蒸汽机车的工作原理.doc

蒸汽机车的工作原理 蒸汽机车是蒸汽机在交通工具上运用的最好范例。我们都知道，蒸汽机是靠蒸汽的膨胀作用来作功的，蒸汽机车的工作原理也不例外。当司炉把煤填入炉膛时，煤在燃烧过程中，它蕴藏的化学能就转换成热能，把机车锅炉中的水加热、汽化，形成400以上的过热蒸汽，再进入蒸汽机膨胀作功，推动汽机活塞往复运动，活塞通过连杆、摇杆，将往复直线运动变为轮转圆周运动，带动机车动轮旋转，从而牵引列车前进。从这个工作过程可以看出，蒸汽机车必须具备锅炉、汽机和走行三个基本部分。锅炉是燃料（一般是煤）燃烧将水加热使之蒸发为蒸汽，并贮存蒸汽的设备。它由火箱、锅胴和烟箱所组成。火箱位于锅炉的后部，是煤燃烧的地方，在内外火箱之间容纳着水和高压蒸汽。锅炉的中间部分是锅胴，内部横装大大小小的烟管，烟管外面贮存锅水。这样，烟管既能排出火箱内的燃气又能增加加热面积。燃气在烟管通过时，将热传给锅水或蒸汽，提高了锅炉的蒸发率。锅炉的前部是烟箱，它利用通风装置将燃气排出，并使空气由炉床下部进入火箱，达到诱导通风的目的。锅炉还安装有汽表、水表、安全阀、注水器等附属装置。汽机是将蒸汽的热能转变为机械能的设备。它由汽室、汽缸、传动机构和配汽机构所组成。汽室与汽缸是两个相叠的圆筒，在机车的前端两侧各有一组。上部的汽室与下部的汽缸组合，通过进汽、排汽推动活塞往复运动。配汽机构是使汽阀按一定的规律进汽和排汽。传动机构则是通过活塞杆、十字头、摇杆、连杆等，把活塞的往复运动变成动轮的圆周运动。蒸汽机车的走行部分包括轮对、轴箱和弹簧装置等部件。轮对分导轮、动轮、从轮三种。安装在机车前转向架上的小轮对叫导向轮对，机车前进时，它在前面引导，使机车顺利通过曲线。机车中部能产生牵引力的大轮对叫动轮。机车后转向架上的小轮对叫从轮，除了担负一部分重量外，当机车倒行时还能起导轮作用。轴箱和车辆的滑动轴承轴箱相类似，主要起润滑作用，防止车轴在高速运行时过热。弹簧装置的作用主要是缓和运行时的振动，减轻车轮对线路的冲击，另外还能把车架上部的重量平均分配给各个轮对。蒸汽机车除了这三大部分外，还有将这三部分组成整体的车架，以及用来供应机车用煤用水的煤水车等。小词典鞲鞴（goubei）。它特指蒸汽机车汽缸里的活塞，其他地方很少运用。在过去有关蒸汽机车的资料中是个常常出现的名词，也是老铁路员工常用的术语。专家们曾经考证过很多资料，有的说它来自中国古代语言，有的说它是德语的音译，还有的说来自比利时不管怎么说，既然活塞一词既通俗又易懂，何必还用这个笔画繁多，很多人不知读音的怪字呢？所以，我们在介绍蒸汽机车时，一律使用活塞而不再使用鞲鞴。中国火箭号(龙号)机车中国火箭号(龙号)机车 由英国制造，运行于唐胥铁路。有2根动轮轴，为1-2-0式，动轮直径 762毫米，机车长约5.7米，车身上标有英文Rocket of China(中国火箭),机车水柜两侧各镶嵌一条金属龙形图案。因此，这台机车有了中国火箭号和龙号两个名称。 龙号机车的故事- 说“龙”号，不能不从中国的第一条铁路说起。 1876年英商怡和洋行以“修一条寻常马路”为由，在上海修筑了轨距为0.762米、长14公里的吴淞铁路，也称凇沪铁路。这条铁路修成后，朝野大哗，清政府经过与英国商人谈判，最后决定以28.5万两白银赎回铁路，收回的铁道引起朝中争议。当时的北洋通商事务大臣李鸿章和洋务派人士主张由中国自己经营，但更多的人反对，认为铁路如不禁止会使外国商人竞相效仿，侵害中国的主权，则主张拆掉。于是这条铁路被拆除了。后来丁日昌向朝廷请求，将器材运往台湾修筑铁路。但丁日昌后来患病退职，修路的计划无法实现。运抵台湾的器材被弃在打狗港（今高雄港），锈蚀报废。这条外国人修的窄轨铁路没有保留下来。 1880年，唐山的开平煤矿兴建投产，大量的煤炭出产后需要运往各地，因此矿方报请朝廷准修提条运煤铁路。当时很多人反对铁路，争议极大。直隶提督刘铭传以及李鸿章等人都力主自己修建铁路，几经波折，李鸿章以退为进，请求不行机车而以骡马拉车，终于得到了朝廷的恩准，同意修筑一条由开平至胥各庄，长约11公里的运煤铁路。这条铁路于1880年秋冬动工，1881年6月铺轨，年底竣工。这条铁路的轨距为1.435米（后被确定为国际标准轨距）钢轨轨重每米15公斤。唐胥铁路是中国自建并现存的最早铁路。在修路的同时，开平煤矿的英籍工程师金达利用废旧卷扬机造了一台简陋的蒸汽机车。但由于朝廷明令禁止使用机车，这台机车暂时没有行驶，所以唐胥铁路一度是以骡马牵引运煤车，历史上称“马车铁路”。 到了1882年，开平煤矿的煤产量猛增，骡马拉车实在力不胜任，大量的煤运不出去。金达利又设计并指导中国工匠们精心制造了一台规范、精良的蒸汽机车，它可以和同时代的外国机车想媲美。当时矿务局的英籍工程师薄内的妻子为机车起了名字，叫Rocket of China，意思是“中国火箭”，这是仿照斯蒂芬森那台著名机车“火箭”号而命名的。参与制造机车的中国工匠在车头两侧各镶嵌了一条金属刻制的龙，因此大家又把它称作“龙”号。“龙”号机车车长18英尺（约合5.7米），只有三对动轮而无导轮和从轮，轴式为0-3-0，轮式为0-6-0，现在通用的代号为XK，曾用代号为和SA。 “龙”号机车行驶起来，风驰电掣，矿山的煤炭源源不断运出。可是过了不久消息传到北京，朝中很多官员弹劾火车，说是“机车直驶，震动东陵，且喷出黑烟，有伤禾稼。”于是朝廷勒令禁驶机车。后来经李鸿章和开平矿务局的疏通周旋，以北洋海军急需燃料煤为由，使得朝廷不得不放松禁令。几个月后，机车又可以行驶了，以后一直使用。由于运力解决了，开平的煤大量进入天津等城市的煤炭市场，又好烧又便宜的开平煤取代了占据天津市场的日本洋煤。 “龙”号机车退役后曾存放在北京府右街的交通陈列馆，当时还可以生火行驶，以供观赏。1937年抗日战争爆发，日本侵占北京，该馆迁移到和平门内一条胡同里，以后这台中国制造的著名机车便离奇地失踪了。 约在1882年，开平矿又从英国