蒸(zheng)汽機(ji)(ji)車(che)(che)是利用蒸(zheng)汽機(ji)(ji),把燃料(一(yi)般用煤(mei))的(de)化學能變成熱能,再變成機(ji)(ji)械能,而使機(ji)(ji)車(che)(che)運(yun)行的(de)一(yi)種火(huo)車(che)(che)機(ji)(ji)車(che)(che)。1814年(nian),英國人喬(qiao)治(zhi)·斯蒂(di)芬(fen)森發明(ming)了第(di)一(yi)臺蒸(zheng)汽機(ji)(ji)車(che)(che),從此開始,人類加快了進(jin)入工業時(shi)(shi)代的(de)腳步,蒸(zheng)汽機(ji)(ji)車(che)(che)成為(wei)這個(ge)時(shi)(shi)代文(wen)化和社會(hui)進(jin)步的(de)重(zhong)要標(biao)志和關(guan)鍵工具(ju)。
在(zai)十九世紀最(zui)先出現的(de)機(ji)車是以(yi)蒸汽(qi)推動的(de)。到二次(ci)大戰(zhan)結束時,蒸汽(qi)機(ji)車仍是最(zui)常見的(de)機(ji)車。
第一(yi)部蒸(zheng)汽機車(che)是由英國人喬治·斯蒂芬森(sen)(George Stephenson,1781--1848)制造(zao)的(de)(de),1814年(nian),他研制的(de)(de)第一(yi)輛蒸(zheng)汽機車(che)“布(bu)拉策號(hao)”試運行(xing)成功(gong)。1825年(nian)9月27日,斯蒂芬森(sen)親自駕駛他同別(bie)人合作(zuo)設(she)計(ji)制造(zao)的(de)(de)“旅(lv)行(xing)者號(hao)”蒸(zheng)汽機車(che)在(zai)新(xin)鋪(pu)設(she)的(de)(de)鐵(tie)路上試車(che),并獲得成功(gong)。蒸(zheng)汽機在(zai)交通運輸業(ye)中的(de)(de)應用,使人類邁(mai)入了(le)“火車(che)時代(dai)”,迅速的(de)(de)擴大了(le)人類的(de)(de)活(huo)動(dong)范圍。
蒸汽機車(che)的(de)速(su)度(du)紀錄是由英國的(de) 4-6-2 Mallard 所創下。1938年7月3日,4668號 Mallard拖著六(liu)個(ge)車(che)廂,在(zai)一個(ge)稍微下坡路段創下時速(su)126英里(203公里)的(de)紀錄。德國、美國的(de)蒸汽機車(che)亦(yi)達到接近的(de)速(su)度(du)。一般認為這是蒸汽機車(che)的(de)速(su)度(du)極限。
蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)在二十(shi)世紀中開始(shi)被內燃機(ji)車(che)所取(qu)代。1960年(nian)(nian)代末,世界上仍(reng)(reng)然有(you)使(shi)用蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)作(zuo)商業運(yun)(yun)(yun)作(zuo)的(de)(de)(de)國家已(yi)(yi)寥寥無幾。到了二十(shi)世紀末,蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)在北美洲及歐洲基(ji)本上已(yi)(yi)被完全淘汰,只會(hui)間中在特(te)別(bie)為鐵道迷及游(you)客安排的(de)(de)(de)路線上行走。墨西哥仍(reng)(reng)有(you)很少(shao)量的(de)(de)(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)在偏遠的(de)(de)(de)地(di)方運(yun)(yun)(yun)作(zuo)。在中國,某些地(di)區煤炭的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格比(bi)石油低很多,使(shi)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)仍(reng)(reng)然有(you)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)值。中國曾(ceng)經(jing)是全球最後一個(ge)制(zhi)造大(da)(da)型蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)的(de)(de)(de)國家,位于山(shan)西的(de)(de)(de)大(da)(da)同車(che)廠一直生(sheng)產蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)至1988年(nian)(nian);但中國蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)的(de)(de)(de)數(shu)量亦在迅速減少(shao)。印度(du)曾(ceng)經(jing)大(da)(da)量使(shi)用蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che),但它(ta)們(men)只會(hui)在空氣稀(xi)薄的(de)(de)(de)山(shan)區運(yun)(yun)(yun)作(zuo)。2005年(nian)(nian)12月(yue)9日(ri),在內蒙古大(da)(da)板附近的(de)(de)(de)鐵道邊上,最后(hou)一列(lie)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)執行完任務后(hou),見(jian)證了蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)退出干線運(yun)(yun)(yun)營(ying)的(de)(de)(de)最后(hou)一刻。
蒸(zheng)汽(qi)機車問(wen)世至今已有180年的(de)(de)(de)歷史。它(ta)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)有兩個方面(mian):一方面(mian)是(shi)牽引(yin)力(li)(li)和(he)功率的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan),表現為動輪軸數(shu)和(he)輔(fu)助軸數(shu)的(de)(de)(de)增加(jia),鍋(guo)爐(lu)和(he)汽(qi)缸的(de)(de)(de)加(jia)大(da);另一方面(mian)是(shi)熱效率和(he)機械(xie)效率的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan),表現為爐(lu)床面(mian)積(ji)和(he)鍋(guo)爐(lu)受熱面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)增大(da),蒸(zheng)汽(qi)壓力(li)(li)和(he)溫度(du)的(de)(de)(de)提高,廢熱的(de)(de)(de)利用,蒸(zheng)汽(qi)機的(de)(de)(de)改進,滾動軸承的(de)(de)(de)采用等等。
瓦特發明(ming)蒸汽機后,1814年英國人(ren)R.特里(li)維西(xi)克創造了一(yi)(yi)輛鐵路蒸汽機車(che)(che)(圖1),鍋爐蒸汽壓(ya)力(li)(li)(li)為0.294兆帕(3.0千克力(li)(li)(li)/厘米2),鍋爐內裝有一(yi)(yi)個(ge)平放的(de)(de)(de)(de)(de)汽缸。機車(che)(che)有兩對動(dong)輪(lun),由齒輪(lun)傳動(dong),軸列(lie)式為0-2-0。機車(che)(che)裝有一(yi)(yi)個(ge)大飛輪(lun),借助(zhu)于它的(de)(de)(de)(de)(de)旋轉(zhuan)慣性動(dong)力(li)(li)(li),保持汽缸活塞的(de)(de)(de)(de)(de)往復運動(dong)。機車(che)(che)重4.5噸,時速8公里(li),能牽(qian)引(yin)10噸貨物,5節車(che)(che),可乘70名(ming)旅客。這一(yi)(yi)實(shi)踐證實(shi)兩個(ge)重要現象:光滑的(de)(de)(de)(de)(de)鐵的(de)(de)(de)(de)(de)機車(che)(che)驅(qu)動(dong)輪(lun)可在光滑的(de)(de)(de)(de)(de)鐵軌上(shang)運行而不會空轉(zhuan);機車(che)(che)可以拖(tuo)動(dong)比機車(che)(che)本身重得(de)多的(de)(de)(de)(de)(de)東西(xi)。后人(ren)繼起研究,得(de)知(zhi)輪(lun)軌間(jian)粘(zhan)著(zhu)(zhu)力(li)(li)(li)、粘(zhan)著(zhu)(zhu)重量、粘(zhan)著(zhu)(zhu)系數、粘(zhan)著(zhu)(zhu)牽(qian)引(yin)力(li)(li)(li)等的(de)(de)(de)(de)(de)相互關系。這個(ge)問題涉及如何(he)利用有限的(de)(de)(de)(de)(de)機車(che)(che)粘(zhan)著(zhu)(zhu)重量牽(qian)引(yin)更多的(de)(de)(de)(de)(de)載重,至今仍在繼續探討。
1814年7月(yue)英國(guo)發(fa)明家喬治·斯(si)(si)蒂(di)芬森造(zao)(zao)出(chu)他的(de)(de)第一(yi)輛機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che),被譽為(wei)(wei)首(shou)次成(cheng)功的(de)(de)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)。后(hou)來主要由喬治·斯(si)(si)蒂(di)芬森之子R.斯(si)(si)蒂(di)芬森設計建(jian)造(zao)(zao)的(de)(de)“火箭”號(hao)蒸汽(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)(見彩圖)于(yu)(yu)1829年10月(yue)參加蒸汽(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)比賽(sai),以運行(xing)可靠、速(su)度最快(kuai)得(de)獎(jiang)。比賽(sai)時(shi)最高時(shi)速(su)為(wei)(wei)47公里。“火箭”號(hao)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)采(cai)(cai)用臥式(shi)(shi)(shi)多(duo)煙(yan)管鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu),傳(chuan)熱面積大,生成(cheng)蒸汽(qi)快(kuai),鍋(guo)(guo)胴與(yu)(yu)火箱拼接在一(yi)起(qi),鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)蒸汽(qi)壓力(li)為(wei)(wei)0.345兆帕(pa)(3.5千克(ke)力(li)/厘米2);有兩個(ge)與(yu)(yu)水平線成(cheng)35°角斜裝(zhuang)(zhuang)于(yu)(yu)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)兩后(hou)側(ce)(ce)的(de)(de)汽(qi)缸(gang);有一(yi)對(dui)裝(zhuang)(zhuang)于(yu)(yu)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)前部的(de)(de)動輪,動輪車(che)(che)(che)(che)軸(zhou)(zhou)左右各(ge)裝(zhuang)(zhuang)一(yi)曲拐,互成(cheng)直角,使機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)動輪曲拐停在任何(he)位(wei)置(zhi)均能(neng)起(qi)動,軸(zhou)(zhou)列(lie)式(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei) 0-1-1。乏汽(qi)從煙(yan)筒噴出(chu),以誘(you)導通風,促進燃燒(shao)。“火箭”號(hao)重(zhong)4噸,能(neng)牽引裝(zhuang)(zhuang)載重(zhong)量三倍(bei)于(yu)(yu)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)自重(zhong)的(de)(de)車(che)(che)(che)(che)廂。這是第一(yi)輛初(chu)具現代蒸汽(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)基(ji)本構(gou)造(zao)(zao)特征的(de)(de)蒸汽(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)。1830年R.斯(si)(si)蒂(di)芬森又造(zao)(zao)出(chu)“行(xing)星(xing)”號(hao)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che),將臥式(shi)(shi)(shi)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)的(de)(de)內外火箱和煙(yan)箱制(zhi)成(cheng)一(yi)整體,這種形式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)后(hou)稱為(wei)(wei)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)式(shi)(shi)(shi)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)。“行(xing)星(xing)”號(hao)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)兩個(ge)汽(qi)缸(gang)裝(zhuang)(zhuang)于(yu)(yu)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)前端的(de)(de)煙(yan)箱下部車(che)(che)(che)(che)架內側(ce)(ce)水平位(wei)置(zhi),稱為(wei)(wei)內汽(qi)缸(gang)式(shi)(shi)(shi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che),只有一(yi)對(dui)動輪,裝(zhuang)(zhuang)在后(hou)部,軸(zhou)(zhou)列(lie)式(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)1-1-0。運行(xing)時(shi)上下顛(dian)抖減輕。蒸汽(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)基(ji)本構(gou)造(zao)(zao)形式(shi)(shi)(shi)除廣(guang)泛采(cai)(cai)用外汽(qi)缸(gang)式(shi)(shi)(shi)(汽(qi)缸(gang)裝(zhuang)(zhuang)于(yu)(yu)車(che)(che)(che)(che)架前端兩外側(ce)(ce))外,迄今無多(duo)大變(bian)化(hua)。
1830年以后,美國以及其他一(yi)些國家(jia)先后開(kai)始制(zhi)造蒸(zheng)汽機車。
這個(ge)時期機(ji)車(che)動(dong)輪(lun)由二對(dui)或(huo)三對(dui)發(fa)展至四、五、六(liu)對(dui)。最早使用二軸引導(dao)轉向(xiang)架(jia)是美國(guo)于(yu)1832年制造的 2-1-0式“喬(qiao)納森兄(xiong)弟”號機(ji)車(che),大型機(ji)車(che)還在動(dong)輪(lun)后面裝有(you)較(jiao)小的從(cong)輪(lun)。借助于(yu)從(cong)輪(lun),機(ji)車(che)可(ke)裝載一(yi)個(ge)較(jiao)寬大、較(jiao)重的火箱。
1884年瑞(rui)士人(ren)A.馬利特發明(ming)關節(jie)式(shi)機車(che),牽引力(li)大(da),并能順利通過曲(qu)線。1888年建成第(di)一臺。最大(da)的關節(jie)式(shi)機車(che)是(shi)2-4 4-2式(shi)“大(da)人(ren)物”號(圖2),整備(bei)重量為(wei)543噸,鍋爐(lu)壓力(li)為(wei)2.068兆帕(21.1千(qian)克力(li)/厘米2),在時速120公里條件下(xia),發揮出功率6000馬力(li)以上。
1875~1900年廣(guang)泛地應(ying)用蒸(zheng)汽兩次(ci)膨脹(zhang)原理,創造(zao)了(le)復(fu)脹(zhang)式機(ji)車,提(ti)高了(le)機(ji)車熱(re)效(xiao)率(lv)。1900~1920年由(you)于采用蒸(zheng)汽過熱(re)和(he)給水加熱(re)等裝置(zhi),機(ji)車的熱(re)效(xiao)率(lv)、牽(qian)引力(li)和(he)功率(lv)又有(you)提(ti)高。
1872年,英商(shang)為(wei)推銷近(jin)代交(jiao)通工具,在天(tian)津(jin)原法(fa)租(zu)界“紫竹林”碼頭一(yi)(yi)帶,沿(yan)海(hai)河(he)岸邊(bian)的(de)(de)土路上鋪(pu)設了(le)一(yi)(yi)條環(huan)行(xing)1.5公里的(de)(de)“廣告(gao)鐵(tie)路”,將一(yi)(yi)臺總重量為(wei)1020kg的(de)(de)小“火輪車(che)”安裝(zhuang)在輕便的(de)(de)窄軌上,經(jing)試(shi)運(yun)轉(zhuan)后(hou),是(shi)年9月(yue)14日,開始免(mian)費載客運(yun)行(xing)。此(ci)消(xiao)息傳開后(hou),轟動(dong)天(tian)津(jin)城(cheng)。據(ju)天(tian)津(jin)《申(shen)報》報道:“此(ci)次火車(che)之(zhi)來中國,可謂創觀,其制作也可謂精美之(zhi)至(zhi),均甚(shen)便捷,甚(shen)為(wei)適用(yong)之(zhi)物……”由(you)于這一(yi)(yi)“廣告(gao)火輪車(che)”的(de)(de)出現,在一(yi)(yi)定程(cheng)度上,給(gei)國人留下(xia)了(le)一(yi)(yi)些新式運(yun)輸工具的(de)(de)形象。
1876年7月3日,中國(guo)(guo)第(di)一條鐵(tie)路——“吳淞(song)鐵(tie)路”(窄(zhai)軌)建成通(tong)車(che)(che),那臺英制名曰“先導號”的蒸(zheng)汽(qi)機(ji)車(che)(che)(機(ji)車(che)(che)總重量(liang)1420kg)時速為(wei)24—32公里,為(wei)我國(guo)(guo)第(di)一臺外國(guo)(guo)蒸(zheng)汽(qi)機(ji)車(che)(che)。(后來被拆(chai)除,1898年準軌淞(song)滬(hu)鐵(tie)路在此基礎上復(fu)建通(tong)車(che)(che),1997年拆(chai)除)
1881年11月8日(ri),建成了中國(guo)第一條自辦鐵(tie)(tie)路——“唐(tang)胥(xu)鐵(tie)(tie)路”(唐(tang)山至胥(xu)各莊)。在(zai)“唐(tang)胥(xu)鐵(tie)(tie)路”修筑路基的(de)同(tong)時,中國(guo)工人(ren)憑時任總工程師(shi)的(de)英人(ren)金達(C.W.Kinder)的(de)幾份(fen)圖(tu)紙,利用礦場起重機鍋爐和(he)豎井架的(de)槽鐵(tie)(tie)等舊材料,試制成功了一臺(tai)“0—3—0”型的(de)蒸(zheng)汽機車(che)(che)。(只有(you)三(san)對動輪(lun),無導輪(lun)和(he)從輪(lun)),被金達、薄內(nei)(Burnet)等英國(guo)專家命名為“中國(guo)火(huo)箭號”和(he)“龍(long)號”,為我(wo)國(guo)自制的(de)第一臺(tai)蒸(zheng)汽機車(che)(che)(曾存于北京(jing)府右街交通(tong)陳列館(guan)內(nei),并可(ke)生火(huo)行(xing)駛,以供眾覽,“七(qi)七(qi)事變(bian)”后失蹤(zong),至今(jin)查無下(xia)落)。
1887年(nian)“津(jin)(jin)沽鐵路(lu)(lu)公司”(原(yuan)址為舊三岔河口西岸)從(cong)國(guo)(guo)外(wai)進口了數臺小(xiao)型(xing)蒸(zheng)汽(qi)機車(che)(che)(che),其(qi)中(zhong)(zhong)一臺為“0—2—0”型(xing)(只有(you)兩對動輪,無(wu)導輪和(he)從(cong)輪,稱“0”號),此(ci)機車(che)(che)(che)是(shi)(shi)我們現(xian)(xian)在(zai)(zai)保存完(wan)好(hao)的、曾在(zai)(zai)“津(jin)(jin)沽鐵路(lu)(lu)”上(shang)(shang)運行過的最(zui)古老機車(che)(che)(che),曾在(zai)(zai)國(guo)(guo)外(wai)展出過。該機車(che)(che)(che)由英(ying)國(guo)(guo)制造,總重量(liang)為1320kg,也(ye)是(shi)(shi)世界上(shang)(shang)最(zui)小(xiao)的蒸(zheng)汽(qi)機車(che)(che)(che)之一。從(cong)這(zhe)臺蒸(zheng)汽(qi)機車(che)(che)(che)出現(xian)(xian)到新中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)成立,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)大(da)地上(shang)(shang)行駛著英(ying)、美、德、法、日、比、俄等(deng)國(guo)(guo)各種(zhong)蒸(zheng)汽(qi)機車(che)(che)(che),被人們譽為“萬(wan)國(guo)(guo)機車(che)(che)(che)博覽會(hui)”。據1949年(nian)《鐵道月刊(kan)》第188期(qi)記(ji)載(zai):當時全國(guo)(guo)共有(you)4069臺蒸(zheng)汽(qi)機車(che)(che)(che),其(qi)中(zhong)(zhong)有(you)8個國(guo)(guo)家(jia)、30多家(jia)工(gong)廠生(sheng)產的198種(zhong)型(xing)號,其(qi)中(zhong)(zhong)天津(jin)(jin)鐵路(lu)(lu)管(guan)理局(ju)轄(xia)管(guan)的運用機車(che)(che)(che)為671臺。
1920年以后,蒸(zheng)(zheng)汽機(ji)(ji)車(che)(che)(che)的(de)(de)性(xing)(xing)能進(jin)一(yi)步(bu)得到(dao)(dao)改善(shan)。20~30年代,機(ji)(ji)車(che)(che)(che)的(de)(de)鍋爐(lu)壓力(li)由 1.373兆(zhao)帕(pa)(pa)(14千克力(li)/厘(li)米(mi)(mi)2)提高(gao)(gao)到(dao)(dao)2.000~2.069兆(zhao)帕(pa)(pa)(20.4~21.1千克力(li)/厘(li)米(mi)(mi)2),試驗性(xing)(xing)高(gao)(gao)壓機(ji)(ji)車(che)(che)(che)的(de)(de)鍋爐(lu)壓力(li)甚至(zhi)高(gao)(gao)達(da)(da)9.807兆(zhao)帕(pa)(pa)(100千克力(li)/厘(li)米(mi)(mi)2)以上(shang)。高(gao)(gao)壓機(ji)(ji)車(che)(che)(che)采(cai)用水(shui)(shui)管式(shi)鍋爐(lu),雖然熱(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)較高(gao)(gao),但構(gou)造復雜,重量大(da),造價高(gao)(gao),維護困難,維修(xiu)費高(gao)(gao),而且極易發生故障,運用可靠性(xing)(xing)差,因而未能正式(shi)投入(ru)運用。但一(yi)般機(ji)(ji)車(che)(che)(che)的(de)(de)鍋爐(lu)壓力(li)以美國(guo)、加(jia)拿大(da)最高(gao)(gao),為(wei)2.068兆(zhao)帕(pa)(pa)(21.1千克力(li)/厘(li)米(mi)(mi)2)。40~50年代,有些國(guo)家進(jin)一(yi)步(bu)提高(gao)(gao)了過熱(re)(re)蒸(zheng)(zheng)汽溫(wen)度,如蘇聯JIB和2-4-2型機(ji)(ji)車(che)(che)(che)最高(gao)(gao)溫(wen)度達(da)(da)430~440℃。奧地利人(ren)G.吉士林根創造的(de)(de)高(gao)(gao)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)矩形(xing)通風裝置(扇煙(yan)筒),已為(wei)20多個國(guo)家和地區所采(cai)用。利用廢氣熱(re)(re)來加(jia)熱(re)(re)給水(shui)(shui)的(de)(de)混合式(shi)給水(shui)(shui)加(jia)熱(re)(re)器已得到(dao)(dao)廣泛應用。中(zhong)國(guo)的(de)(de)前進(jin)型、建設型和人(ren)民(min)型蒸(zheng)(zheng)汽機(ji)(ji)車(che)(che)(che)都已安裝這種設備。為(wei)了提高(gao)(gao)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)熱(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)(lv),仍(reng)在繼續研(yan)制凝汽式(shi)蒸(zheng)(zheng)汽機(ji)(ji)車(che)(che)(che)。還提出了蒸(zheng)(zheng)汽機(ji)(ji)車(che)(che)(che)使用沸(fei)騰爐(lu)床(chuang),燃用煤氣等建議,希望(wang)使蒸(zheng)(zheng)汽機(ji)(ji)車(che)(che)(che)的(de)(de)熱(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)達(da)(da)到(dao)(dao)10%以上(shang)。
第二次世界大戰以后,蒸(zheng)汽(qi)機車(che)由于(yu)熱效(xiao)率低,已大部(bu)分被熱效(xiao)率高的柴(chai)油機車(che)和(he)電力機車(che)所代替。
1952年,四(si)方(fang)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)車(che)(che)(che)(che)輛廠(chang)制造(zao)出了中(zhong)國第一臺“解放”型蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)。其后,四(si)方(fang)、大連、唐山、大同(tong)等機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)車(che)(che)(che)(che)輛廠(chang)陸續生(sheng)產(chan)了近萬臺蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)。蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)一度成(cheng)為中(zhong)國鐵路運(yun)輸的(de)(de)主要牽引動力(li)。1988年12月21日,大同(tong)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)廠(chang)停止蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)生(sheng)產(chan),標(biao)志著中(zhong)國蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)制造(zao)史的(de)(de)結(jie)束。隨著科(ke)學技術的(de)(de)進(jin)步,蒸(zheng)汽(qi)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)已被內(nei)燃機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)和電力(li)機(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)取(qu)代(dai)。
蒸(zheng)汽(qi)機車(che)(che)在(zai)美國(guo)、西歐國(guo)家、日本和蘇聯等國(guo)已于1960~1977年期間(jian)相繼(ji)停止使用(yong)。在(zai)印(yin)度(du)和一些(xie)不(bu)發達國(guo)家,蒸(zheng)汽(qi)機車(che)(che)仍(reng)占(zhan)鐵路機車(che)(che)一半以上。在(zai)中國(guo),蒸(zheng)汽(qi)機車(che)(che)還是鐵路的主要的牽引動(dong)力。
2005年12月9日(ri),在(zai)內蒙古(gu)大板附近的(de)(de)鐵(tie)道邊上,最后一(yi)(yi)(yi)列蒸(zheng)汽機車執行(xing)完任務(wu)后,見證了蒸(zheng)汽機車退出(chu)歷史舞臺的(de)(de)最后一(yi)(yi)(yi)刻(ke)。 蒸(zheng)汽機車的(de)(de)退出(chu),讓很(hen)多人(ren)有一(yi)(yi)(yi)種懷舊(jiu)心理,深圳(zhen)福順(shun)通科技發公(gong)司制(zhi)作的(de)(de)仿蒸(zheng)汽式的(de)(de)旅游觀光小(xiao)火車,填補了很(hen)多人(ren)這種懷舊(jiu)情(qing)懷,讓蒸(zheng)汽機車再(zai)次出(chu)現在(zai)人(ren)們的(de)(de)視(shi)野中。
隨著科(ke)學技術的(de)進(jin)步(bu),蒸(zheng)汽機車已逐(zhu)漸被內燃(ran)機車和(he)電力機車取(qu)代(dai)。為(wei)了保留和(he)發(fa)展(zhan)具有工業革(ge)命(ming)活化石(shi)之稱的(de)蒸(zheng)汽機車,沈陽(yang)(yang)新(xin)陽(yang)(yang)光投巨資開發(fa)制造了新(xin)一代(dai)的(de)蒸(zheng)汽機車,在(zai)保留蒸(zheng)汽機車特點的(de)情況下,對燃(ran)燒(shao)效率(lv)、環保排放、容易駕駛(shi)等方面(mian)進(jin)行了再創新(xin)。
蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)是蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)在(zai)交通工具上運(yun)用的(de)(de)最好范例(li)。蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)是靠蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)膨(peng)脹作(zuo)用來(lai)作(zuo)功(gong)的(de)(de),蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)的(de)(de)工作(zuo)原(yuan)理(li)也(ye)不例(li)外。當司爐(lu)把(ba)煤(mei)(mei)填入爐(lu)膛時,煤(mei)(mei)在(zai)燃燒過程(cheng)中,它蘊藏的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)能就轉換成熱(re)能,把(ba)機(ji)(ji)車(che)鍋 爐(lu)中的(de)(de)水加熱(re)、汽(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua),形成400℃以上的(de)(de)過熱(re)蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi),再進入蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)膨(peng)脹作(zuo)功(gong),推動(dong)(dong)(dong)(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)活(huo)(huo)塞往復運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong),活(huo)(huo)塞通過連桿、搖桿,將往復直(zhi)線運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)變為輪(lun)轉圓周運(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong),帶動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)車(che)動(dong)(dong)(dong)(dong)輪(lun)旋轉,從而牽引列(lie)車(che)前(qian)進。因此蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)車(che)必須具備(bei)鍋爐(lu)、汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)和走行三個基本部分。
蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)車(che)熱(re)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)很低,鍋爐內(nei)燃料(liao)燃燒的(de)熱(re)量只(zhi)有(you)一部分轉變(bian)為蒸(zheng)(zheng)汽(qi)的(de)熱(re)能,鍋爐的(de)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)一般(ban)為50%~80%。蒸(zheng)(zheng)汽(qi)在汽(qi)機(ji)內(nei)作功,汽(qi)機(ji)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)只(zhi)有(you)10%~15%。此外,在汽(qi)機(ji)到(dao)輪周(zhou)的(de)力的(de)傳遞中,機(ji)械效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)為80%~95%。因(yin)此蒸(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)車(che)的(de)最(zui)高熱(re)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)只(zhi)有(you)8%~9%,而且在車(che)站停車(che),在機(ji)務(wu)段整備、停留等仍需消(xiao)耗燃料(liao),所以實際(ji)熱(re)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)只(zhi)有(you)5%~7%。
蒸汽機車由(you)鍋爐、汽機、車架(jia)和走(zou)行部以及煤水車等(deng)組成(cheng)。
燃(ran)燒(shao)燃(ran)料和(he)(he)產生蒸(zheng)汽(qi)的(de)部(bu)(bu)件(jian),包括(kuo)火箱(xiang)(xiang)、鍋(guo)胴(dong)和(he)(he)煙(yan)(yan)箱(xiang)(xiang)三部(bu)(bu)分(fen)。火箱(xiang)(xiang)由內(nei)火箱(xiang)(xiang)和(he)(he)外火箱(xiang)(xiang)兩(liang)部(bu)(bu)分(fen)組成(cheng),內(nei)火箱(xiang)(xiang)底部(bu)(bu)是爐(lu)(lu)床,爐(lu)(lu)床下部(bu)(bu)有存放(fang)爐(lu)(lu)灰的(de)灰箱(xiang)(xiang)。在鍋(guo)胴(dong)內(nei)排列著不同數目的(de)大煙(yan)(yan)管(guan)(guan)和(he)(he)小煙(yan)(yan)管(guan)(guan),大煙(yan)(yan)管(guan)(guan)內(nei)套有使蒸(zheng)汽(qi)干燥(zao)和(he)(he)加熱的(de)過熱管(guan)(guan)。在內(nei)外火箱(xiang)(xiang)之間和(he)(he)鍋(guo)胴(dong)內(nei)貯有鍋(guo)爐(lu)(lu)用(yong)水,鍋(guo)水覆沒內(nei)火箱(xiang)(xiang)頂板和(he)(he)大小煙(yan)(yan)管(guan)(guan),在鍋(guo)水蒸(zheng)發面上形成(cheng)蒸(zheng)汽(qi)空間。煙(yan)(yan)箱(xiang)(xiang)位于鍋(guo)胴(dong)前(qian)部(bu)(bu),內(nei)有煙(yan)(yan)筒、乏氣噴口、反射板和(he)(he)火星網等(deng)通風裝(zhuang)置。
燃(ran)料投入(ru)爐床,在火(huo)(huo)箱(xiang)(xiang)內(nei)與從灰箱(xiang)(xiang)風門(men)進入(ru)的(de)空氣混合燃(ran)燒產生熱(re)能(neng),熱(re)能(neng)通(tong)過內(nei)火(huo)(huo)箱(xiang)(xiang)板和大小煙管(guan),傳(chuan)遞給周圍(wei)的(de)鍋(guo)水和過熱(re)管(guan)中(zhong)的(de)蒸汽,煙氣進入(ru)煙箱(xiang)(xiang),通(tong)過煙筒排出。高(gao)壓高(gao)溫蒸汽由鍋(guo)爐最高(gao)處的(de)蒸汽包經(jing)調(diao)整(zheng)閥、干(gan)燥管(guan)、過熱(re)管(guan)和主蒸汽管(guan)等蒸汽通(tong)路進入(ru)汽機。
將蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)的熱(re)(re)能轉(zhuan)變(bian)為機(ji)械(xie)能的部件(jian)。汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)連(lian)同機(ji)械(xie)部分包括汽(qi)(qi)(qi)(qi)室、汽(qi)(qi)(qi)(qi)缸、活(huo)(huo)塞(sai)(又稱(cheng)鞲鞴)、十字頭、搖桿(gan)、連(lian)桿(gan)、閥(fa)動裝置等部件(jian)。閥(fa)動裝置是支配(pei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)閥(fa)與活(huo)(huo)塞(sai)協調動作(zuo)的配(pei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)構,用(yong)于調節進入(ru)汽(qi)(qi)(qi)(qi)缸的蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)量和(he)實現機(ji)車的前進或后退。鍋爐(lu)發生的高壓(ya)高溫過(guo)熱(re)(re)蒸汽(qi)(qi)(qi)(qi)進入(ru)汽(qi)(qi)(qi)(qi)室后,通(tong)過(guo)閥(fa)動裝置的配(pei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)作(zuo)用(yong),進入(ru)汽(qi)(qi)(qi)(qi)缸,在汽(qi)(qi)(qi)(qi)缸內膨脹(zhang)作(zuo)功,推動活(huo)(huo)塞(sai)時(shi),機(ji)械(xie)能經活(huo)(huo)塞(sai)桿(gan)、十字頭、搖桿(gan)等機(ji)械(xie)部件(jian)傳遞給(gei)(gei)主動輪,再經連(lian)桿(gan)傳遞給(gei)(gei)其(qi)他(ta)動輪,通(tong)過(guo)輪軌接觸,牽引(yin)列車。
鍋爐(lu)、汽機等部(bu)件固裝于車架上,經彈簧懸掛裝置將(jiang)重量由軸箱傳(chuan)至車輪,由鋼(gang)軌支持。動輪把機械部(bu)傳(chuan)來的機械能轉變(bian)為機車在軌道上的走行功。
蒸(zheng)汽機車的走行部分(fen)包(bao)括彈簧懸掛裝置(zhi)、輪(lun)(lun)對、導(dao)輪(lun)(lun)、從(cong)輪(lun)(lun)、軸箱、導(dao)輪(lun)(lun)轉向架、從(cong)輪(lun)(lun)轉向架和牽引裝置(zhi)等構成。
輪(lun)(lun)(lun)(lun)對分導輪(lun)(lun)(lun)(lun)、動輪(lun)(lun)(lun)(lun)、從(cong)輪(lun)(lun)(lun)(lun)三種(zhong)。安裝(zhuang)在機(ji)車(che)(che)(che)前轉向架(jia)(jia)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)小輪(lun)(lun)(lun)(lun)對叫(jiao)導向輪(lun)(lun)(lun)(lun)對,機(ji)車(che)(che)(che)前進(jin)時(shi),它在前面(mian)引導,使機(ji)車(che)(che)(che)順利(li)通過(guo)曲線。機(ji)車(che)(che)(che)中部能(neng)產生牽引力的(de)(de)(de)大輪(lun)(lun)(lun)(lun)對叫(jiao)動輪(lun)(lun)(lun)(lun)。機(ji)車(che)(che)(che)后轉向架(jia)(jia)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)小輪(lun)(lun)(lun)(lun)對叫(jiao)從(cong)輪(lun)(lun)(lun)(lun),除了擔負(fu)一(yi)部分重量(liang)外,當機(ji)車(che)(che)(che)倒行(xing)(xing)時(shi)還(huan)能(neng)起導輪(lun)(lun)(lun)(lun)作用。軸箱(xiang)和車(che)(che)(che)輛的(de)(de)(de)滑(hua)動軸承軸箱(xiang)相類似,主(zhu)要起潤滑(hua)作用,防止車(che)(che)(che)軸在高速運(yun)行(xing)(xing)時(shi)過(guo)熱(re)。彈簧(huang)裝(zhuang)置的(de)(de)(de)作用主(zhu)要是緩和運(yun)行(xing)(xing)時(shi)的(de)(de)(de)振(zhen)動,減輕車(che)(che)(che)輪(lun)(lun)(lun)(lun)對線路的(de)(de)(de)沖擊,另外還(huan)能(neng)把(ba)車(che)(che)(che)架(jia)(jia)上(shang)(shang)部的(de)(de)(de)重量(liang)平均分配(pei)給各個輪(lun)(lun)(lun)(lun)對。
裝載煤(mei)、水(shui)、油(you)脂(zhi)和(he)(he)存放(fang)工具(ju)等的(de)車輛,掛(gua)在(zai)機車司機室后面。煤(mei)水(shui)車由煤(mei)槽(cao)和(he)(he)水(shui)柜兩部分組成。大功率(lv)機車,由于(yu)單位(wei)時(shi)間的(de)燃煤(mei)量大,在(zai)煤(mei)水(shui)車上裝有推煤(mei)機和(he)(he)輸煤(mei)機,將煤(mei)均(jun)勻地噴投到爐床各處。
①單(dan)脹式機(ji)車,蒸(zheng)汽在(zai)汽缸(gang)中膨脹工作一(yi)次即排(pai)入大氣,機(ji)車構造簡單(dan),采用較廣。
②復脹式(shi)機車,蒸汽(qi)在一(yi)(yi)個(ge)或一(yi)(yi)對汽(qi)缸(gang)(gang)(高壓汽(qi)缸(gang)(gang))中膨脹工作后(hou)進入(ru)另(ling)一(yi)(yi)個(ge)或另(ling)一(yi)(yi)對汽(qi)缸(gang)(gang)(低(di)壓汽(qi)缸(gang)(gang))再膨脹工作一(yi)(yi)次才(cai)排入(ru)大氣。這種機車熱(re)效率雖(sui)高一(yi)(yi)些(xie),但(dan)構造(zao)較復雜,采用較少。
③凝汽(qi)(qi)(qi)式機(ji)車(che),乏氣進入裝于(yu)煤(mei)水(shui)車(che)后部(bu)的冷凝器(qi)凝結成(cheng)水(shui),再(zai)泵(beng)入鍋爐重復(fu)使(shi)用(yong),損失的水(shui)由(you)煤(mei)水(shui)車(che)的水(shui)補充。機(ji)車(che)構造很(hen)復(fu)雜(za),多在缺水(shui)地區使(shi)用(yong)。④飽和(he)(he)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)和(he)(he)過(guo)熱(re)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che),自從創造出機(ji)車(che)用(yong)的過(guo)熱(re)器(qi)提高了(le)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)以(yi)后,汽(qi)(qi)(qi)機(ji)效率提高很(hen)多,飽和(he)(he)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)即(ji)被改造成(cheng)過(guo)熱(re)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)(qi)機(ji)車(che)。
蒸(zheng)汽機車按(an)汽缸安裝(zhuang)位置可分(fen)為:
①外(wai)汽(qi)缸(gang)機車,機車汽(qi)缸(gang)固(gu)定(ding)于車架兩(liang)邊外(wai)側,因檢修方(fang)便(bian),采用較廣。
②內汽(qi)缸(gang)機車(che),機車(che)汽(qi)缸(gang)固定于(yu)車(che)架內側,有一根動輪(lun)軸(zhou)制成曲(qu)拐軸(zhou),因檢(jian)修不(bu)便,采用較少。
③三汽(qi)缸機車(che),兩個汽(qi)缸固定于(yu)車(che)架(jia)兩邊(bian)外側,第(di)三個汽(qi)缸固定于(yu)車(che)架(jia)中間。
蒸汽(qi)機車因車架形(xing)式不同可分為:
①板梁式(shi)車架機車,車架是(shi)板梁型(xing)結構,車架較(jiao)輕,歐洲國家采(cai)用(yong)較(jiao)多。
②桿梁(liang)式車架機(ji)車,車架是桿狀結構(gou),用(yong)(yong)(yong)厚鋼板切(qie)割成(cheng)型或(huo)用(yong)(yong)(yong)鑄鋼鑄造,采用(yong)(yong)(yong)普(pu)遍(bian)。
蒸汽(qi)機車(che)就其車(che)架和動力單元的組成來說(shuo),可分為(wei):
①常規機車(che),只有(you)一(yi)個固(gu)定車(che)架組成一(yi)動力單元(yuan)(包括汽缸、動輪(lun)、連桿(gan)裝置(zhi)和閥動裝置(zhi)等(deng))并支承鍋爐(lu)。
②關(guan)節機車(che),除有一個(ge)固定(ding)車(che)架(jia)組(zu)成的動(dong)力單(dan)(dan)元并(bing)支(zhi)承鍋(guo)爐后(hou)半部(bu)外,還有一個(ge)可轉(zhuan)動(dong)的車(che)架(jia)和后(hou)面的固定(ding)車(che)架(jia)連接(jie)組(zu)成另一動(dong)力單(dan)(dan)元,并(bing)可滑(hua)動(dong)地支(zhi)承鍋(guo)爐前半部(bu),起(qi)轉(zhuan)向架(jia)作用。
蒸(zheng)汽機(ji)車按水(shui)柜(ju)安裝(zhuang)位置可(ke)分為(wei):
①煤(mei)(mei)水(shui)車機(ji)車,它的后部連掛一專門供(gong)機(ji)車長途(tu)行駛所需煤(mei)(mei)和水(shui)的煤(mei)(mei)水(shui)車,應用(yong)廣泛。
②水(shui)(shui)(shui)(shui)柜機(ji)車(che)(che)(che),在機(ji)車(che)(che)(che)鍋爐兩側(ce)各有一長方體水(shui)(shui)(shui)(shui)柜或為一鞍形水(shui)(shui)(shui)(shui)柜跨裝于鍋爐上,煤則存(cun)放于司機(ji)室后(hou)部的(de)煤槽(cao)中。另(ling)一種水(shui)(shui)(shui)(shui)柜機(ji)車(che)(che)(che)是將水(shui)(shui)(shui)(shui)儲存(cun)在煤槽(cao)下部的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)柜中。水(shui)(shui)(shui)(shui)柜機(ji)車(che)(che)(che)儲存(cun)煤水(shui)(shui)(shui)(shui)量較少。只用(yong)于調車(che)(che)(che)、短途運輸(shu)和工礦運輸(shu)。
蒸汽機(ji)車按使用燃料可分(fen)為:
①燃煤蒸汽機車(che)(che),火(huo)箱內燃用(yong)(yong)煙煤,是普遍采用(yong)(yong)的一種機車(che)(che)。
②燃(ran)油(you)(you)蒸汽(qi)機(ji)車,火箱內燃(ran)用霧化鍋爐油(you)(you),用于無煤的產油(you)(you)區(qu)或有特(te)殊要求的地方。
蒸汽(qi)機車(che)按所(suo)裝用的(de)原動機可分為:
①以往(wang)復式蒸(zheng)汽(qi)機(ji)為動力的蒸(zheng)汽(qi)機(ji)車,構造簡單,應(ying)用廣泛,通常(chang)所(suo)說的蒸(zheng)汽(qi)機(ji)車就是指這(zhe)種機(ji)車
②以蒸汽(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)機(ji)(ji)為(wei)動力(li)的(de)蒸汽(qi)(qi)機(ji)(ji)車,稱為(wei)蒸汽(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)機(ji)(ji)車。渦(wo)(wo)輪(lun)機(ji)(ji)轉(zhuan)速高(gao),須(xu)配用(yong)減(jian)速齒輪(lun)箱,因(yin)(yin)而有(you)(you)電力(li)傳動的(de)和機(ji)(ji)械(xie)傳動的(de)兩(liang)種(zhong)。排(pai)汽(qi)(qi)又有(you)(you)冷凝的(de)和非冷凝的(de)兩(liang)種(zhong)。蒸汽(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)機(ji)(ji)車因(yin)(yin)構造復雜,造價昂(ang)貴(gui),維修費用(yong)高(gao),熱(re)效率比(bi)蒸汽(qi)(qi)機(ji)(ji)車高(gao)得不多,未能推廣使用(yong)。
解放(fang)型(xing)機(ji)車(che)是(shi)(shi)中等(deng)功率(lv)的貨運(yun)機(ji)車(che),多為(wei)調(diao)(diao)車(che)和小運(yun)轉用。建設型(xing)機(ji)車(che)是(shi)(shi)1957年在解放(fang)型(xing)機(ji)車(che)的基礎上設計(ji)而(er)成的,與解放(fang)型(xing)機(ji)車(che)相比(bi),鍋爐(lu)用全焊結構(gou),蒸汽壓力提高至(zhi)15千克力/厘米,并(bing)加(jia)裝了加(jia)煤機(ji)、給水加(jia)熱器、自動調(diao)(diao)整(zheng)楔鐵等(deng)設備,目前是(shi)(shi)干線貨運(yun)主要蒸汽機(ji)車(che)之一。
勝(sheng)利(li)型(xing)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)1956年試制成(cheng)(cheng)功,其結(jie)(jie)構特(te)點是增加(jia)過(guo)熱(re)和(he)(he)蒸(zheng)發傳熱(re)面積的比值(zhi),采用(yong)特(te)洛菲(fei)莫(mo)夫分動(dong)式(shi)汽(qi)(qi)閥,煤(mei)水(shui)(shui)車(che)(che)底架、水(shui)(shui)柜、煤(mei)槽均采用(yong)電(dian)焊(han)焊(han)接(jie)結(jie)(jie)構等。勝(sheng)利(li)型(xing)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)是主要客(ke)運(yun)蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)之一(yi),在(zai)干(gan)線上(shang)已逐步被柴油機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)所取代(dai)。人民型(xing)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)是在(zai)勝(sheng)利(li)型(xing)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)的基礎上(shang)改進設計,于(yu)1958年制成(cheng)(cheng)。鍋爐(lu)采用(yong)全焊(han)結(jie)(jie)構,蒸(zheng)汽(qi)(qi)壓力提高至15千克力/厘米,構造(zao)速(su)度為每小時110公里,并(bing)增加(jia)了加(jia)煤(mei)機(ji)(ji)(ji)、給水(shui)(shui)加(jia)熱(re)器和(he)(he)自(zi)動(dong)調(diao)整楔(xie)鐵等裝置。人民型(xing)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)是鐵路干(gan)線和(he)(he)支(zhi)線上(shang)的主要客(ke)運(yun)蒸(zheng)汽(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)之一(yi)。
中(zhong)國在蘇聯30~40年代(dai)制(zhi)造的(de)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)的(de)基礎上(shang)改(gai)制(zhi)而成的(de)大(da)功(gong)(gong)率(lv)(lv)貨運(yun)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che),大(da)多已經報廢。 前進型(xing)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che) 中(zhong)國自行設(she)計制(zhi)造的(de)大(da)功(gong)(gong)率(lv)(lv)干(gan)線主型(xing)貨運(yun)蒸(zheng)(zheng)汽機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)。1956年試制(zhi)成功(gong)(gong),當時稱和平(ping)型(xing)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che),現稱老前進型(xing)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)。機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)軸式1-5-1,當計算(suan)供(gong)汽率(lv)(lv)為70千克/米(mi)(mi)·小(xiao)時時,機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)輪(lun)周功(gong)(gong)率(lv)(lv)為2960馬(ma)力,但(dan)鍋爐(lu)(lu)蒸(zheng)(zheng)發量不能(neng)滿足運(yun)行的(de)需(xu)要,僅生產(chan)了40多臺(tai)。1964年對鍋爐(lu)(lu)進行重新設(she)計,采(cai)取了加裝燃(ran)燒室,改(gai)變(bian)煙(yan)管(guan)排列,改(gai)進煙(yan)箱通風裝置等(deng)技術(shu)措施,使鍋爐(lu)(lu)的(de)供(gong)汽能(neng)力顯(xian)著提高,滿足了鐵路運(yun)輸生產(chan)的(de)需(xu)要。前進型(xing)機(ji)(ji)(ji)車(che)(che)采(cai)用(yong)全(quan)焊結構鍋爐(lu)(lu),蒸(zheng)(zheng)汽壓(ya)力為15千克力/厘米(mi)(mi),有(you)1200毫米(mi)(mi)長的(de)燃(ran)燒室,爐(lu)(lu)床面積(ji)為6.8米(mi)(mi),火(huo)箱傳熱面積(ji)32.5米(mi)(mi),火(huo)箱容積(ji)13.56米(mi)(mi),有(you)直徑133/125毫米(mi)(mi)的(de)大(da)煙(yan)管(guan)69根(gen),直徑51/46毫米(mi)(mi)的(de)小(xiao)煙(yan)管(guan)80根(gen),鍋爐(lu)(lu)蒸(zheng)(zheng)發傳熱面積(ji)為255.3米(mi)(mi)。
前進型機車(che)(che)(che)采用單脹式雙汽缸(gang),汽缸(gang)直(zhi)(zhi)徑(jing) 650毫(hao)米(mi),活塞行程800毫(hao)米(mi),汽閥直(zhi)(zhi)徑(jing)300毫(hao)米(mi)。有(you)(you)五對動輪,直(zhi)(zhi)徑(jing)1500毫(hao)米(mi),機車(che)(che)(che)粘著(zhu)重(zhong)(zhong)量(liang)100.5噸,有(you)(you)4軸(zhou)和6軸(zhou)兩種(zhong)(zhong)煤水車(che)(che)(che)。它能利(li)用6%~10%的(de)(de)汽缸(gang)排出的(de)(de)乏氣量(liang),將給(gei)水加熱(re)到70~100℃,可(ke)以節(jie)(jie)水 7%~9%,節(jie)(jie)熱(re)6%~8%。它裝(zhuang)有(you)(you)粘著(zhu)重(zhong)(zhong)量(liang)增加器,使粘著(zhu)重(zhong)(zhong)量(liang)增大8噸。前進型機車(che)(che)(che)最高熱(re)效率可(ke)達8.42%,通常為(wei)5.5%~8.0%。這種(zhong)(zhong)機車(che)(che)(che)的(de)(de)缺點(dian)是:過熱(re)蒸汽溫度較低(di),煙(yan)渣飛揚(yang)損失(shi)較大,通風效率和機械效率低(di),粘著(zhu)牽(qian)引力不(bu)能適應汽缸(gang)牽(qian)引力的(de)(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,到目前(qian)為止共生產1600多臺。
機(ji)車全長21519(21643)毫米(mi),構造(zao)速度每小(xiao)時80公里,,最高(gao)汽機(ji)有效熱(re)效率為(wei)13.15%,機(ji)車總(zong)效率為(wei)8.5%。曾經出(chu)口(kou)到美國(guo)(guo)作為(wei)旅游用車。另(ling)外,還專為(wei)韓國(guo)(guo)生產(chan)了SY燃油型蒸汽機(ji)車。
1958年濟南(nan)機車廠在PR2(ㄆㄌ2)型機車的基礎上改進(jin)設計并制(zhi)造(zao),命名為躍進(jin)型,代號YJ。
1961年停(ting)產,唐山、牡丹江、武昌、濟南等(deng)工(gong)廠共(gong)制造202臺。機車全(quan)長18326毫米,構造速(su)度每小時(shi)60公里(li),模數牽(qian)引力137千(qian)牛,軸式1—3—1。主(zhu)要(yao)用于(yu)工(gong)礦(kuang)、調車、小運轉等(deng)。
沈陽新陽光將(jiang)蒸汽機車(che)傳統制(zhi)造與現代(dai)技術相結合,命名為陽光型(xing)。
采(cai)用柴(chai)油(you)做為燃(ran)料(liao)(liao)(liao)(取代(dai)煤),應(ying)用電腦(nao)智能控(kong)(kong)制(zhi)系統精確控(kong)(kong)制(zhi)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)燃(ran)燒狀(zhuang)態,提(ti)高燃(ran)燒效(xiao)率(lv)(lv),車(che)(che)輛自動給(gei)水、自動補風。同時具有系統故(gu)障自診斷(duan)和信息(xi)顯示功(gong)能,既能保證車(che)(che)輛安全運行,節能燃(ran)料(liao)(liao)(liao),又(you)方便車(che)(che)輛檢修。此蒸汽機車(che)(che)在(zai)保留(liu)其特點的情況下,對(dui)燃(ran)燒效(xiao)率(lv)(lv)、環保排放、容易駕駛等方面進(jin)行了再創新。
樂山市犍為縣芭(ba)蕉(jiao)溝鎮的芭(ba)石窄(zhai)軌鐵路至今仍運營者蒸汽機車,主要供當地(di)村民出行和旅游(you)觀光(guang)使用,已(yi)被列(lie)為工(gong)業遺產加以保護,并成為世界公認的蒸汽小火車博物館之一。