1814年7月英国发明家g.斯蒂芬森造出他的机车,被誉为成功的机车。后来主要由g.斯蒂芬森之子r.斯蒂芬森设计建造的“火箭”号蒸汽机车见彩图于1829年10月参加蒸汽机车比赛,以运行---、速度快得奖。比赛时时速为47公里。“火箭”号机车采用卧式多烟管锅炉,传热面积大,生成蒸汽快,锅胴与火箱拼接在一起,锅炉蒸汽压力为0.345兆帕3.5千克力/厘米2;有两个与水平线成35°角斜装于锅炉两后侧的汽缸;有一对装于机车前部的动轮,动轮车轴左右各装一曲拐,互成直角,使机车动轮曲拐停在任何位置均能起动,轴列式为 0-1-1。乏汽从烟筒喷出,以-通风,促进燃烧。“火箭”号重4吨,能牵引装载重量三倍于机车自重的车厢。这是初具现代蒸汽机车基本构造特征的蒸汽机车。1830年r.斯蒂芬森又造出“行星”号机车,将卧式锅炉的内外火箱和烟箱制成一整体,这种形式的锅炉后称为机车式锅炉。1875~1900年广泛地应用蒸汽两次膨胀原理,创造了复胀式机车,提高了机车热效率。“行星”号机车的两个汽缸装于锅炉前端的烟箱下部车架内侧水平位置,称为内汽缸式机车,只有一对动轮,装在后部,轴列式为1-1-0。运行时上下颠抖减轻。蒸汽机车的基本构造形式除广泛采用外汽缸式汽缸装于车架前端两外侧外,迄今无多大变化。
蒸汽机车因车架形式不同可分为:
板梁式车架机车,车架是板梁型结构,车架较轻,欧洲采用较多。
杆梁式车架机车,车架是杆状结构,用厚钢板切割成型或用铸钢铸造,采用普遍。
蒸汽机车就其车架和动力单元的组成来说,可分为:
常规机车,只有一个固定车架组成一动力单元包括汽缸、动轮、连杆装置和阀动装置等并支承锅炉。
关节机车,除有一个固定车架组成的动力单元并支承锅炉后半部外,还有一个可转动的车架和后面的固定车架连接组成另一动力单元,并可滑动地支承锅炉前半部,起转向架作用。
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