十八 观音阁窑址明代晚期陶车平面复原图（单位：mm）
据SLLK2复原
图十九 观音阁窑址明代晚期陶车三维复原图 据SLLK2复原
御窑厂遗址的明代晚期辘轳坑（LLK16）直径约0.24米，残存深度为1.14米，柱洞直径0.05米，向下逐渐变细。坑内填红褐色土、匣钵碎片及窑砖。坑直径小且深，因而车盘高出地面，具体是先挖一个直径为0.24米、深1.14米的坑，然后将直径0.05米、下部尖锐的木桩插入坑底的中心位置，再在坑中填入土、匣钵碎片和窑砖等，以使车桩稳定。《天工开物》中提到“车竖直木一根，埋三尺入土内，使之安稳。上高二尺许⋯⋯”明代一尺约合0.32米，三尺即0.96米，可见揭露的明代晚期辘轳坑与当时的记载相差不多。为便于工匠进行相关操作，将车盘的直径定为0.7米，车盘约在工匠腹部的位置，即木桩高出地面约1米〔图二十〕，如果再加上木桩埋入土中的长度，其总长度约为2米多。陶车的用途为制作匣钵、拼接坯体、打箍等。
图二十 御窑厂遗址明代晚期陶车平面复原图（单位：mm） 据LLK16复原
以上给出了景德镇观音阁窑址和御窑厂遗址两处明代晚期辘轳坑中陶车的复原图，同时它们也代表了明代两种类型的陶车。车坑内陶车的车盘直径比辘轳坑内径略小，且低于地面；辘轳坑的内径不同，表明车盘的直径不同，因而制作的坯体大小也不同，但其用途都是圆形坯体的成型。做坯所用的陶车结构见〔图十三〕〔图十四〕所示，印坯所用的陶车车盘中心安置模子，利坯所用的陶车车盘中心安置利头。地面上的陶车则用于粘接坯体或制作匣钵之类。
本文通过梳理景德镇制瓷陶车结构的演变，分析景德镇传统陶车的运动原理，并对景德镇观音阁窑址和御窑厂遗址揭露的两座明代晚期辘轳坑进行了复原研究，现将成果总结如下：（1）不同于北方的石质车盘与铁质轴承，景德镇的传统陶车使用木制车盘与瓷质轴承，且构造简单、高效耐用。明代景德镇的陶车结构较为清晰，可结合考古发掘得到复原，但《天工开物》中的记载可能与实际情况有所出入。（2）运动学分析揭示了陶车的转动原理。在加速阶段，车盘的最终转速受工匠控制；减速阶段，车盘的直径越大，转动时间越长。车坑内的陶车由工匠用木棍搅动以达到较高转速，用于做坯和利坯；地面上的陶车用手转动，用于制作匣钵、拼接坯体。（3）此次明代景德镇陶车的复原综合了揭露遗迹、工艺调研、史料记载和运动分析，使得最终的结果更加准确和科学，同时也丰富了相关领域的研究。但明代陶车的具体结构与宋元时期的陶车结构有何差异、如何演进，还有待进一步的研究。致谢：在文章撰写过程中，得到清华大学的冯立昇教授、中国科学院自然科技史研究所的张柏春研究员、景德镇陶瓷大学考古文博学院刘培峰副教授、江西省文物考古研究院的肖发标研究员等的悉心指导和大力支持，对本文的研究起到了至关重要的作用。在此由衷感谢！
［作者单位：吴军明、蔚永辉，景德镇陶瓷大学考古文博学院；*本文系江西省社会科学基金项目“景德镇瓷业行话资料整理与研究”（项目编号：22LS06）和景德镇社会科学规划重点项目“景德镇国家陶瓷文化传承创新试验区文化资源研究——以陶瓷技术为视角”（项目编号：202205）的资助成果。
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吴军明 蔚永辉 韦有明：《明代景德镇制瓷陶车研究》，原文刊载于《故宫博物院院刊》2023年第5期。
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