蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che)是利用蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji),把燃料(一(yi)般用煤)的(de)(de)(de)化學能(neng)變(bian)成(cheng)熱(re)能(neng),再變(bian)成(cheng)機(ji)(ji)械(xie)能(neng),而使機(ji)(ji)車(che)運行的(de)(de)(de)一(yi)種火車(che)機(ji)(ji)車(che)。1814年(nian),英(ying)國人喬治·斯蒂(di)芬森(sen)發明(ming)了第一(yi)臺蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che),從此(ci)開始(shi),人類(lei)加(jia)快了進入工(gong)業(ye)時代的(de)(de)(de)腳(jiao)步,蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che)成(cheng)為這個時代文化和社會進步的(de)(de)(de)重(zhong)要標志和關鍵工(gong)具。
在十(shi)九世紀(ji)最先(xian)出現的(de)機(ji)(ji)車是以蒸(zheng)汽推動的(de)。到(dao)二次大(da)戰結束(shu)時,蒸(zheng)汽機(ji)(ji)車仍是最常見的(de)機(ji)(ji)車。
第(di)一(yi)(yi)部蒸(zheng)汽(qi)機(ji)車(che)(che)是由英國(guo)人(ren)(ren)喬治(zhi)·斯(si)蒂(di)(di)芬森(George Stephenson,1781--1848)制造(zao)的(de)(de),1814年(nian),他(ta)(ta)研制的(de)(de)第(di)一(yi)(yi)輛蒸(zheng)汽(qi)機(ji)車(che)(che)“布拉策號”試運行成功。1825年(nian)9月27日,斯(si)蒂(di)(di)芬森親自(zi)駕駛他(ta)(ta)同別人(ren)(ren)合(he)作(zuo)設計制造(zao)的(de)(de)“旅(lv)行者號”蒸(zheng)汽(qi)機(ji)車(che)(che)在新鋪設的(de)(de)鐵路(lu)上試車(che)(che),并(bing)獲得成功。蒸(zheng)汽(qi)機(ji)在交通運輸業(ye)中(zhong)的(de)(de)應用(yong),使人(ren)(ren)類邁入(ru)了(le)“火車(che)(che)時代”,迅速的(de)(de)擴大了(le)人(ren)(ren)類的(de)(de)活動(dong)范圍。
蒸(zheng)汽機(ji)車的(de)速度紀錄是(shi)(shi)由英(ying)國(guo)的(de) 4-6-2 Mallard 所創下(xia)。1938年7月(yue)3日,4668號 Mallard拖著六個車廂(xiang),在一個稍微下(xia)坡路段創下(xia)時(shi)速126英(ying)里(203公里)的(de)紀錄。德國(guo)、美國(guo)的(de)蒸(zheng)汽機(ji)車亦達到接近的(de)速度。一般(ban)認為這是(shi)(shi)蒸(zheng)汽機(ji)車的(de)速度極(ji)限。
蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)在(zai)(zai)(zai)二十(shi)(shi)世紀中(zhong)(zhong)開始被(bei)內燃(ran)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)所取代。1960年(nian)代末,世界上(shang)(shang)仍然有(you)使用蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)作(zuo)商業(ye)運(yun)(yun)作(zuo)的(de)國(guo)家(jia)已(yi)寥寥無幾。到了二十(shi)(shi)世紀末,蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)在(zai)(zai)(zai)北(bei)美洲及(ji)歐洲基本上(shang)(shang)已(yi)被(bei)完(wan)(wan)全淘汰,只會間中(zhong)(zhong)在(zai)(zai)(zai)特別為鐵(tie)道迷(mi)及(ji)游客(ke)安排的(de)路線上(shang)(shang)行(xing)走。墨西(xi)哥仍有(you)很(hen)少量(liang)的(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)在(zai)(zai)(zai)偏遠的(de)地方運(yun)(yun)作(zuo)。在(zai)(zai)(zai)中(zhong)(zhong)國(guo),某些地區(qu)(qu)煤炭的(de)價格比石油低(di)很(hen)多,使蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)仍然有(you)它(ta)們的(de)價值。中(zhong)(zhong)國(guo)曾經(jing)(jing)是全球最後一(yi)個制造大型蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)國(guo)家(jia),位于(yu)山(shan)西(xi)的(de)大同(tong)車(che)(che)(che)(che)(che)廠一(yi)直生(sheng)產蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)至1988年(nian);但(dan)中(zhong)(zhong)國(guo)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)數量(liang)亦在(zai)(zai)(zai)迅速減(jian)少。印度曾經(jing)(jing)大量(liang)使用蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che),但(dan)它(ta)們只會在(zai)(zai)(zai)空氣(qi)稀薄(bo)的(de)山(shan)區(qu)(qu)運(yun)(yun)作(zuo)。2005年(nian)12月9日,在(zai)(zai)(zai)內蒙古大板附近的(de)鐵(tie)道邊上(shang)(shang),最后一(yi)列蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)執行(xing)完(wan)(wan)任務(wu)后,見證了蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)退出(chu)干線運(yun)(yun)營(ying)的(de)最后一(yi)刻。
蒸汽(qi)機(ji)車問世至今已(yi)有180年的(de)(de)歷(li)史(shi)。它的(de)(de)發(fa)展(zhan)有兩個方面:一(yi)方面是(shi)牽引力(li)和(he)(he)功率的(de)(de)發(fa)展(zhan),表(biao)現為動輪軸(zhou)數(shu)和(he)(he)輔助軸(zhou)數(shu)的(de)(de)增加,鍋爐(lu)和(he)(he)汽(qi)缸(gang)的(de)(de)加大;另一(yi)方面是(shi)熱(re)效率和(he)(he)機(ji)械效率的(de)(de)發(fa)展(zhan),表(biao)現為爐(lu)床面積(ji)和(he)(he)鍋爐(lu)受(shou)熱(re)面積(ji)的(de)(de)增大,蒸汽(qi)壓力(li)和(he)(he)溫(wen)度(du)的(de)(de)提(ti)高,廢熱(re)的(de)(de)利用,蒸汽(qi)機(ji)的(de)(de)改進(jin),滾動軸(zhou)承的(de)(de)采用等等。
瓦特(te)發(fa)明蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)后,1814年英(ying)國(guo)人R.特(te)里(li)維(wei)西克(ke)創造了一(yi)輛鐵(tie)路(lu)蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(圖1),鍋爐(lu)蒸(zheng)汽(qi)壓力(li)為0.294兆帕(3.0千克(ke)力(li)/厘米2),鍋爐(lu)內裝(zhuang)有一(yi)個平放的(de)(de)(de)汽(qi)缸。機(ji)(ji)車(che)(che)有兩對動輪(lun),由齒輪(lun)傳動,軸列式為0-2-0。機(ji)(ji)車(che)(che)裝(zhuang)有一(yi)個大飛輪(lun),借助(zhu)于它的(de)(de)(de)旋轉(zhuan)慣性動力(li),保持(chi)汽(qi)缸活塞(sai)的(de)(de)(de)往(wang)復(fu)運動。機(ji)(ji)車(che)(che)重(zhong)4.5噸(dun)(dun),時速8公(gong)里(li),能牽(qian)(qian)引10噸(dun)(dun)貨物,5節(jie)車(che)(che),可乘70名旅(lv)客(ke)。這(zhe)一(yi)實踐證實兩個重(zhong)要現象:光(guang)滑(hua)的(de)(de)(de)鐵(tie)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)車(che)(che)驅動輪(lun)可在(zai)光(guang)滑(hua)的(de)(de)(de)鐵(tie)軌(gui)上(shang)運行而不會空轉(zhuan);機(ji)(ji)車(che)(che)可以拖動比機(ji)(ji)車(che)(che)本身重(zhong)得多的(de)(de)(de)東西。后人繼起研究,得知輪(lun)軌(gui)間(jian)粘著力(li)、粘著重(zhong)量、粘著系數、粘著牽(qian)(qian)引力(li)等(deng)的(de)(de)(de)相互關(guan)系。這(zhe)個問題涉及如何利用有限的(de)(de)(de)機(ji)(ji)車(che)(che)粘著重(zhong)量牽(qian)(qian)引更多的(de)(de)(de)載重(zhong),至今仍在(zai)繼續探(tan)討。
1814年7月英國發明家喬治(zhi)·斯蒂(di)(di)芬(fen)森造出(chu)他的(de)(de)(de)(de)第一輛機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che),被譽(yu)為(wei)(wei)首次成功的(de)(de)(de)(de)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)。后(hou)(hou)來(lai)主要(yao)由(you)喬治(zhi)·斯蒂(di)(di)芬(fen)森之子R.斯蒂(di)(di)芬(fen)森設計建造的(de)(de)(de)(de)“火箭(jian)(jian)”號(hao)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(見彩圖)于(yu)(yu)(yu)1829年10月參加(jia)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)比賽,以運行(xing)可靠、速度(du)最快得獎(jiang)。比賽時(shi)最高時(shi)速為(wei)(wei)47公里(li)。“火箭(jian)(jian)”號(hao)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)采用(yong)臥式(shi)多(duo)煙(yan)管鍋(guo)爐(lu),傳(chuan)熱面積大(da),生成蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)快,鍋(guo)胴與火箱拼接在(zai)一起,鍋(guo)爐(lu)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)壓力為(wei)(wei)0.345兆帕(3.5千克力/厘米2);有(you)兩個與水平線成35°角斜裝(zhuang)于(yu)(yu)(yu)鍋(guo)爐(lu)兩后(hou)(hou)側(ce)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)缸;有(you)一對(dui)裝(zhuang)于(yu)(yu)(yu)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)前部的(de)(de)(de)(de)動輪(lun)(lun),動輪(lun)(lun)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)軸左右各裝(zhuang)一曲(qu)拐(guai),互成直角,使(shi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)動輪(lun)(lun)曲(qu)拐(guai)停在(zai)任何(he)位置(zhi)均(jun)能起動,軸列式(shi)為(wei)(wei) 0-1-1。乏汽(qi)(qi)(qi)從煙(yan)筒(tong)噴出(chu),以誘導通(tong)風,促進燃燒(shao)。“火箭(jian)(jian)”號(hao)重(zhong)4噸(dun),能牽引裝(zhuang)載重(zhong)量(liang)三倍(bei)于(yu)(yu)(yu)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)自重(zhong)的(de)(de)(de)(de)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)廂。這(zhe)是第一輛初具(ju)現代蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)基本構(gou)造特征(zheng)的(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)。1830年R.斯蒂(di)(di)芬(fen)森又造出(chu)“行(xing)星(xing)”號(hao)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che),將臥式(shi)鍋(guo)爐(lu)的(de)(de)(de)(de)內外(wai)火箱和煙(yan)箱制成一整體,這(zhe)種形式(shi)的(de)(de)(de)(de)鍋(guo)爐(lu)后(hou)(hou)稱(cheng)為(wei)(wei)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)式(shi)鍋(guo)爐(lu)。“行(xing)星(xing)”號(hao)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)兩個汽(qi)(qi)(qi)缸裝(zhuang)于(yu)(yu)(yu)鍋(guo)爐(lu)前端(duan)的(de)(de)(de)(de)煙(yan)箱下部車(che)(che)(che)(che)(che)(che)架內側(ce)水平位置(zhi),稱(cheng)為(wei)(wei)內汽(qi)(qi)(qi)缸式(shi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che),只有(you)一對(dui)動輪(lun)(lun),裝(zhuang)在(zai)后(hou)(hou)部,軸列式(shi)為(wei)(wei)1-1-0。運行(xing)時(shi)上下顛抖減輕。蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)基本構(gou)造形式(shi)除廣泛采用(yong)外(wai)汽(qi)(qi)(qi)缸式(shi)(汽(qi)(qi)(qi)缸裝(zhuang)于(yu)(yu)(yu)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)架前端(duan)兩外(wai)側(ce))外(wai),迄今(jin)無多(duo)大(da)變化。
1830年以后,美國以及其他一些國家先(xian)后開始制造蒸汽機車。
這個時期機(ji)車(che)動輪(lun)(lun)由(you)二對或三對發展至四、五、六對。最(zui)早使用二軸引導轉向(xiang)架是美國于1832年(nian)制(zhi)造的(de)(de) 2-1-0式“喬納森兄弟”號機(ji)車(che),大(da)型機(ji)車(che)還在動輪(lun)(lun)后面裝有較(jiao)小的(de)(de)從輪(lun)(lun)。借助于從輪(lun)(lun),機(ji)車(che)可裝載一個較(jiao)寬大(da)、較(jiao)重的(de)(de)火箱。
1884年(nian)瑞士人A.馬利(li)特發(fa)明(ming)關(guan)節式機(ji)車,牽引力(li)大(da),并能(neng)順利(li)通(tong)過曲線(xian)。1888年(nian)建成第一臺。最大(da)的(de)關(guan)節式機(ji)車是2-4 4-2式“大(da)人物”號(圖2),整(zheng)備重量為(wei)543噸(dun),鍋(guo)爐壓力(li)為(wei)2.068兆帕(21.1千克力(li)/厘米2),在時速120公里條件下(xia),發(fa)揮(hui)出功(gong)率6000馬力(li)以(yi)上。
1875~1900年廣泛地應用(yong)蒸汽(qi)兩次(ci)膨脹原理,創造(zao)了(le)復脹式(shi)機車(che),提高了(le)機車(che)熱效率。1900~1920年由于采(cai)用(yong)蒸汽(qi)過熱和(he)給水加(jia)熱等裝置,機車(che)的(de)熱效率、牽(qian)引力和(he)功(gong)率又有提高。
1872年,英商為推銷近代交通工(gong)具,在天(tian)(tian)津原(yuan)法租界“紫(zi)竹林(lin)”碼頭一(yi)帶,沿海(hai)河岸邊的土路(lu)上(shang)(shang)鋪設(she)了(le)一(yi)條環行1.5公里的“廣告(gao)鐵路(lu)”,將一(yi)臺總(zong)重(zhong)量為1020kg的小“火(huo)輪(lun)車”安裝(zhuang)在輕便的窄軌上(shang)(shang),經(jing)試運轉(zhuan)后(hou),是年9月14日,開始免費載客運行。此消息傳開后(hou),轟(hong)動天(tian)(tian)津城。據天(tian)(tian)津《申報》報道:“此次火(huo)車之來中國,可(ke)(ke)謂創觀,其制作也可(ke)(ke)謂精美之至,均(jun)甚便捷,甚為適(shi)用之物……”由于這一(yi)“廣告(gao)火(huo)輪(lun)車”的出(chu)現,在一(yi)定程度上(shang)(shang),給國人留下了(le)一(yi)些新式運輸工(gong)具的形象(xiang)。
1876年7月3日,中國(guo)第一條(tiao)鐵路(lu)——“吳淞鐵路(lu)”(窄軌)建(jian)成(cheng)通車(che)(che),那臺英制名曰“先導號”的蒸汽(qi)機車(che)(che)(機車(che)(che)總重量1420kg)時速為24—32公里(li),為我國(guo)第一臺外國(guo)蒸汽(qi)機車(che)(che)。(后來被拆除,1898年準軌淞滬鐵路(lu)在此基礎上復建(jian)通車(che)(che),1997年拆除)
1881年11月8日,建成(cheng)了(le)中國(guo)(guo)第(di)一條自辦(ban)鐵路——“唐(tang)胥(xu)鐵路”(唐(tang)山至胥(xu)各莊)。在“唐(tang)胥(xu)鐵路”修筑(zhu)路基的(de)同時,中國(guo)(guo)工人(ren)(ren)憑時任總工程師(shi)的(de)英人(ren)(ren)金達(C.W.Kinder)的(de)幾份圖紙,利(li)用礦場(chang)起重機鍋爐和豎(shu)井架(jia)的(de)槽鐵等舊材(cai)料,試制成(cheng)功了(le)一臺(tai)“0—3—0”型(xing)的(de)蒸汽(qi)機車(che)。(只有三對(dui)動輪(lun),無導輪(lun)和從(cong)輪(lun)),被金達、薄(bo)內(Burnet)等英國(guo)(guo)專(zhuan)家命(ming)名(ming)為(wei)“中國(guo)(guo)火箭號”和“龍號”,為(wei)我國(guo)(guo)自制的(de)第(di)一臺(tai)蒸汽(qi)機車(che)(曾(ceng)存于北(bei)京府(fu)右街(jie)交(jiao)通(tong)陳列館(guan)內,并可生火行駛,以供眾覽(lan),“七七事變(bian)”后失蹤,至今查無下落(luo))。
1887年“津沽(gu)鐵(tie)(tie)路公司”(原址為(wei)舊三岔河口西岸(an))從國(guo)(guo)外進口了數臺小型(xing)蒸(zheng)汽機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)(che),其(qi)中(zhong)一臺為(wei)“0—2—0”型(xing)(只有兩對動輪(lun)(lun),無導輪(lun)(lun)和從輪(lun)(lun),稱“0”號),此(ci)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)(che)是我們(men)現在保存完(wan)好的、曾(ceng)(ceng)在“津沽(gu)鐵(tie)(tie)路”上運行過的最古老機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)(che),曾(ceng)(ceng)在國(guo)(guo)外展出(chu)過。該機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)(che)由英國(guo)(guo)制造,總重量為(wei)1320kg,也是世界上最小的蒸(zheng)汽機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)(che)之一。從這臺蒸(zheng)汽機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)(che)出(chu)現到新中(zhong)國(guo)(guo)成立(li),中(zhong)國(guo)(guo)大地上行駛著英、美、德、法、日(ri)、比、俄(e)等國(guo)(guo)各種(zhong)蒸(zheng)汽機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)(che),被人們(men)譽為(wei)“萬國(guo)(guo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)(che)博(bo)覽會”。據1949年《鐵(tie)(tie)道月刊》第188期記載:當時全國(guo)(guo)共(gong)有4069臺蒸(zheng)汽機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)(che),其(qi)中(zhong)有8個國(guo)(guo)家、30多家工廠生產的198種(zhong)型(xing)號,其(qi)中(zhong)天津鐵(tie)(tie)路管(guan)理局轄管(guan)的運用機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)(che)為(wei)671臺。
1920年以后,蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車的(de)(de)性(xing)能(neng)進(jin)(jin)一(yi)步得到(dao)改(gai)善(shan)。20~30年代,機(ji)(ji)(ji)(ji)車的(de)(de)鍋(guo)爐(lu)(lu)壓(ya)力(li)由 1.373兆(zhao)帕(14千克(ke)(ke)力(li)/厘米(mi)(mi)2)提(ti)高到(dao)2.000~2.069兆(zhao)帕(20.4~21.1千克(ke)(ke)力(li)/厘米(mi)(mi)2),試驗性(xing)高壓(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)車的(de)(de)鍋(guo)爐(lu)(lu)壓(ya)力(li)甚至高達9.807兆(zhao)帕(100千克(ke)(ke)力(li)/厘米(mi)(mi)2)以上。高壓(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)車采(cai)用(yong)水管式鍋(guo)爐(lu)(lu),雖然熱(re)效(xiao)率較高,但構造復雜,重量(liang)大,造價高,維護(hu)困難,維修費高,而且極易(yi)發生故障(zhang),運(yun)用(yong)可(ke)靠性(xing)差,因而未能(neng)正式投入運(yun)用(yong)。但一(yi)般機(ji)(ji)(ji)(ji)車的(de)(de)鍋(guo)爐(lu)(lu)壓(ya)力(li)以美國、加拿大最高,為2.068兆(zhao)帕(21.1千克(ke)(ke)力(li)/厘米(mi)(mi)2)。40~50年代,有些(xie)國家(jia)(jia)進(jin)(jin)一(yi)步提(ti)高了過熱(re)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)溫度(du),如蘇(su)聯(lian)JIB和(he)2-4-2型(xing)(xing)機(ji)(ji)(ji)(ji)車最高溫度(du)達430~440℃。奧地利(li)人G.吉士林根創造的(de)(de)高效(xiao)率矩形通(tong)風裝(zhuang)置(zhi)(扇煙(yan)筒),已為20多個(ge)國家(jia)(jia)和(he)地區所采(cai)用(yong)。利(li)用(yong)廢氣熱(re)來加熱(re)給(gei)水的(de)(de)混合式給(gei)水加熱(re)器(qi)已得到(dao)廣泛應用(yong)。中國的(de)(de)前進(jin)(jin)型(xing)(xing)、建(jian)設(she)型(xing)(xing)和(he)人民型(xing)(xing)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車都已安裝(zhuang)這種(zhong)設(she)備。為了提(ti)高機(ji)(ji)(ji)(ji)車熱(re)效(xiao)率,仍在繼續研制(zhi)凝汽(qi)(qi)式蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車。還(huan)提(ti)出了蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車使用(yong)沸騰(teng)爐(lu)(lu)床,燃(ran)用(yong)煤(mei)氣等建(jian)議,希望使蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車的(de)(de)熱(re)效(xiao)率達到(dao)10%以上。
第(di)二次世界大戰以后,蒸汽機車(che)(che)由(you)于熱效率(lv)低,已大部分被熱效率(lv)高的柴(chai)油機車(che)(che)和電力機車(che)(che)所代替。
1952年(nian),四(si)方機(ji)(ji)(ji)車(che)車(che)輛廠(chang)制造出(chu)了(le)中國第一臺“解(jie)放”型蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che)。其后,四(si)方、大連、唐(tang)山、大同(tong)等機(ji)(ji)(ji)車(che)車(che)輛廠(chang)陸續生產了(le)近萬臺蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che)。蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che)一度成為中國鐵(tie)路運(yun)輸的(de)主要牽引動力。1988年(nian)12月21日,大同(tong)機(ji)(ji)(ji)車(che)廠(chang)停止蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che)生產,標志著中國蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che)制造史的(de)結(jie)束。隨著科(ke)學技術的(de)進步,蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che)已被內燃機(ji)(ji)(ji)車(che)和電力機(ji)(ji)(ji)車(che)取(qu)代。
蒸汽(qi)機(ji)車在美國(guo)、西歐國(guo)家(jia)(jia)、日本和蘇聯等(deng)國(guo)已于1960~1977年期(qi)間相(xiang)繼停止使用。在印度和一(yi)些不發(fa)達國(guo)家(jia)(jia),蒸汽(qi)機(ji)車仍占鐵路機(ji)車一(yi)半以上(shang)。在中國(guo),蒸汽(qi)機(ji)車還(huan)是鐵路的主要的牽引動力(li)。
2005年12月9日,在內蒙古大板(ban)附近的(de)(de)鐵道邊上(shang),最后一列蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)執(zhi)行完(wan)任務后,見證了(le)蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)退(tui)(tui)出歷史(shi)舞(wu)臺的(de)(de)最后一刻。 蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)的(de)(de)退(tui)(tui)出,讓很多人有一種懷舊心理,深(shen)圳(zhen)福順通(tong)科(ke)技(ji)發公(gong)司制作(zuo)的(de)(de)仿蒸(zheng)汽(qi)(qi)式的(de)(de)旅(lv)游觀光小火車(che)(che)(che),填(tian)補了(le)很多人這(zhe)種懷舊情(qing)懷,讓蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)再次出現在人們(men)的(de)(de)視野中。
隨著(zhu)科學技術的(de)(de)進(jin)步(bu),蒸(zheng)汽機(ji)車(che)已逐漸被(bei)內(nei)燃機(ji)車(che)和(he)電力機(ji)車(che)取代。為了保留(liu)和(he)發展(zhan)具有工(gong)業革命(ming)活(huo)化石之(zhi)稱的(de)(de)蒸(zheng)汽機(ji)車(che),沈陽新(xin)(xin)陽光投巨資開(kai)發制造了新(xin)(xin)一代的(de)(de)蒸(zheng)汽機(ji)車(che),在保留(liu)蒸(zheng)汽機(ji)車(che)特(te)點的(de)(de)情況(kuang)下,對燃燒(shao)效率、環(huan)保排放、容易駕駛等方(fang)面進(jin)行(xing)了再創(chuang)新(xin)(xin)。
蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che)是(shi)蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)在交通(tong)工具上運(yun)用的(de)(de)最好(hao)范(fan)例。蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)是(shi)靠蒸(zheng)汽(qi)的(de)(de)膨(peng)脹作(zuo)用來作(zuo)功(gong)的(de)(de),蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che)的(de)(de)工作(zuo)原理也不例外(wai)。當司爐(lu)把(ba)煤填入爐(lu)膛時,煤在燃(ran)燒過(guo)程(cheng)中,它蘊藏的(de)(de)化(hua)學(xue)能就轉(zhuan)換成(cheng)熱能,把(ba)機(ji)(ji)車(che)鍋(guo) 爐(lu)中的(de)(de)水加熱、汽(qi)化(hua),形成(cheng)400℃以上的(de)(de)過(guo)熱蒸(zheng)汽(qi),再進(jin)入蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)膨(peng)脹作(zuo)功(gong),推(tui)動(dong)汽(qi)機(ji)(ji)活塞往復運(yun)動(dong),活塞通(tong)過(guo)連桿、搖桿,將往復直(zhi)線運(yun)動(dong)變為(wei)輪(lun)轉(zhuan)圓周運(yun)動(dong),帶動(dong)機(ji)(ji)車(che)動(dong)輪(lun)旋轉(zhuan),從而牽引(yin)列(lie)車(che)前進(jin)。因(yin)此蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che)必須具備鍋(guo)爐(lu)、汽(qi)機(ji)(ji)和走行三個(ge)基(ji)本部分。
蒸汽(qi)(qi)機(ji)車熱(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)很低,鍋爐內燃料燃燒的(de)熱(re)(re)量(liang)只有一部分轉變為(wei)蒸汽(qi)(qi)的(de)熱(re)(re)能(neng),鍋爐的(de)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)一般為(wei)50%~80%。蒸汽(qi)(qi)在(zai)汽(qi)(qi)機(ji)內作功(gong),汽(qi)(qi)機(ji)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)只有10%~15%。此外,在(zai)汽(qi)(qi)機(ji)到(dao)輪(lun)周的(de)力的(de)傳遞中,機(ji)械效(xiao)率(lv)(lv)(lv)為(wei)80%~95%。因此蒸汽(qi)(qi)機(ji)車的(de)最高熱(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)只有8%~9%,而且(qie)在(zai)車站停車,在(zai)機(ji)務(wu)段整備、停留等仍需消(xiao)耗(hao)燃料,所以實際熱(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)只有5%~7%。
蒸汽機(ji)車由鍋爐、汽機(ji)、車架和走行(xing)部以及煤(mei)水車等組成。
燃(ran)燒燃(ran)料和產生蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽的部(bu)(bu)(bu)(bu)件,包括火(huo)箱(xiang)(xiang)、鍋(guo)胴和煙(yan)(yan)(yan)箱(xiang)(xiang)三部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)。火(huo)箱(xiang)(xiang)由(you)內(nei)(nei)火(huo)箱(xiang)(xiang)和外火(huo)箱(xiang)(xiang)兩(liang)部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)組成,內(nei)(nei)火(huo)箱(xiang)(xiang)底部(bu)(bu)(bu)(bu)是(shi)爐床(chuang),爐床(chuang)下部(bu)(bu)(bu)(bu)有存放爐灰的灰箱(xiang)(xiang)。在鍋(guo)胴內(nei)(nei)排列著不同數目(mu)的大(da)煙(yan)(yan)(yan)管(guan)和小煙(yan)(yan)(yan)管(guan),大(da)煙(yan)(yan)(yan)管(guan)內(nei)(nei)套有使蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽干(gan)燥和加熱(re)的過熱(re)管(guan)。在內(nei)(nei)外火(huo)箱(xiang)(xiang)之間(jian)和鍋(guo)胴內(nei)(nei)貯有鍋(guo)爐用水,鍋(guo)水覆沒內(nei)(nei)火(huo)箱(xiang)(xiang)頂板和大(da)小煙(yan)(yan)(yan)管(guan),在鍋(guo)水蒸(zheng)(zheng)(zheng)發面上形成蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽空間(jian)。煙(yan)(yan)(yan)箱(xiang)(xiang)位(wei)于(yu)鍋(guo)胴前部(bu)(bu)(bu)(bu),內(nei)(nei)有煙(yan)(yan)(yan)筒、乏氣噴口、反射板和火(huo)星網等通風裝置(zhi)。
燃(ran)料投入(ru)爐床,在火箱內與從灰箱風門(men)進入(ru)的(de)空氣混合(he)燃(ran)燒產生(sheng)熱(re)能,熱(re)能通(tong)(tong)過(guo)內火箱板和大(da)小煙(yan)管(guan)(guan),傳遞(di)給周圍的(de)鍋水和過(guo)熱(re)管(guan)(guan)中的(de)蒸汽(qi),煙(yan)氣進入(ru)煙(yan)箱,通(tong)(tong)過(guo)煙(yan)筒排出。高(gao)壓高(gao)溫蒸汽(qi)由鍋爐最(zui)高(gao)處的(de)蒸汽(qi)包經調(diao)整閥、干(gan)燥(zao)管(guan)(guan)、過(guo)熱(re)管(guan)(guan)和主蒸汽(qi)管(guan)(guan)等(deng)蒸汽(qi)通(tong)(tong)路進入(ru)汽(qi)機。
將蒸(zheng)汽(qi)的(de)(de)熱能(neng)(neng)轉變為機械能(neng)(neng)的(de)(de)部(bu)件。汽(qi)機連同機械部(bu)分(fen)包(bao)括汽(qi)室、汽(qi)缸、活塞(sai)(sai)(又稱鞲(gou)鞴(bei))、十字(zi)(zi)頭、搖(yao)桿(gan)(gan)、連桿(gan)(gan)、閥(fa)動(dong)裝置(zhi)(zhi)等(deng)部(bu)件。閥(fa)動(dong)裝置(zhi)(zhi)是支配汽(qi)閥(fa)與活塞(sai)(sai)協(xie)調(diao)動(dong)作的(de)(de)配汽(qi)機構,用于調(diao)節進入汽(qi)缸的(de)(de)蒸(zheng)汽(qi)量和實現機車(che)的(de)(de)前進或后(hou)退。鍋爐發生的(de)(de)高壓高溫過熱蒸(zheng)汽(qi)進入汽(qi)室后(hou),通(tong)過閥(fa)動(dong)裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)配汽(qi)作用,進入汽(qi)缸,在(zai)汽(qi)缸內膨脹作功,推動(dong)活塞(sai)(sai)時(shi),機械能(neng)(neng)經活塞(sai)(sai)桿(gan)(gan)、十字(zi)(zi)頭、搖(yao)桿(gan)(gan)等(deng)機械部(bu)件傳(chuan)遞給主(zhu)動(dong)輪,再經連桿(gan)(gan)傳(chuan)遞給其他動(dong)輪,通(tong)過輪軌接觸,牽引列車(che)。
鍋(guo)爐(lu)、汽(qi)機(ji)(ji)等部(bu)件固裝(zhuang)于車(che)架上,經彈簧懸(xuan)掛(gua)裝(zhuang)置(zhi)將重量由(you)軸箱(xiang)傳至(zhi)車(che)輪,由(you)鋼軌支(zhi)持。動輪把機(ji)(ji)械部(bu)傳來的機(ji)(ji)械能(neng)轉變為機(ji)(ji)車(che)在軌道上的走行功。
蒸汽機車的走行部分包括彈(dan)簧懸掛裝(zhuang)置、輪(lun)對、導輪(lun)、從(cong)輪(lun)、軸箱、導輪(lun)轉向架(jia)、從(cong)輪(lun)轉向架(jia)和牽(qian)引裝(zhuang)置等構成。
輪(lun)(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)(dui)(dui)分導(dao)(dao)輪(lun)(lun)(lun)(lun)、動(dong)(dong)輪(lun)(lun)(lun)(lun)、從(cong)輪(lun)(lun)(lun)(lun)三(san)種。安(an)裝在機(ji)(ji)車(che)前轉向(xiang)(xiang)(xiang)架上(shang)的(de)(de)(de)小輪(lun)(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)(dui)(dui)叫導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)輪(lun)(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)(dui)(dui),機(ji)(ji)車(che)前進時(shi),它在前面引導(dao)(dao),使機(ji)(ji)車(che)順(shun)利通過(guo)曲線(xian)。機(ji)(ji)車(che)中部能產(chan)生(sheng)牽引力的(de)(de)(de)大輪(lun)(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)(dui)(dui)叫動(dong)(dong)輪(lun)(lun)(lun)(lun)。機(ji)(ji)車(che)后轉向(xiang)(xiang)(xiang)架上(shang)的(de)(de)(de)小輪(lun)(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)(dui)(dui)叫從(cong)輪(lun)(lun)(lun)(lun),除了擔負一部分重量外,當(dang)機(ji)(ji)車(che)倒行時(shi)還能起導(dao)(dao)輪(lun)(lun)(lun)(lun)作用。軸箱(xiang)和車(che)輛的(de)(de)(de)滑(hua)動(dong)(dong)軸承軸箱(xiang)相類似,主要起潤(run)滑(hua)作用,防止車(che)軸在高(gao)速運行時(shi)過(guo)熱。彈簧裝置的(de)(de)(de)作用主要是(shi)緩和運行時(shi)的(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)(dong),減輕車(che)輪(lun)(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)(dui)(dui)線(xian)路的(de)(de)(de)沖擊,另外還能把車(che)架上(shang)部的(de)(de)(de)重量平均分配給各個輪(lun)(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)(dui)(dui)。
裝載煤(mei)(mei)、水、油脂和(he)存放(fang)工具(ju)等(deng)的車(che)輛,掛(gua)在機(ji)(ji)車(che)司(si)機(ji)(ji)室后面。煤(mei)(mei)水車(che)由煤(mei)(mei)槽和(he)水柜(ju)兩部分組成。大功率(lv)機(ji)(ji)車(che),由于單(dan)位時間的燃煤(mei)(mei)量大,在煤(mei)(mei)水車(che)上裝有(you)推(tui)煤(mei)(mei)機(ji)(ji)和(he)輸煤(mei)(mei)機(ji)(ji),將煤(mei)(mei)均勻地噴投到(dao)爐(lu)床(chuang)各處。
①單(dan)脹式機車(che),蒸汽在汽缸中膨脹工(gong)作一次即排(pai)入大氣,機車(che)構(gou)造簡單(dan),采用較廣。
②復脹式機車,蒸汽在(zai)一個或一對(dui)汽缸(gang)(高壓汽缸(gang))中膨(peng)脹工(gong)作(zuo)(zuo)后進入另(ling)一個或另(ling)一對(dui)汽缸(gang)(低壓汽缸(gang))再(zai)膨(peng)脹工(gong)作(zuo)(zuo)一次才排(pai)入大氣。這種(zhong)機車熱效(xiao)率雖(sui)高一些,但構造較復雜,采(cai)用較少。
③凝(ning)汽(qi)(qi)(qi)(qi)式機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che),乏氣進入裝(zhuang)于煤(mei)水(shui)(shui)車(che)(che)(che)(che)后(hou)部的冷凝(ning)器凝(ning)結成水(shui)(shui),再泵入鍋爐(lu)重復使用(yong),損失(shi)的水(shui)(shui)由煤(mei)水(shui)(shui)車(che)(che)(che)(che)的水(shui)(shui)補充(chong)。機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)構造(zao)很復雜,多(duo)在缺水(shui)(shui)地區使用(yong)。④飽和(he)蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)和(he)過熱(re)蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che),自從創造(zao)出機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)用(yong)的過熱(re)器提(ti)高了(le)蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)溫度以后(hou),汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)效率提(ti)高很多(duo),飽和(he)蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)即被改造(zao)成過熱(re)蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)。
蒸汽機(ji)車按汽缸安裝位置可分為:
①外汽缸(gang)機車,機車汽缸(gang)固定于(yu)車架(jia)兩邊(bian)外側(ce),因檢(jian)修方便,采用較(jiao)廣。
②內汽(qi)缸機(ji)車(che),機(ji)車(che)汽(qi)缸固(gu)定于(yu)車(che)架內側,有一根動(dong)輪軸(zhou)制成曲拐軸(zhou),因檢修(xiu)不(bu)便,采用(yong)較少。
③三汽(qi)缸(gang)機(ji)車(che),兩個汽(qi)缸(gang)固(gu)定于車(che)架(jia)兩邊外側,第(di)三個汽(qi)缸(gang)固(gu)定于車(che)架(jia)中(zhong)間。
蒸汽(qi)機車因車架形式(shi)不同可分為(wei):
①板梁式車架機車,車架是(shi)板梁型(xing)結構,車架較(jiao)輕,歐(ou)洲國家采(cai)用較(jiao)多。
②桿(gan)梁式(shi)車架機車,車架是(shi)桿(gan)狀結構,用(yong)厚(hou)鋼(gang)板切割成型(xing)或用(yong)鑄鋼(gang)鑄造,采用(yong)普遍。
蒸(zheng)汽機車就其車架和動力單(dan)元(yuan)的組成來說,可(ke)分為(wei):
①常規機(ji)車(che),只(zhi)有(you)一個(ge)固定車(che)架組成一動力單元(包括(kuo)汽(qi)缸(gang)、動輪、連(lian)桿裝(zhuang)(zhuang)置和閥動裝(zhuang)(zhuang)置等(deng))并支承鍋爐。
②關節機(ji)車,除有一個固(gu)(gu)定(ding)車架(jia)(jia)(jia)組成(cheng)的(de)動(dong)力(li)單元并支承(cheng)鍋爐(lu)后半部(bu)外,還(huan)有一個可轉動(dong)的(de)車架(jia)(jia)(jia)和后面的(de)固(gu)(gu)定(ding)車架(jia)(jia)(jia)連(lian)接(jie)組成(cheng)另一動(dong)力(li)單元,并可滑動(dong)地支承(cheng)鍋爐(lu)前半部(bu),起(qi)轉向架(jia)(jia)(jia)作用。
蒸(zheng)汽機(ji)車按水柜安裝(zhuang)位置(zhi)可分為:
①煤水車機(ji)車,它的后部連掛一專門供機(ji)車長途行駛所需煤和(he)水的煤水車,應用(yong)廣泛。
②水(shui)柜機(ji)車(che),在(zai)機(ji)車(che)鍋(guo)爐(lu)兩側各(ge)有(you)一(yi)長方體水(shui)柜或為一(yi)鞍形水(shui)柜跨裝(zhuang)于(yu)鍋(guo)爐(lu)上,煤(mei)則(ze)存(cun)(cun)放于(yu)司機(ji)室后部的(de)煤(mei)槽中(zhong)(zhong)。另一(yi)種水(shui)柜機(ji)車(che)是將(jiang)水(shui)儲(chu)存(cun)(cun)在(zai)煤(mei)槽下部的(de)水(shui)柜中(zhong)(zhong)。水(shui)柜機(ji)車(che)儲(chu)存(cun)(cun)煤(mei)水(shui)量較少。只用(yong)于(yu)調車(che)、短途運(yun)輸(shu)和(he)工(gong)礦運(yun)輸(shu)。
蒸汽機車(che)按使用燃料可分(fen)為:
①燃煤蒸汽機(ji)車,火箱內燃用(yong)煙(yan)煤,是普遍采用(yong)的一種機(ji)車。
②燃(ran)油蒸汽機車,火箱(xiang)內燃(ran)用霧化鍋爐油,用于(yu)無(wu)煤(mei)的產油區或有特(te)殊要(yao)求的地方。
蒸(zheng)汽機車按所裝用的原動機可(ke)分為(wei):
①以往復(fu)式蒸汽(qi)機為動(dong)力的(de)蒸汽(qi)機車,構造簡單,應用廣泛,通常所說的(de)蒸汽(qi)機車就是(shi)指這(zhe)種機車
②以蒸(zheng)(zheng)汽渦輪機(ji)為(wei)動力(li)的(de)蒸(zheng)(zheng)汽機(ji)車(che),稱(cheng)為(wei)蒸(zheng)(zheng)汽渦輪機(ji)車(che)。渦輪機(ji)轉速高(gao),須配(pei)用減速齒(chi)輪箱(xiang),因(yin)而有電力(li)傳動的(de)和(he)機(ji)械傳動的(de)兩(liang)種。排(pai)汽又有冷凝的(de)和(he)非冷凝的(de)兩(liang)種。蒸(zheng)(zheng)汽渦輪機(ji)車(che)因(yin)構(gou)造復雜,造價昂(ang)貴,維修費用高(gao),熱效率比蒸(zheng)(zheng)汽機(ji)車(che)高(gao)得不多,未(wei)能推(tui)廣使(shi)用。
解(jie)放(fang)(fang)型(xing)機(ji)車(che)(che)(che)(che)是中等功(gong)率(lv)的貨(huo)運(yun)(yun)機(ji)車(che)(che)(che)(che),多(duo)為調車(che)(che)(che)(che)和小運(yun)(yun)轉用。建設型(xing)機(ji)車(che)(che)(che)(che)是1957年在(zai)解(jie)放(fang)(fang)型(xing)機(ji)車(che)(che)(che)(che)的基礎上設計而成的,與(yu)解(jie)放(fang)(fang)型(xing)機(ji)車(che)(che)(che)(che)相比,鍋爐(lu)用全焊結構,蒸汽壓(ya)力(li)(li)提高至15千克(ke)力(li)(li)/厘(li)米,并加(jia)裝了加(jia)煤機(ji)、給(gei)水加(jia)熱(re)器(qi)、自動(dong)調整楔鐵(tie)等設備,目前是干線貨(huo)運(yun)(yun)主要蒸汽機(ji)車(che)(che)(che)(che)之一。
勝(sheng)利(li)型(xing)(xing)機(ji)車1956年試制成(cheng)(cheng)功(gong),其結構(gou)(gou)特點(dian)是(shi)增(zeng)加過熱和蒸發傳熱面積的(de)(de)比值(zhi),采用(yong)特洛菲莫夫分動(dong)式汽(qi)閥,煤水(shui)車底架(jia)、水(shui)柜(ju)、煤槽均采用(yong)電焊焊接結構(gou)(gou)等。勝(sheng)利(li)型(xing)(xing)機(ji)車是(shi)主(zhu)要(yao)客(ke)運(yun)蒸汽(qi)機(ji)車之一,在干(gan)線(xian)(xian)上(shang)已逐(zhu)步被柴油(you)機(ji)車所(suo)取代(dai)。人民型(xing)(xing)機(ji)車是(shi)在勝(sheng)利(li)型(xing)(xing)機(ji)車的(de)(de)基礎上(shang)改進設計(ji),于1958年制成(cheng)(cheng)。鍋爐采用(yong)全焊結構(gou)(gou),蒸汽(qi)壓(ya)力提高(gao)至(zhi)15千克(ke)力/厘(li)米(mi),構(gou)(gou)造速度(du)為每小時110公里,并增(zeng)加了加煤機(ji)、給水(shui)加熱器和自動(dong)調整楔鐵等裝置。人民型(xing)(xing)機(ji)車是(shi)鐵路(lu)干(gan)線(xian)(xian)和支線(xian)(xian)上(shang)的(de)(de)主(zhu)要(yao)客(ke)運(yun)蒸汽(qi)機(ji)車之一。
中(zhong)國在蘇聯(lian)30~40年(nian)代制(zhi)造的(de)(de)機(ji)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)基礎上改制(zhi)而成的(de)(de)大(da)(da)(da)功(gong)率(lv)貨(huo)運(yun)(yun)機(ji)車(che)(che)(che)(che),大(da)(da)(da)多已經報廢。 前(qian)進(jin)型機(ji)車(che)(che)(che)(che) 中(zhong)國自行設計(ji)制(zhi)造的(de)(de)大(da)(da)(da)功(gong)率(lv)干線主型貨(huo)運(yun)(yun)蒸(zheng)(zheng)汽機(ji)車(che)(che)(che)(che)。1956年(nian)試制(zhi)成功(gong),當(dang)時(shi)稱和(he)平型機(ji)車(che)(che)(che)(che),現稱老前(qian)進(jin)型機(ji)車(che)(che)(che)(che)。機(ji)車(che)(che)(che)(che)軸(zhou)式(shi)1-5-1,當(dang)計(ji)算供(gong)汽率(lv)為70千(qian)克/米(mi)·小時(shi)時(shi),機(ji)車(che)(che)(che)(che)輪周功(gong)率(lv)為2960馬力(li),但(dan)鍋(guo)爐(lu)(lu)蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)量不能(neng)滿足運(yun)(yun)行的(de)(de)需要,僅生產了40多臺。1964年(nian)對鍋(guo)爐(lu)(lu)進(jin)行重(zhong)新設計(ji),采(cai)取了加(jia)裝燃燒室,改變煙(yan)管排(pai)列,改進(jin)煙(yan)箱通風裝置(zhi)等技(ji)術措施,使(shi)鍋(guo)爐(lu)(lu)的(de)(de)供(gong)汽能(neng)力(li)顯(xian)著提高,滿足了鐵路運(yun)(yun)輸生產的(de)(de)需要。前(qian)進(jin)型機(ji)車(che)(che)(che)(che)采(cai)用全(quan)焊結(jie)構(gou)鍋(guo)爐(lu)(lu),蒸(zheng)(zheng)汽壓力(li)為15千(qian)克力(li)/厘米(mi),有1200毫(hao)米(mi)長的(de)(de)燃燒室,爐(lu)(lu)床(chuang)面積(ji)為6.8米(mi),火箱傳(chuan)熱(re)面積(ji)32.5米(mi),火箱容(rong)積(ji)13.56米(mi),有直徑133/125毫(hao)米(mi)的(de)(de)大(da)(da)(da)煙(yan)管69根(gen),直徑51/46毫(hao)米(mi)的(de)(de)小煙(yan)管80根(gen),鍋(guo)爐(lu)(lu)蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)傳(chuan)熱(re)面積(ji)為255.3米(mi)。
前進型機(ji)車采用單脹式(shi)雙汽(qi)(qi)缸(gang),汽(qi)(qi)缸(gang)直徑(jing) 650毫米,活塞(sai)行程800毫米,汽(qi)(qi)閥直徑(jing)300毫米。有五對動輪,直徑(jing)1500毫米,機(ji)車粘(zhan)著(zhu)重量(liang)100.5噸(dun),有4軸和(he)6軸兩種煤水(shui)車。它能利用6%~10%的(de)汽(qi)(qi)缸(gang)排出(chu)的(de)乏氣量(liang),將給水(shui)加熱(re)到70~100℃,可(ke)以(yi)節(jie)水(shui) 7%~9%,節(jie)熱(re)6%~8%。它裝有粘(zhan)著(zhu)重量(liang)增(zeng)加器,使粘(zhan)著(zhu)重量(liang)增(zeng)大(da)8噸(dun)。前進型機(ji)車最高熱(re)效率(lv)(lv)可(ke)達8.42%,通常為5.5%~8.0%。這(zhe)種機(ji)車的(de)缺點(dian)是:過熱(re)蒸汽(qi)(qi)溫度較(jiao)低,煙渣飛(fei)揚損(sun)失較(jiao)大(da),通風(feng)效率(lv)(lv)和(he)機(ji)械效率(lv)(lv)低,粘(zhan)著(zhu)牽引力不(bu)能適(shi)應(ying)汽(qi)(qi)缸(gang)牽引力的(de)要求等。
游型蒸汽機車又稱為上游型工礦用小型蒸汽機車,原名“工農型”。 1960年,唐山工廠在MA6(ㄇㄎ6)型機車的基礎上改造設計并試制出第一臺上游型機車,代號SY,到目(mu)前為止共生產1600多(duo)臺。
機車全長(chang)21519(21643)毫米,構造速度(du)每小時(shi)80公里,,最高汽機有效(xiao)熱(re)效(xiao)率為(wei)13.15%,機車總效(xiao)率為(wei)8.5%。曾經出口到美國作為(wei)旅游用車。另外,還專(zhuan)為(wei)韓國生產了SY燃(ran)油型蒸汽機車。
1958年濟南機(ji)車廠在PR2(ㄆㄌ2)型(xing)(xing)機(ji)車的基(ji)礎上改(gai)進設計并制造,命名為躍進型(xing)(xing),代號YJ。
1961年停(ting)產,唐山(shan)、牡(mu)丹江、武昌、濟南等工(gong)(gong)廠共制造202臺。機車全長18326毫米,構(gou)造速度每小(xiao)(xiao)時60公里,模(mo)數牽(qian)引(yin)力137千牛,軸式1—3—1。主要用(yong)于工(gong)(gong)礦、調車、小(xiao)(xiao)運轉等。
沈(shen)陽新陽光(guang)將蒸汽機車傳統制造與現(xian)代技術相結合,命名(ming)為陽光(guang)型。
采(cai)用柴(chai)油做為燃(ran)料(liao)(取代煤),應(ying)用電腦(nao)智能(neng)控(kong)制系統精確控(kong)制燃(ran)料(liao)燃(ran)燒(shao)狀態,提高燃(ran)燒(shao)效率,車輛(liang)自(zi)動給水、自(zi)動補風(feng)。同時具有系統故障(zhang)自(zi)診斷和信息顯示功能(neng),既能(neng)保證車輛(liang)安全運行,節(jie)能(neng)燃(ran)料(liao),又方便車輛(liang)檢修。此蒸汽機車在(zai)保留其特點的(de)情況(kuang)下(xia),對燃(ran)燒(shao)效率、環保排放、容易駕駛等方面進行了再創新。
樂山市犍為縣芭蕉溝鎮的芭石窄軌(gui)鐵路至(zhi)今仍(reng)運營者蒸汽(qi)(qi)機車,主要供當地村民出(chu)行和旅游觀光使用,已被列為工業遺產加以保護,并(bing)成為世(shi)界公認的蒸汽(qi)(qi)小火車博物館(guan)之(zhi)一。