蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che)是利用(yong)(yong)蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji),把燃(ran)料(一般用(yong)(yong)煤)的化學能變成熱能,再變成機(ji)(ji)(ji)械能,而使機(ji)(ji)(ji)車(che)運行的一種火車(che)機(ji)(ji)(ji)車(che)。1814年,英國人喬(qiao)治·斯蒂芬森發(fa)明(ming)了(le)第(di)一臺蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che),從此開(kai)始,人類加快了(le)進(jin)入工業時代的腳(jiao)步,蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che)成為(wei)這(zhe)個(ge)時代文化和社會(hui)進(jin)步的重要標志和關鍵工具。
在(zai)十九世(shi)紀最(zui)先(xian)出現的(de)機車是(shi)以蒸汽推動(dong)的(de)。到(dao)二(er)次大(da)戰結束時,蒸汽機車仍是(shi)最(zui)常見的(de)機車。
第(di)一(yi)部(bu)蒸汽(qi)(qi)機(ji)車(che)是由(you)英國人喬治·斯(si)蒂(di)芬森(George Stephenson,1781--1848)制(zhi)造的(de)(de),1814年(nian),他(ta)研(yan)制(zhi)的(de)(de)第(di)一(yi)輛蒸汽(qi)(qi)機(ji)車(che)“布拉策號(hao)”試(shi)運(yun)行成(cheng)(cheng)功(gong)。1825年(nian)9月27日,斯(si)蒂(di)芬森親自駕駛他(ta)同別人合(he)作設(she)計制(zhi)造的(de)(de)“旅行者號(hao)”蒸汽(qi)(qi)機(ji)車(che)在新鋪設(she)的(de)(de)鐵路(lu)上試(shi)車(che),并獲得成(cheng)(cheng)功(gong)。蒸汽(qi)(qi)機(ji)在交(jiao)通(tong)運(yun)輸業(ye)中的(de)(de)應(ying)用,使人類邁入了(le)(le)“火車(che)時代”,迅速的(de)(de)擴大了(le)(le)人類的(de)(de)活動范圍。
蒸汽機車(che)的速(su)度紀錄(lu)是由英(ying)國的 4-6-2 Mallard 所創下(xia)。1938年7月(yue)3日,4668號(hao) Mallard拖著六(liu)個車(che)廂,在一個稍微(wei)下(xia)坡路段創下(xia)時(shi)速(su)126英(ying)里(203公里)的紀錄(lu)。德國、美國的蒸汽機車(che)亦達到接近的速(su)度。一般認為這是蒸汽機車(che)的速(su)度極(ji)限。
蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)在二十(shi)世(shi)紀中(zhong)開(kai)始被內(nei)燃(ran)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)所取代。1960年(nian)代末,世(shi)界(jie)上(shang)仍(reng)然有使用(yong)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)作(zuo)商業(ye)運(yun)作(zuo)的(de)(de)(de)國家(jia)已寥寥無幾。到了二十(shi)世(shi)紀末,蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)在北美洲及(ji)歐洲基(ji)本上(shang)已被完全(quan)淘汰,只會(hui)間中(zhong)在特別(bie)為(wei)鐵道迷及(ji)游客安排的(de)(de)(de)路線(xian)上(shang)行走。墨西哥(ge)仍(reng)有很少量(liang)的(de)(de)(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)在偏遠(yuan)的(de)(de)(de)地(di)方運(yun)作(zuo)。在中(zhong)國,某些地(di)區煤炭(tan)的(de)(de)(de)價(jia)格比石(shi)油低很多,使蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)仍(reng)然有它(ta)們(men)的(de)(de)(de)價(jia)值。中(zhong)國曾經是全(quan)球最後(hou)一個制造(zao)大型蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)的(de)(de)(de)國家(jia),位(wei)于山西的(de)(de)(de)大同(tong)車(che)廠一直(zhi)生(sheng)產(chan)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)至1988年(nian);但中(zhong)國蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)的(de)(de)(de)數量(liang)亦在迅速(su)減少。印度曾經大量(liang)使用(yong)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che),但它(ta)們(men)只會(hui)在空氣稀薄的(de)(de)(de)山區運(yun)作(zuo)。2005年(nian)12月9日,在內(nei)蒙古(gu)大板附近的(de)(de)(de)鐵道邊上(shang),最后一列蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)執(zhi)行完任務后,見證了蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)退(tui)出(chu)干線(xian)運(yun)營的(de)(de)(de)最后一刻(ke)。
蒸(zheng)汽機車問世至今已有(you)180年的(de)歷史(shi)。它的(de)發展(zhan)有(you)兩個(ge)方面:一方面是牽(qian)引力和(he)功(gong)率的(de)發展(zhan),表現為動輪軸數(shu)和(he)輔助(zhu)軸數(shu)的(de)增加(jia),鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)和(he)汽缸的(de)加(jia)大(da);另一方面是熱(re)效(xiao)(xiao)率和(he)機械效(xiao)(xiao)率的(de)發展(zhan),表現為爐(lu)(lu)(lu)床面積和(he)鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)受(shou)熱(re)面積的(de)增大(da),蒸(zheng)汽壓力和(he)溫度的(de)提高,廢熱(re)的(de)利用(yong),蒸(zheng)汽機的(de)改進,滾動軸承(cheng)的(de)采用(yong)等(deng)等(deng)。
瓦特(te)發明蒸汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)后,1814年英國人R.特(te)里維西克創造(zao)了一輛鐵路蒸汽(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)(圖1),鍋(guo)爐(lu)蒸汽(qi)壓力(li)為0.294兆帕(3.0千克力(li)/厘米2),鍋(guo)爐(lu)內(nei)裝(zhuang)有(you)一個平放的(de)(de)(de)汽(qi)缸(gang)。機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)有(you)兩對(dui)動(dong)輪(lun),由齒輪(lun)傳動(dong),軸列(lie)式為0-2-0。機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)裝(zhuang)有(you)一個大飛輪(lun),借助于(yu)它的(de)(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)慣(guan)性動(dong)力(li),保持汽(qi)缸(gang)活(huo)塞的(de)(de)(de)往(wang)復運(yun)動(dong)。機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)重(zhong)(zhong)4.5噸,時速8公里,能牽引10噸貨物,5節(jie)車(che)(che),可乘70名旅客。這一實(shi)踐證實(shi)兩個重(zhong)(zhong)要現象:光滑的(de)(de)(de)鐵的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)驅動(dong)輪(lun)可在(zai)光滑的(de)(de)(de)鐵軌(gui)上運(yun)行(xing)而不(bu)會(hui)空轉(zhuan);機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)可以(yi)拖動(dong)比機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)本(ben)身重(zhong)(zhong)得(de)多的(de)(de)(de)東西。后人繼起(qi)研究,得(de)知輪(lun)軌(gui)間粘(zhan)著(zhu)(zhu)力(li)、粘(zhan)著(zhu)(zhu)重(zhong)(zhong)量(liang)、粘(zhan)著(zhu)(zhu)系(xi)數、粘(zhan)著(zhu)(zhu)牽引力(li)等的(de)(de)(de)相互關系(xi)。這個問題涉及如何利用(yong)有(you)限的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)粘(zhan)著(zhu)(zhu)重(zhong)(zhong)量(liang)牽引更(geng)多的(de)(de)(de)載(zai)重(zhong)(zhong),至今仍在(zai)繼續探討。
1814年(nian)7月英國(guo)發明家喬治·斯(si)蒂芬(fen)森(sen)造出(chu)他(ta)的(de)(de)(de)(de)第(di)一輛機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che),被譽為(wei)(wei)(wei)(wei)首次成(cheng)功的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)。后(hou)(hou)來主要由喬治·斯(si)蒂芬(fen)森(sen)之子R.斯(si)蒂芬(fen)森(sen)設計建造的(de)(de)(de)(de)“火(huo)(huo)箭(jian)”號(hao)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)(見彩(cai)圖)于(yu)(yu)1829年(nian)10月參加蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)比賽(sai),以運行(xing)(xing)可靠(kao)、速(su)(su)度最快得獎。比賽(sai)時最高時速(su)(su)為(wei)(wei)(wei)(wei)47公(gong)里。“火(huo)(huo)箭(jian)”號(hao)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)采用臥式(shi)(shi)多煙管鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu),傳熱(re)面積大(da),生成(cheng)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)快,鍋(guo)(guo)(guo)胴與火(huo)(huo)箱(xiang)(xiang)拼接在一起,鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)壓力為(wei)(wei)(wei)(wei)0.345兆(zhao)帕(3.5千克力/厘(li)米2);有(you)兩個與水平線成(cheng)35°角(jiao)斜裝(zhuang)(zhuang)于(yu)(yu)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)兩后(hou)(hou)側(ce)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)(gang)(gang)(gang);有(you)一對(dui)裝(zhuang)(zhuang)于(yu)(yu)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)前部(bu)的(de)(de)(de)(de)動輪(lun),動輪(lun)車(che)(che)(che)(che)(che)軸左右各裝(zhuang)(zhuang)一曲(qu)拐(guai),互成(cheng)直角(jiao),使機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)動輪(lun)曲(qu)拐(guai)停在任何位置均能起動,軸列式(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei) 0-1-1。乏汽(qi)(qi)(qi)(qi)從煙筒噴出(chu),以誘(you)導(dao)通風,促進燃(ran)燒。“火(huo)(huo)箭(jian)”號(hao)重4噸,能牽引(yin)裝(zhuang)(zhuang)載重量三(san)倍于(yu)(yu)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)自重的(de)(de)(de)(de)車(che)(che)(che)(che)(che)廂。這是第(di)一輛初具現代蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)基本(ben)構造特征的(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)。1830年(nian)R.斯(si)蒂芬(fen)森(sen)又造出(chu)“行(xing)(xing)星”號(hao)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che),將臥式(shi)(shi)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)的(de)(de)(de)(de)內(nei)外(wai)(wai)火(huo)(huo)箱(xiang)(xiang)和煙箱(xiang)(xiang)制成(cheng)一整體,這種形(xing)式(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)后(hou)(hou)稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)式(shi)(shi)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)。“行(xing)(xing)星”號(hao)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)兩個汽(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)裝(zhuang)(zhuang)于(yu)(yu)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)前端(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)煙箱(xiang)(xiang)下(xia)部(bu)車(che)(che)(che)(che)(che)架內(nei)側(ce)水平位置,稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)內(nei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)式(shi)(shi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che),只有(you)一對(dui)動輪(lun),裝(zhuang)(zhuang)在后(hou)(hou)部(bu),軸列式(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei)1-1-0。運行(xing)(xing)時上下(xia)顛抖減輕(qing)。蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)基本(ben)構造形(xing)式(shi)(shi)除廣泛(fan)采用外(wai)(wai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)式(shi)(shi)(汽(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)裝(zhuang)(zhuang)于(yu)(yu)車(che)(che)(che)(che)(che)架前端(duan)(duan)兩外(wai)(wai)側(ce))外(wai)(wai),迄今無多大(da)變化。
1830年以(yi)后(hou),美(mei)國以(yi)及其他一些國家先后(hou)開始制造蒸汽機車(che)。
這個時(shi)期機(ji)車(che)動輪(lun)由二對或(huo)三對發展至四、五(wu)、六(liu)對。最早(zao)使(shi)用二軸引導轉(zhuan)向(xiang)架(jia)是(shi)美國于1832年制造的(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)后(hou)面裝有較小的(de)從(cong)(cong)輪(lun)。借(jie)助于從(cong)(cong)輪(lun),機(ji)車(che)可(ke)裝載一(yi)個較寬(kuan)大(da)、較重的(de)火箱。
1884年瑞士人A.馬利特發明關(guan)節式機車(che),牽引力(li)(li)大(da),并能順利通過曲線。1888年建成第一臺。最大(da)的(de)關(guan)節式機車(che)是2-4 4-2式“大(da)人物”號(hao)(圖2),整備重量為543噸,鍋爐壓力(li)(li)為2.068兆帕(21.1千(qian)克(ke)力(li)(li)/厘(li)米2),在(zai)時速120公(gong)里條件下,發揮出功率6000馬力(li)(li)以上。
1875~1900年(nian)廣(guang)泛地應用(yong)蒸汽(qi)兩次(ci)膨脹原理,創造了(le)復脹式(shi)機車,提高了(le)機車熱(re)效率(lv)。1900~1920年(nian)由于(yu)采用(yong)蒸汽(qi)過熱(re)和給水加熱(re)等裝置,機車的(de)熱(re)效率(lv)、牽引(yin)力和功率(lv)又(you)有提高。
1872年,英商(shang)為(wei)推銷(xiao)近代(dai)交通工具,在(zai)天津(jin)(jin)原法租界“紫(zi)竹林”碼(ma)頭一(yi)帶,沿海河(he)岸(an)邊的土路(lu)上鋪設了(le)一(yi)條環行1.5公(gong)里的“廣告鐵路(lu)”,將一(yi)臺總重量為(wei)1020kg的小“火輪(lun)(lun)車(che)”安裝在(zai)輕便的窄軌上,經試運(yun)轉后(hou)(hou),是年9月14日,開始免(mian)費載客(ke)運(yun)行。此消息傳開后(hou)(hou),轟動天津(jin)(jin)城。據天津(jin)(jin)《申報》報道:“此次火車(che)之(zhi)來中國,可(ke)謂創觀,其制作也(ye)可(ke)謂精美之(zhi)至,均(jun)甚便捷,甚為(wei)適用(yong)之(zhi)物……”由于這一(yi)“廣告火輪(lun)(lun)車(che)”的出(chu)現,在(zai)一(yi)定程度(du)上,給國人(ren)留下了(le)一(yi)些(xie)新式運(yun)輸工具的形象。
1876年(nian)7月(yue)3日,中國(guo)(guo)第(di)一(yi)條鐵路——“吳淞鐵路”(窄(zhai)軌)建成通車(che),那臺英(ying)制名(ming)曰“先導號(hao)”的蒸(zheng)汽機(ji)車(che)(機(ji)車(che)總重量(liang)1420kg)時速為24—32公里,為我國(guo)(guo)第(di)一(yi)臺外國(guo)(guo)蒸(zheng)汽機(ji)車(che)。(后(hou)來被拆除(chu),1898年(nian)準軌淞滬鐵路在此基礎上復(fu)建通車(che),1997年(nian)拆除(chu))
1881年11月8日,建成(cheng)了(le)中國第(di)一(yi)條自辦鐵路——“唐胥鐵路”(唐山至胥各莊)。在“唐胥鐵路”修筑(zhu)路基的(de)同時(shi),中國工人(ren)憑時(shi)任總工程師的(de)英人(ren)金達(da)(C.W.Kinder)的(de)幾(ji)份圖紙(zhi),利用礦場起重機鍋(guo)爐和(he)豎井(jing)架的(de)槽鐵等舊材料,試制成(cheng)功了(le)一(yi)臺“0—3—0”型的(de)蒸汽機車(che)。(只有三對動輪,無導輪和(he)從輪),被(bei)金達(da)、薄內(Burnet)等英國專家命名為(wei)“中國火箭號”和(he)“龍號”,為(wei)我國自制的(de)第(di)一(yi)臺蒸汽機車(che)(曾存于北京府(fu)右街(jie)交通陳(chen)列館內,并可生火行駛,以(yi)供眾覽,“七七事變”后失蹤,至今查(cha)無下落)。
1887年“津(jin)(jin)沽(gu)(gu)鐵(tie)路公(gong)司”(原址為舊三岔河口西岸)從(cong)國(guo)(guo)(guo)外(wai)進口了數臺(tai)小型蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che),其中(zhong)(zhong)一(yi)臺(tai)為“0—2—0”型(只有(you)兩(liang)對(dui)動輪(lun),無(wu)導輪(lun)和從(cong)輪(lun),稱“0”號),此機(ji)車(che)(che)(che)(che)是(shi)我們現在保存(cun)完好的(de)、曾(ceng)在“津(jin)(jin)沽(gu)(gu)鐵(tie)路”上運(yun)行(xing)(xing)過(guo)的(de)最(zui)(zui)古老機(ji)車(che)(che)(che)(che),曾(ceng)在國(guo)(guo)(guo)外(wai)展(zhan)出(chu)(chu)過(guo)。該機(ji)車(che)(che)(che)(che)由英(ying)國(guo)(guo)(guo)制造,總重量為1320kg,也(ye)是(shi)世界上最(zui)(zui)小的(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)之一(yi)。從(cong)這臺(tai)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)出(chu)(chu)現到(dao)新中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)成立,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)大地上行(xing)(xing)駛著(zhu)英(ying)、美、德、法(fa)、日、比(bi)、俄等國(guo)(guo)(guo)各種蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che),被人(ren)們譽(yu)為“萬國(guo)(guo)(guo)機(ji)車(che)(che)(che)(che)博(bo)覽會(hui)”。據1949年《鐵(tie)道月(yue)刊》第188期記載:當時(shi)全(quan)國(guo)(guo)(guo)共有(you)4069臺(tai)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che),其中(zhong)(zhong)有(you)8個國(guo)(guo)(guo)家、30多家工廠生(sheng)產(chan)的(de)198種型號,其中(zhong)(zhong)天津(jin)(jin)鐵(tie)路管(guan)理局轄(xia)管(guan)的(de)運(yun)用機(ji)車(che)(che)(che)(che)為671臺(tai)。
1920年以后,蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)性能進(jin)一(yi)步(bu)得(de)到(dao)改善。20~30年代,機(ji)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)鍋(guo)爐壓(ya)(ya)力(li)(li)由 1.373兆(zhao)(zhao)帕(14千(qian)克(ke)(ke)力(li)(li)/厘(li)米2)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)到(dao)2.000~2.069兆(zhao)(zhao)帕(20.4~21.1千(qian)克(ke)(ke)力(li)(li)/厘(li)米2),試驗性高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)機(ji)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)鍋(guo)爐壓(ya)(ya)力(li)(li)甚至(zhi)高(gao)(gao)(gao)(gao)達(da)9.807兆(zhao)(zhao)帕(100千(qian)克(ke)(ke)力(li)(li)/厘(li)米2)以上(shang)。高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)機(ji)車(che)(che)(che)(che)采(cai)用(yong)(yong)水管式(shi)鍋(guo)爐,雖(sui)然熱(re)(re)(re)效率(lv)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao),但構造(zao)復雜,重量大,造(zao)價高(gao)(gao)(gao)(gao),維護困(kun)難(nan),維修(xiu)費高(gao)(gao)(gao)(gao),而且極易發(fa)生(sheng)故障(zhang),運(yun)用(yong)(yong)可(ke)靠性差,因而未能正式(shi)投(tou)入運(yun)用(yong)(yong)。但一(yi)般機(ji)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)鍋(guo)爐壓(ya)(ya)力(li)(li)以美(mei)國(guo)、加拿大最(zui)高(gao)(gao)(gao)(gao),為2.068兆(zhao)(zhao)帕(21.1千(qian)克(ke)(ke)力(li)(li)/厘(li)米2)。40~50年代,有些國(guo)家(jia)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)了過熱(re)(re)(re)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)溫(wen)度(du),如蘇聯JIB和(he)2-4-2型機(ji)車(che)(che)(che)(che)最(zui)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)度(du)達(da)430~440℃。奧地利人(ren)(ren)G.吉士林(lin)根創造(zao)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)效率(lv)矩形通風裝(zhuang)置(扇煙筒(tong)),已(yi)為20多個國(guo)家(jia)和(he)地區(qu)所采(cai)用(yong)(yong)。利用(yong)(yong)廢氣(qi)熱(re)(re)(re)來加熱(re)(re)(re)給水的(de)(de)混合式(shi)給水加熱(re)(re)(re)器已(yi)得(de)到(dao)廣泛應用(yong)(yong)。中國(guo)的(de)(de)前進(jin)型、建設型和(he)人(ren)(ren)民型蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)都已(yi)安裝(zhuang)這種設備。為了提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)機(ji)車(che)(che)(che)(che)熱(re)(re)(re)效率(lv),仍在繼續研制凝汽(qi)(qi)式(shi)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)。還提(ti)出(chu)了蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)使用(yong)(yong)沸騰(teng)爐床,燃用(yong)(yong)煤氣(qi)等建議(yi),希望使蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)熱(re)(re)(re)效率(lv)達(da)到(dao)10%以上(shang)。
第二(er)次世界大(da)戰以后(hou),蒸汽(qi)機(ji)車(che)(che)由于熱效率低,已(yi)大(da)部分被熱效率高的柴油(you)機(ji)車(che)(che)和電力機(ji)車(che)(che)所(suo)代(dai)替。
1952年,四方機(ji)(ji)車(che)車(che)輛(liang)廠(chang)(chang)制造(zao)出(chu)了(le)中(zhong)國第一(yi)臺“解放”型蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)。其后,四方、大(da)(da)連、唐山、大(da)(da)同(tong)等機(ji)(ji)車(che)車(che)輛(liang)廠(chang)(chang)陸續生產了(le)近(jin)萬臺蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)。蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)一(yi)度(du)成為中(zhong)國鐵(tie)路運輸(shu)的(de)(de)主要牽引(yin)動(dong)力。1988年12月21日,大(da)(da)同(tong)機(ji)(ji)車(che)廠(chang)(chang)停(ting)止蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)生產,標志著(zhu)中(zhong)國蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)制造(zao)史(shi)的(de)(de)結束。隨著(zhu)科學技(ji)術的(de)(de)進步,蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)已(yi)被(bei)內燃機(ji)(ji)車(che)和電力機(ji)(ji)車(che)取(qu)代。
蒸(zheng)汽(qi)機車在(zai)(zai)(zai)美國(guo)(guo)(guo)、西歐(ou)國(guo)(guo)(guo)家(jia)、日本(ben)和(he)蘇(su)聯(lian)等國(guo)(guo)(guo)已于1960~1977年(nian)期間相繼停止使用。在(zai)(zai)(zai)印(yin)度(du)和(he)一些不發達國(guo)(guo)(guo)家(jia),蒸(zheng)汽(qi)機車仍占(zhan)鐵(tie)路機車一半以上。在(zai)(zai)(zai)中(zhong)國(guo)(guo)(guo),蒸(zheng)汽(qi)機車還是鐵(tie)路的(de)(de)主要的(de)(de)牽引動力。
2005年12月9日(ri),在(zai)內(nei)蒙古大板附(fu)近的(de)(de)鐵道邊上,最后一(yi)列蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)執行完任務(wu)后,見證(zheng)了(le)蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)退出歷史舞臺(tai)的(de)(de)最后一(yi)刻。 蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)的(de)(de)退出,讓很多人(ren)有一(yi)種(zhong)懷舊(jiu)(jiu)心理,深圳(zhen)福(fu)順通科技發公司(si)制作(zuo)的(de)(de)仿蒸(zheng)汽(qi)(qi)式(shi)的(de)(de)旅(lv)游(you)觀光(guang)小火(huo)車(che),填補(bu)了(le)很多人(ren)這種(zhong)懷舊(jiu)(jiu)情懷,讓蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)再(zai)次出現在(zai)人(ren)們的(de)(de)視(shi)野(ye)中(zhong)。
隨著科學技術的(de)進(jin)步,蒸汽機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)已(yi)逐漸被(bei)內燃機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)和電(dian)力(li)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)取代。為了保留和發(fa)展具有工業革(ge)命活化石(shi)之稱(cheng)的(de)蒸汽機(ji)(ji)(ji)車(che)(che),沈陽新陽光投巨資開(kai)發(fa)制(zhi)造(zao)了新一代的(de)蒸汽機(ji)(ji)(ji)車(che)(che),在保留蒸汽機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)特點的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),對燃燒效(xiao)率、環保排放、容易駕駛(shi)等方面進(jin)行了再創(chuang)新。
蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)車是蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)在交通(tong)工(gong)具(ju)上(shang)運(yun)用的(de)最好(hao)范例。蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)是靠蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)的(de)膨脹(zhang)(zhang)作(zuo)用來作(zuo)功的(de),蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)車的(de)工(gong)作(zuo)原理也不例外。當司爐(lu)(lu)把煤填入(ru)爐(lu)(lu)膛(tang)時,煤在燃(ran)燒過(guo)(guo)程(cheng)中,它蘊(yun)藏的(de)化(hua)學能就轉換成熱能,把機(ji)車鍋(guo) 爐(lu)(lu)中的(de)水加熱、汽(qi)(qi)(qi)化(hua),形成400℃以上(shang)的(de)過(guo)(guo)熱蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi),再(zai)進入(ru)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)膨脹(zhang)(zhang)作(zuo)功,推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)活(huo)塞往復運(yun)動(dong),活(huo)塞通(tong)過(guo)(guo)連桿、搖桿,將往復直(zhi)線運(yun)動(dong)變為輪(lun)轉圓周運(yun)動(dong),帶動(dong)機(ji)車動(dong)輪(lun)旋轉,從而牽引列車前進。因此蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)車必須具(ju)備(bei)鍋(guo)爐(lu)(lu)、汽(qi)(qi)(qi)機(ji)和走行三個基(ji)本(ben)部(bu)分。
蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)熱效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)很低,鍋爐(lu)內燃料燃燒的(de)熱量只有一部分轉變為(wei)蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)熱能(neng),鍋爐(lu)的(de)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)一般為(wei)50%~80%。蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)內作功,汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)只有10%~15%。此(ci)外,在汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)到輪周(zhou)的(de)力的(de)傳(chuan)遞中,機(ji)械效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)為(wei)80%~95%。因此(ci)蒸(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)的(de)最高熱效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)只有8%~9%,而且在車(che)站停車(che),在機(ji)務段整備、停留等(deng)仍需消(xiao)耗燃料,所(suo)以實際(ji)熱效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)只有5%~7%。
蒸汽機車由鍋爐、汽機、車架和走行部以及煤水車等組成(cheng)。
燃燒燃料(liao)和(he)產(chan)生蒸汽(qi)的(de)部(bu)(bu)件,包括火(huo)(huo)箱(xiang)(xiang)、鍋胴(dong)(dong)和(he)煙(yan)(yan)(yan)箱(xiang)(xiang)三部(bu)(bu)分(fen)。火(huo)(huo)箱(xiang)(xiang)由內(nei)火(huo)(huo)箱(xiang)(xiang)和(he)外火(huo)(huo)箱(xiang)(xiang)兩部(bu)(bu)分(fen)組成,內(nei)火(huo)(huo)箱(xiang)(xiang)底部(bu)(bu)是爐(lu)(lu)(lu)床,爐(lu)(lu)(lu)床下部(bu)(bu)有(you)(you)存放爐(lu)(lu)(lu)灰(hui)的(de)灰(hui)箱(xiang)(xiang)。在鍋胴(dong)(dong)內(nei)排列著不同數目的(de)大煙(yan)(yan)(yan)管(guan)和(he)小(xiao)煙(yan)(yan)(yan)管(guan),大煙(yan)(yan)(yan)管(guan)內(nei)套(tao)有(you)(you)使蒸汽(qi)干燥和(he)加熱(re)的(de)過熱(re)管(guan)。在內(nei)外火(huo)(huo)箱(xiang)(xiang)之間和(he)鍋胴(dong)(dong)內(nei)貯有(you)(you)鍋爐(lu)(lu)(lu)用(yong)水(shui),鍋水(shui)覆(fu)沒(mei)內(nei)火(huo)(huo)箱(xiang)(xiang)頂板和(he)大小(xiao)煙(yan)(yan)(yan)管(guan),在鍋水(shui)蒸發面(mian)上形成蒸汽(qi)空(kong)間。煙(yan)(yan)(yan)箱(xiang)(xiang)位于鍋胴(dong)(dong)前(qian)部(bu)(bu),內(nei)有(you)(you)煙(yan)(yan)(yan)筒、乏氣噴(pen)口、反射(she)板和(he)火(huo)(huo)星(xing)網等(deng)通風(feng)裝置。
燃料投入(ru)爐床,在火(huo)箱內(nei)與(yu)從灰箱風門進入(ru)的(de)(de)空氣(qi)混合燃燒產生(sheng)熱(re)(re)(re)(re)能,熱(re)(re)(re)(re)能通過內(nei)火(huo)箱板和大(da)小(xiao)煙管(guan)(guan)(guan),傳(chuan)遞給周圍的(de)(de)鍋水和過熱(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)中的(de)(de)蒸汽,煙氣(qi)進入(ru)煙箱,通過煙筒排出。高壓高溫蒸汽由鍋爐最高處的(de)(de)蒸汽包經調整閥、干燥(zao)管(guan)(guan)(guan)、過熱(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)和主蒸汽管(guan)(guan)(guan)等(deng)蒸汽通路進入(ru)汽機。
將(jiang)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)的(de)(de)(de)熱能(neng)轉變(bian)為機(ji)(ji)械(xie)(xie)能(neng)的(de)(de)(de)部件(jian)(jian)(jian)。汽(qi)(qi)機(ji)(ji)連同機(ji)(ji)械(xie)(xie)部分包括汽(qi)(qi)室(shi)、汽(qi)(qi)缸、活塞(又稱(cheng)鞲(gou)鞴)、十字頭、搖桿(gan)、連桿(gan)、閥動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)等(deng)部件(jian)(jian)(jian)。閥動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)是(shi)支配(pei)(pei)汽(qi)(qi)閥與活塞協(xie)調動(dong)(dong)(dong)作的(de)(de)(de)配(pei)(pei)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)構,用(yong)(yong)于調節進入汽(qi)(qi)缸的(de)(de)(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)量和(he)實(shi)現機(ji)(ji)車(che)(che)的(de)(de)(de)前(qian)進或后退。鍋爐發生的(de)(de)(de)高(gao)(gao)壓高(gao)(gao)溫(wen)過熱蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)進入汽(qi)(qi)室(shi)后,通過閥動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)配(pei)(pei)汽(qi)(qi)作用(yong)(yong),進入汽(qi)(qi)缸,在汽(qi)(qi)缸內膨(peng)脹作功,推動(dong)(dong)(dong)活塞時,機(ji)(ji)械(xie)(xie)能(neng)經(jing)活塞桿(gan)、十字頭、搖桿(gan)等(deng)機(ji)(ji)械(xie)(xie)部件(jian)(jian)(jian)傳(chuan)(chuan)遞給(gei)主動(dong)(dong)(dong)輪(lun),再(zai)經(jing)連桿(gan)傳(chuan)(chuan)遞給(gei)其他動(dong)(dong)(dong)輪(lun),通過輪(lun)軌接觸,牽引列車(che)(che)。
鍋爐、汽機等部(bu)件固裝于車(che)架(jia)上(shang),經彈簧懸掛裝置將重(zhong)量由軸(zhou)箱傳至車(che)輪(lun),由鋼軌支持。動輪(lun)把(ba)機械部(bu)傳來的(de)機械能轉變為機車(che)在軌道上(shang)的(de)走(zou)行功。
蒸汽機車的走(zou)行部分包括彈簧懸掛裝(zhuang)置、輪(lun)對(dui)、導輪(lun)、從輪(lun)、軸箱、導輪(lun)轉向(xiang)架(jia)、從輪(lun)轉向(xiang)架(jia)和牽引裝(zhuang)置等(deng)構成。
輪(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)分導輪(lun)(lun)(lun)、動輪(lun)(lun)(lun)、從(cong)輪(lun)(lun)(lun)三(san)種。安裝在(zai)機(ji)車前轉(zhuan)向(xiang)(xiang)架上(shang)的小輪(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)叫導向(xiang)(xiang)輪(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui),機(ji)車前進時,它在(zai)前面引(yin)(yin)導,使機(ji)車順利通過(guo)曲(qu)線。機(ji)車中部能(neng)(neng)(neng)產生牽引(yin)(yin)力(li)的大輪(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)叫動輪(lun)(lun)(lun)。機(ji)車后(hou)轉(zhuan)向(xiang)(xiang)架上(shang)的小輪(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)叫從(cong)輪(lun)(lun)(lun),除了擔負(fu)一部分重量外(wai),當機(ji)車倒行(xing)時還(huan)能(neng)(neng)(neng)起導輪(lun)(lun)(lun)作(zuo)用(yong)。軸(zhou)(zhou)箱和車輛的滑動軸(zhou)(zhou)承軸(zhou)(zhou)箱相類似,主要起潤滑作(zuo)用(yong),防止(zhi)車軸(zhou)(zhou)在(zai)高速運行(xing)時過(guo)熱。彈簧裝置的作(zuo)用(yong)主要是(shi)緩和運行(xing)時的振動,減輕車輪(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)線路的沖(chong)擊,另外(wai)還(huan)能(neng)(neng)(neng)把車架上(shang)部的重量平均分配給各個輪(lun)(lun)(lun)對(dui)(dui)。
裝(zhuang)載煤、水(shui)、油脂和存放工具(ju)等的車(che)(che)輛,掛在機(ji)(ji)車(che)(che)司機(ji)(ji)室后面。煤水(shui)車(che)(che)由煤槽和水(shui)柜兩部分(fen)組成。大功率機(ji)(ji)車(che)(che),由于單(dan)位(wei)時間(jian)的燃(ran)煤量大,在煤水(shui)車(che)(che)上裝(zhuang)有推煤機(ji)(ji)和輸(shu)煤機(ji)(ji),將煤均勻(yun)地(di)噴投到爐床(chuang)各處。
①單(dan)脹式(shi)機(ji)車,蒸汽(qi)在汽(qi)缸中膨脹工作一次即排入大氣,機(ji)車構造(zao)簡單(dan),采(cai)用(yong)較廣。
②復脹式機(ji)車,蒸汽(qi)(qi)(qi)在一個(ge)或(huo)(huo)一對(dui)汽(qi)(qi)(qi)缸(高壓汽(qi)(qi)(qi)缸)中(zhong)膨脹工作后進入另(ling)一個(ge)或(huo)(huo)另(ling)一對(dui)汽(qi)(qi)(qi)缸(低壓汽(qi)(qi)(qi)缸)再膨脹工作一次才排入大氣。這(zhe)種機(ji)車熱效率雖(sui)高一些,但構造(zao)較復雜,采(cai)用較少(shao)。
③凝汽式機(ji)車(che)(che)(che),乏氣進入裝(zhuang)于煤(mei)水(shui)車(che)(che)(che)后(hou)部的(de)冷凝器凝結(jie)成(cheng)水(shui),再泵入鍋爐重復(fu)使用,損失的(de)水(shui)由煤(mei)水(shui)車(che)(che)(che)的(de)水(shui)補充。機(ji)車(che)(che)(che)構(gou)造(zao)很復(fu)雜,多在(zai)缺水(shui)地區(qu)使用。④飽和蒸汽機(ji)車(che)(che)(che)和過熱(re)蒸汽機(ji)車(che)(che)(che),自(zi)從創造(zao)出機(ji)車(che)(che)(che)用的(de)過熱(re)器提高(gao)了蒸汽溫度以后(hou),汽機(ji)效(xiao)率提高(gao)很多,飽和蒸汽機(ji)車(che)(che)(che)即被改(gai)造(zao)成(cheng)過熱(re)蒸汽機(ji)車(che)(che)(che)。
蒸(zheng)汽機車按汽缸安(an)裝(zhuang)位置(zhi)可分為:
①外汽缸機(ji)(ji)車(che),機(ji)(ji)車(che)汽缸固定于車(che)架兩(liang)邊外側,因檢修方便,采用較廣。
②內汽缸機車(che)(che),機車(che)(che)汽缸固定于車(che)(che)架(jia)內側,有一根動輪(lun)軸制成曲拐軸,因檢修不便(bian),采用(yong)較少。
③三(san)汽缸(gang)機車,兩個(ge)汽缸(gang)固定于車架兩邊(bian)外側,第三(san)個(ge)汽缸(gang)固定于車架中(zhong)間。
蒸汽(qi)機車(che)因車(che)架(jia)形式不同可分為(wei):
①板梁(liang)(liang)式車架機車,車架是板梁(liang)(liang)型結(jie)構,車架較(jiao)輕,歐(ou)洲國家采用較(jiao)多(duo)。
②桿梁(liang)式(shi)車(che)(che)架(jia)機車(che)(che),車(che)(che)架(jia)是桿狀結構,用(yong)厚鋼(gang)板切(qie)割成型或用(yong)鑄鋼(gang)鑄造(zao),采用(yong)普遍。
蒸汽機車就(jiu)其車架和動(dong)力單元的組(zu)成來說(shuo),可(ke)分為:
①常規(gui)機車,只有一(yi)個固(gu)定車架(jia)組(zu)成一(yi)動(dong)(dong)力(li)單元(包括汽(qi)缸、動(dong)(dong)輪、連桿裝置(zhi)和閥動(dong)(dong)裝置(zhi)等)并支承鍋爐。
②關節(jie)機車(che)(che),除(chu)有(you)一(yi)個固(gu)定車(che)(che)架組(zu)成的動(dong)力單元(yuan)并(bing)支(zhi)承鍋爐后(hou)半部外,還(huan)有(you)一(yi)個可(ke)轉(zhuan)動(dong)的車(che)(che)架和后(hou)面的固(gu)定車(che)(che)架連接組(zu)成另一(yi)動(dong)力單元(yuan),并(bing)可(ke)滑(hua)動(dong)地支(zhi)承鍋爐前半部,起轉(zhuan)向架作用。
蒸汽機(ji)車按水柜安裝位置可分為:
①煤(mei)水車(che)機(ji)車(che),它的后部(bu)連掛一(yi)專門供機(ji)車(che)長(chang)途行駛所需(xu)煤(mei)和水的煤(mei)水車(che),應用廣泛(fan)。
②水(shui)(shui)(shui)柜(ju)機車,在(zai)機車鍋爐兩側(ce)各有一(yi)長方體水(shui)(shui)(shui)柜(ju)或為一(yi)鞍形水(shui)(shui)(shui)柜(ju)跨裝(zhuang)于鍋爐上(shang),煤(mei)則存放于司(si)機室后部的(de)煤(mei)槽(cao)中。另一(yi)種水(shui)(shui)(shui)柜(ju)機車是將水(shui)(shui)(shui)儲存在(zai)煤(mei)槽(cao)下部的(de)水(shui)(shui)(shui)柜(ju)中。水(shui)(shui)(shui)柜(ju)機車儲存煤(mei)水(shui)(shui)(shui)量較少。只用(yong)于調車、短途運輸(shu)和工(gong)礦運輸(shu)。
蒸(zheng)汽機車(che)按使用燃(ran)料可分為(wei):
①燃(ran)煤蒸汽(qi)機車(che),火箱內燃(ran)用煙(yan)煤,是普遍采用的(de)一(yi)種(zhong)機車(che)。
②燃油(you)蒸(zheng)汽機車,火箱內燃用霧化鍋爐油(you),用于無煤的(de)產油(you)區或(huo)有特殊要求(qiu)的(de)地(di)方。
蒸汽機(ji)車(che)按所(suo)裝用的原動機(ji)可分為:
①以往(wang)復(fu)式蒸汽機(ji)為動(dong)力(li)的蒸汽機(ji)車,構造簡單,應用廣泛,通常所說的蒸汽機(ji)車就是指這種(zhong)機(ji)車
②以(yi)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)機為動(dong)力的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機車(che),稱為蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)機車(che)。渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)機轉速(su)高,須配用(yong)(yong)減速(su)齒(chi)輪(lun)(lun)箱,因而有(you)電(dian)力傳(chuan)動(dong)的(de)(de)和機械傳(chuan)動(dong)的(de)(de)兩種(zhong)(zhong)。排汽(qi)(qi)又有(you)冷(leng)凝的(de)(de)和非冷(leng)凝的(de)(de)兩種(zhong)(zhong)。蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)機車(che)因構造(zao)(zao)復雜,造(zao)(zao)價昂貴,維(wei)修費用(yong)(yong)高,熱效率比(bi)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)機車(che)高得不多(duo),未能(neng)推廣使(shi)用(yong)(yong)。
解(jie)放型(xing)機(ji)車是中(zhong)等(deng)功率的貨運(yun)(yun)機(ji)車,多為調(diao)車和(he)小(xiao)運(yun)(yun)轉用(yong)。建設型(xing)機(ji)車是1957年在解(jie)放型(xing)機(ji)車的基礎(chu)上設計而成的,與(yu)解(jie)放型(xing)機(ji)車相比,鍋爐用(yong)全焊結(jie)構,蒸汽(qi)壓力(li)提高至15千克(ke)力(li)/厘米,并加裝了加煤機(ji)、給水加熱器(qi)、自動(dong)調(diao)整楔鐵(tie)等(deng)設備,目(mu)前是干線貨運(yun)(yun)主(zhu)要(yao)蒸汽(qi)機(ji)車之一。
勝(sheng)利型機(ji)(ji)(ji)車(che)1956年試制成功,其結構特(te)點是增加(jia)過熱和蒸(zheng)發(fa)傳熱面積的比值,采用(yong)(yong)特(te)洛菲莫夫分動(dong)(dong)式汽(qi)閥,煤水(shui)車(che)底架、水(shui)柜、煤槽均采用(yong)(yong)電焊(han)焊(han)接結構等(deng)。勝(sheng)利型機(ji)(ji)(ji)車(che)是主(zhu)要客運蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che)之(zhi)一(yi),在干線(xian)上(shang)已逐步被柴油機(ji)(ji)(ji)車(che)所取(qu)代。人(ren)(ren)民(min)型機(ji)(ji)(ji)車(che)是在勝(sheng)利型機(ji)(ji)(ji)車(che)的基礎上(shang)改進設計(ji),于(yu)1958年制成。鍋爐采用(yong)(yong)全焊(han)結構,蒸(zheng)汽(qi)壓力提高至(zhi)15千克力/厘米,構造(zao)速(su)度為(wei)每小時110公里(li),并增加(jia)了加(jia)煤機(ji)(ji)(ji)、給水(shui)加(jia)熱器和自動(dong)(dong)調整楔鐵等(deng)裝(zhuang)置。人(ren)(ren)民(min)型機(ji)(ji)(ji)車(che)是鐵路干線(xian)和支線(xian)上(shang)的主(zhu)要客運蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che)之(zhi)一(yi)。
中國(guo)在(zai)蘇聯30~40年(nian)代制(zhi)造的(de)(de)機(ji)車(che)的(de)(de)基礎上改制(zhi)而成(cheng)的(de)(de)大功率貨運機(ji)車(che),大多已(yi)經報廢(fei)。 前(qian)進(jin)型(xing)(xing)機(ji)車(che) 中國(guo)自行(xing)(xing)設計制(zhi)造的(de)(de)大功率干線(xian)主型(xing)(xing)貨運蒸汽機(ji)車(che)。1956年(nian)試制(zhi)成(cheng)功,當時(shi)(shi)稱(cheng)(cheng)和平型(xing)(xing)機(ji)車(che),現(xian)稱(cheng)(cheng)老前(qian)進(jin)型(xing)(xing)機(ji)車(che)。機(ji)車(che)軸式1-5-1,當計算供汽率為70千克(ke)/米(mi)(mi)·小(xiao)時(shi)(shi)時(shi)(shi),機(ji)車(che)輪周功率為2960馬力(li),但鍋(guo)爐蒸發量不能(neng)滿足運行(xing)(xing)的(de)(de)需要(yao),僅生產了(le)(le)40多臺(tai)。1964年(nian)對鍋(guo)爐進(jin)行(xing)(xing)重新設計,采取了(le)(le)加裝(zhuang)燃燒室,改變(bian)煙(yan)管排列,改進(jin)煙(yan)箱通風裝(zhuang)置等(deng)技術措施(shi),使(shi)鍋(guo)爐的(de)(de)供汽能(neng)力(li)顯著提(ti)高(gao),滿足了(le)(le)鐵路運輸(shu)生產的(de)(de)需要(yao)。前(qian)進(jin)型(xing)(xing)機(ji)車(che)采用全焊結構鍋(guo)爐,蒸汽壓力(li)為15千克(ke)力(li)/厘米(mi)(mi),有(you)1200毫米(mi)(mi)長的(de)(de)燃燒室,爐床面積為6.8米(mi)(mi),火箱傳熱面積32.5米(mi)(mi),火箱容(rong)積13.56米(mi)(mi),有(you)直(zhi)徑(jing)133/125毫米(mi)(mi)的(de)(de)大煙(yan)管69根,直(zhi)徑(jing)51/46毫米(mi)(mi)的(de)(de)小(xiao)煙(yan)管80根,鍋(guo)爐蒸發傳熱面積為255.3米(mi)(mi)。
前進(jin)型機車采用(yong)單脹式雙汽缸(gang),汽缸(gang)直徑(jing) 650毫(hao)米,活塞(sai)行程800毫(hao)米,汽閥直徑(jing)300毫(hao)米。有(you)五對(dui)動輪,直徑(jing)1500毫(hao)米,機車粘著(zhu)重(zhong)(zhong)量100.5噸(dun)(dun),有(you)4軸和6軸兩種煤水(shui)車。它(ta)能利用(yong)6%~10%的汽缸(gang)排(pai)出的乏氣(qi)量,將給水(shui)加熱(re)到70~100℃,可(ke)以節水(shui) 7%~9%,節熱(re)6%~8%。它(ta)裝有(you)粘著(zhu)重(zhong)(zhong)量增(zeng)加器,使粘著(zhu)重(zhong)(zhong)量增(zeng)大8噸(dun)(dun)。前進(jin)型機車最(zui)高熱(re)效率可(ke)達(da)8.42%,通常(chang)為5.5%~8.0%。這種機車的缺點(dian)是(shi):過(guo)熱(re)蒸(zheng)汽溫度較低,煙(yan)渣飛(fei)揚損失較大,通風效率和機械效率低,粘著(zhu)牽引(yin)力不能適應汽缸(gang)牽引(yin)力的要求等。
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(dao)目前為(wei)止共生(sheng)產(chan)1600多(duo)臺。
機(ji)(ji)車全長21519(21643)毫米,構造速(su)度每(mei)小時(shi)80公里(li),,最高汽機(ji)(ji)有效熱效率為(wei)13.15%,機(ji)(ji)車總(zong)效率為(wei)8.5%。曾經出口到美國作(zuo)為(wei)旅游用車。另外(wai),還專(zhuan)為(wei)韓國生產了(le)SY燃油型蒸汽機(ji)(ji)車。
1958年濟南機車廠在PR2(ㄆㄌ2)型(xing)機車的(de)基礎上改(gai)進設計并制造,命(ming)名為躍(yue)進型(xing),代號(hao)YJ。
1961年停產,唐山、牡(mu)丹江、武昌、濟南(nan)等(deng)工廠(chang)共制造202臺。機(ji)車全長18326毫米,構(gou)造速度每小時60公里,模(mo)數牽引力137千牛,軸(zhou)式(shi)1—3—1。主要用于工礦、調(diao)車、小運(yun)轉等(deng)。
沈陽新陽光將蒸汽機(ji)車(che)傳(chuan)統制(zhi)造與現(xian)代技術相結合,命名為陽光型(xing)。
采用(yong)柴油做(zuo)為燃(ran)料(取代煤),應用(yong)電腦(nao)智能控制系(xi)統精(jing)確(que)控制燃(ran)料燃(ran)燒狀態,提高燃(ran)燒效率(lv),車(che)輛自動(dong)給(gei)水、自動(dong)補(bu)風。同(tong)時具有(you)系(xi)統故障自診斷和(he)信息顯示功能,既能保證車(che)輛安全(quan)運行(xing)(xing),節能燃(ran)料,又方便車(che)輛檢修(xiu)。此蒸汽機車(che)在保留其特點的情況下,對燃(ran)燒效率(lv)、環保排放、容易駕駛等方面(mian)進(jin)行(xing)(xing)了再創(chuang)新。
樂山(shan)市犍為(wei)縣(xian)芭(ba)蕉溝(gou)鎮的(de)(de)芭(ba)石窄(zhai)軌鐵路至(zhi)今仍運營者蒸汽機(ji)車,主要供當地村民出行和旅游觀光使用,已被(bei)列為(wei)工業遺產加以保護(hu),并成為(wei)世界公認的(de)(de)蒸汽小火(huo)車博(bo)物(wu)館之一。