世界上第一部蒸汽機(jī)車是英國人喬治·斯蒂芬森制造的，他所研制的第一輛蒸汽機(jī)車“布拉策號(hào)”于1814年試運(yùn)行成功，1825年他親自駕駛與別人合作設(shè)計(jì)制造的“旅行者號(hào)”蒸汽機(jī)車在新鋪設(shè)的鐵路上試車，并獲得成...

世界上第一部蒸汽機(jī)車是英國人喬治·斯蒂芬森制造的，他所研制的第一輛蒸汽機(jī)車“布拉策號(hào)”于1814年試運(yùn)行成功，1825年他親自駕駛與別人合作設(shè)計(jì)制造的“旅行者號(hào)”蒸汽機(jī)車在新鋪設(shè)的鐵路上試車，并獲得成功。隨后的時(shí)間里，蒸汽機(jī)在交通運(yùn)輸業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，使人類邁入了“火車時(shí)代”，迅速的擴(kuò)大了人類的活動(dòng)范圍。在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前，蒸汽機(jī)車一直是最常見的機(jī)車，直到20世紀(jì)中葉開始逐漸被內(nèi)燃機(jī)車所取代。

蒸汽機(jī)車是利用蒸汽機(jī)，把燃料（一般用煤）的化學(xué)能變成熱能，再變成機(jī)械能，而使機(jī)車運(yùn)行的一種火車機(jī)車。1814年，英國人喬治·斯蒂芬森發(fā)明了第一臺(tái)蒸汽機(jī)車，從此開始，人類加快了進(jìn)入工業(yè)時(shí)代的腳步，蒸汽機(jī)車成為這個(gè)時(shí)代文化和社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志和關(guān)鍵工具。

產(chǎn)生背景

在十九世紀(jì)最先出現(xiàn)的機(jī)車是以蒸汽推動(dòng)的。到二次大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，蒸汽機(jī)車仍是最常見的機(jī)車。

第一部蒸汽機(jī)車是由英國人喬治·斯蒂芬森（George Stephenson,1781--1848)制造的，1814年，他研制的第一輛蒸汽機(jī)車“布拉策號(hào)”試運(yùn)行成功。1825年9月27日，斯蒂芬森親自駕駛他同別人合作設(shè)計(jì)制造的“旅行者號(hào)”蒸汽機(jī)車在新鋪設(shè)的鐵路上試車，并獲得成功。蒸汽機(jī)在交通運(yùn)輸業(yè)中的應(yīng)用，使人類邁入了“火車時(shí)代”，迅速的擴(kuò)大了人類的活動(dòng)范圍。

蒸汽機(jī)車的速度紀(jì)錄是由英國的 4-6-2 Mallard 所創(chuàng)下。1938年7月3日，4668號(hào) Mallard拖著六個(gè)車廂，在一個(gè)稍微下坡路段創(chuàng)下時(shí)速126英里(203公里)的紀(jì)錄。德國、美國的蒸汽機(jī)車亦達(dá)到接近的速度。一般認(rèn)為這是蒸汽機(jī)車的速度極限。

蒸汽機(jī)車在二十世紀(jì)中開始被內(nèi)燃機(jī)車所取代。1960年代末，世界上仍然有使用蒸汽機(jī)車作商業(yè)運(yùn)作的國家已寥寥無幾。到了二十世紀(jì)末，蒸汽機(jī)車在北美洲及歐洲基本上已被完全淘汰，只會(huì)間中在特別為鐵道迷及游客安排的路線上行走。墨西哥仍有很少量的蒸汽機(jī)車在偏遠(yuǎn)的地方運(yùn)作。在中國，某些地區(qū)煤炭的價(jià)格比石油低很多，使蒸汽機(jī)車仍然有它們的價(jià)值。中國曾經(jīng)是全球最後一個(gè)制造大型蒸汽機(jī)車的國家，位于山西的大同車廠一直生產(chǎn)蒸汽機(jī)車至1988年；但中國蒸汽機(jī)車的數(shù)量亦在迅速減少。印度曾經(jīng)大量使用蒸汽機(jī)車，但它們只會(huì)在空氣稀薄的山區(qū)運(yùn)作。2005年12月9日，在內(nèi)蒙古大板附近的鐵道邊上，最后一列蒸汽機(jī)車執(zhí)行完任務(wù)后，見證了蒸汽機(jī)車退出干線運(yùn)營的最后一刻。

發(fā)展歷程

蒸汽機(jī)車問世至今已有180年的歷史。它的發(fā)展有兩個(gè)方面：一方面是牽引力和功率的發(fā)展，表現(xiàn)為動(dòng)輪軸數(shù)和輔助軸數(shù)的增加，鍋爐和汽缸的加大；另一方面是熱效率和機(jī)械效率的發(fā)展，表現(xiàn)為爐床面積和鍋爐受熱面積的增大，蒸汽壓力和溫度的提高，廢熱的利用，蒸汽機(jī)的改進(jìn)，滾動(dòng)軸承的采用等等。

形成時(shí)期

瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)后,1814年英國人R.特里維西克創(chuàng)造了一輛鐵路蒸汽機(jī)車(圖1),鍋爐蒸汽壓力為0.294兆帕（3.0千克力/厘米2）,鍋爐內(nèi)裝有一個(gè)平放的汽缸。機(jī)車有兩對(duì)動(dòng)輪，由齒輪傳動(dòng),軸列式為0-2-0。機(jī)車裝有一個(gè)大飛輪，借助于它的旋轉(zhuǎn)慣性動(dòng)力，保持汽缸活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。機(jī)車重4.5噸，時(shí)速8公里，能牽引10噸貨物,5節(jié)車，可乘70名旅客。這一實(shí)踐證實(shí)兩個(gè)重要現(xiàn)象：光滑的鐵的機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪可在光滑的鐵軌上運(yùn)行而不會(huì)空轉(zhuǎn)；機(jī)車可以拖動(dòng)比機(jī)車本身重得多的東西。后人繼起研究，得知輪軌間粘著力、粘著重量、粘著系數(shù)、粘著牽引力等的相互關(guān)系。這個(gè)問題涉及如何利用有限的機(jī)車粘著重量牽引更多的載重，至今仍在繼續(xù)探討。

1814年7月英國發(fā)明家喬治·斯蒂芬森造出他的第一輛機(jī)車，被譽(yù)為首次成功的機(jī)車。后來主要由喬治·斯蒂芬森之子R.斯蒂芬森設(shè)計(jì)建造的“火箭”號(hào)蒸汽機(jī)車（見彩圖）于1829年10月參加蒸汽機(jī)車比賽，以運(yùn)行可靠、速度最快得獎(jiǎng)。比賽時(shí)最高時(shí)速為47公里?！盎鸺碧?hào)機(jī)車采用臥式多煙管鍋爐，傳熱面積大，生成蒸汽快，鍋胴與火箱拼接在一起，鍋爐蒸汽壓力為0.345兆帕（3.5千克力/厘米2）；有兩個(gè)與水平線成35°角斜裝于鍋爐兩后側(cè)的汽缸；有一對(duì)裝于機(jī)車前部的動(dòng)輪，動(dòng)輪車軸左右各裝一曲拐，互成直角，使機(jī)車動(dòng)輪曲拐停在任何位置均能起動(dòng)，軸列式為 0-1-1。乏汽從煙筒噴出，以誘導(dǎo)通風(fēng)，促進(jìn)燃燒。“火箭”號(hào)重4噸,能牽引裝載重量三倍于機(jī)車自重的車廂。這是第一輛初具現(xiàn)代蒸汽機(jī)車基本構(gòu)造特征的蒸汽機(jī)車。1830年R.斯蒂芬森又造出“行星”號(hào)機(jī)車，將臥式鍋爐的內(nèi)外火箱和煙箱制成一整體，這種形式的鍋爐后稱為機(jī)車式鍋爐?！靶行恰碧?hào)機(jī)車的兩個(gè)汽缸裝于鍋爐前端的煙箱下部車架內(nèi)側(cè)水平位置，稱為內(nèi)汽缸式機(jī)車，只有一對(duì)動(dòng)輪,裝在后部，軸列式為1-1-0。運(yùn)行時(shí)上下顛抖減輕。蒸汽機(jī)車的基本構(gòu)造形式除廣泛采用外汽缸式（汽缸裝于車架前端兩外側(cè)）外，迄今無多大變化。

發(fā)展時(shí)期

1830年以后,美國以及其他一些國家先后開始制造蒸汽機(jī)車。

這個(gè)時(shí)期機(jī)車動(dòng)輪由二對(duì)或三對(duì)發(fā)展至四、五、六對(duì)。最早使用二軸引導(dǎo)轉(zhuǎn)向架是美國于1832年制造的 2-1-0式“喬納森兄弟”號(hào)機(jī)車，大型機(jī)車還在動(dòng)輪后面裝有較小的從輪。借助于從輪，機(jī)車可裝載一個(gè)較寬大、較重的火箱。

1884年瑞士人A.馬利特發(fā)明關(guān)節(jié)式機(jī)車，牽引力大，并能順利通過曲線。1888年建成第一臺(tái)。最大的關(guān)節(jié)式機(jī)車是2-4 4-2式“大人物”號(hào)(圖2)，整備重量為543噸,鍋爐壓力為2.068兆帕（21.1千克力/厘米2），在時(shí)速120公里條件下，發(fā)揮出功率6000馬力以上。

1875～1900年廣泛地應(yīng)用蒸汽兩次膨脹原理，創(chuàng)造了復(fù)脹式機(jī)車，提高了機(jī)車熱效率。1900～1920年由于采用蒸汽過熱和給水加熱等裝置，機(jī)車的熱效率、牽引力和功率又有提高。

1872年，英商為推銷近代交通工具，在天津原法租界“紫竹林”碼頭一帶，沿海河岸邊的土路上鋪設(shè)了一條環(huán)行1.5公里的“廣告鐵路”，將一臺(tái)總重量為1020kg的小“火輪車”安裝在輕便的窄軌上，經(jīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)后，是年9月14日，開始免費(fèi)載客運(yùn)行。此消息傳開后，轟動(dòng)天津城。據(jù)天津《申報(bào)》報(bào)道：“此次火車之來中國，可謂創(chuàng)觀，其制作也可謂精美之至，均甚便捷，甚為適用之物……”由于這一“廣告火輪車”的出現(xiàn)，在一定程度上，給國人留下了一些新式運(yùn)輸工具的形象。

1876年7月3日，中國第一條鐵路——“吳淞鐵路”（窄軌）建成通車，那臺(tái)英制名曰“先導(dǎo)號(hào)”的蒸汽機(jī)車（機(jī)車總重量1420kg）時(shí)速為24—32公里，為我國第一臺(tái)外國蒸汽機(jī)車。（后來被拆除，1898年準(zhǔn)軌淞滬鐵路在此基礎(chǔ)上復(fù)建通車，1997年拆除）

1881年11月8日，建成了中國第一條自辦鐵路——“唐胥鐵路”（唐山至胥各莊）。在“唐胥鐵路”修筑路基的同時(shí)，中國工人憑時(shí)任總工程師的英人金達(dá)（C.W.Kinder）的幾份圖紙，利用礦場(chǎng)起重機(jī)鍋爐和豎井架的槽鐵等舊材料，試制成功了一臺(tái)“0—3—0”型的蒸汽機(jī)車。（只有三對(duì)動(dòng)輪，無導(dǎo)輪和從輪），被金達(dá)、薄內(nèi)（Burnet）等英國專家命名為“中國火箭號(hào)”和“龍?zhí)枴?，為我國自制的第一臺(tái)蒸汽機(jī)車（曾存于北京府右街交通陳列館內(nèi)，并可生火行駛，以供眾覽，“七七事變”后失蹤，至今查無下落）。

1887年“津沽鐵路公司”（原址為舊三岔河口西岸）從國外進(jìn)口了數(shù)臺(tái)小型蒸汽機(jī)車，其中一臺(tái)為“0—2—0”型（只有兩對(duì)動(dòng)輪，無導(dǎo)輪和從輪，稱“0”號(hào)），此機(jī)車是我們現(xiàn)在保存完好的、曾在“津沽鐵路”上運(yùn)行過的最古老機(jī)車，曾在國外展出過。該機(jī)車由英國制造，總重量為1320kg，也是世界上最小的蒸汽機(jī)車之一。從這臺(tái)蒸汽機(jī)車出現(xiàn)到新中國成立，中國大地上行駛著英、美、德、法、日、比、俄等國各種蒸汽機(jī)車，被人們譽(yù)為“萬國機(jī)車博覽會(huì)”。據(jù)1949年《鐵道月刊》第188期記載：當(dāng)時(shí)全國共有4069臺(tái)蒸汽機(jī)車，其中有8個(gè)國家、30多家工廠生產(chǎn)的198種型號(hào)，其中天津鐵路管理局轄管的運(yùn)用機(jī)車為671臺(tái)。

1920年以后，蒸汽機(jī)車的性能進(jìn)一步得到改善。20～30年代，機(jī)車的鍋爐壓力由 1.373兆帕（14千克力/厘米2）提高到2.000～2.069兆帕（20.4～21.1千克力/厘米2）,試驗(yàn)性高壓機(jī)車的鍋爐壓力甚至高達(dá)9.807兆帕(100千克力/厘米2)以上。高壓機(jī)車采用水管式鍋爐，雖然熱效率較高，但構(gòu)造復(fù)雜，重量大，造價(jià)高，維護(hù)困難，維修費(fèi)高，而且極易發(fā)生故障，運(yùn)用可靠性差，因而未能正式投入運(yùn)用。但一般機(jī)車的鍋爐壓力以美國、加拿大最高,為2.068兆帕（21.1千克力/厘米2）。40～50年代，有些國家進(jìn)一步提高了過熱蒸汽溫度，如蘇聯(lián)JIB和2-4-2型機(jī)車最高溫度達(dá)430～440℃。奧地利人G.吉士林根創(chuàng)造的高效率矩形通風(fēng)裝置（扇煙筒），已為20多個(gè)國家和地區(qū)所采用。利用廢氣熱來加熱給水的混合式給水加熱器已得到廣泛應(yīng)用。中國的前進(jìn)型、建設(shè)型和人民型蒸汽機(jī)車都已安裝這種設(shè)備。為了提高機(jī)車熱效率，仍在繼續(xù)研制凝汽式蒸汽機(jī)車。還提出了蒸汽機(jī)車使用沸騰爐床，燃用煤氣等建議，希望使蒸汽機(jī)車的熱效率達(dá)到10%以上。

第二次世界大戰(zhàn)以后,蒸汽機(jī)車由于熱效率低,已大部分被熱效率高的柴油機(jī)車和電力機(jī)車所代替。

創(chuàng)新時(shí)期

1952年，四方機(jī)車車輛廠制造出了中國第一臺(tái)“解放”型蒸汽機(jī)車。其后，四方、大連、唐山、大同等機(jī)車車輛廠陸續(xù)生產(chǎn)了近萬臺(tái)蒸汽機(jī)車。蒸汽機(jī)車一度成為中國鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕獱恳齽?dòng)力。1988年12月21日，大同機(jī)車廠停止蒸汽機(jī)車生產(chǎn)，標(biāo)志著中國蒸汽機(jī)車制造史的結(jié)束。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，蒸汽機(jī)車已被內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車取代。

蒸汽機(jī)車在美國、西歐國家、日本和蘇聯(lián)等國已于1960～1977年期間相繼停止使用。在印度和一些不發(fā)達(dá)國家，蒸汽機(jī)車仍占鐵路機(jī)車一半以上。在中國，蒸汽機(jī)車還是鐵路的主要的牽引動(dòng)力。

2005年12月9日，在內(nèi)蒙古大板附近的鐵道邊上，最后一列蒸汽機(jī)車執(zhí)行完任務(wù)后，見證了蒸汽機(jī)車退出歷史舞臺(tái)的最后一刻。 蒸汽機(jī)車的退出,讓很多人有一種懷舊心理,深圳福順通科技發(fā)公司制作的仿蒸汽式的旅游觀光小火車,填補(bǔ)了很多人這種懷舊情懷,讓蒸汽機(jī)車再次出現(xiàn)在人們的視野中。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，蒸汽機(jī)車已逐漸被內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車取代。為了保留和發(fā)展具有工業(yè)革命活化石之稱的蒸汽機(jī)車，沈陽新陽光投巨資開發(fā)制造了新一代的蒸汽機(jī)車，在保留蒸汽機(jī)車特點(diǎn)的情況下，對(duì)燃燒效率、環(huán)保排放、容易駕駛等方面進(jìn)行了再創(chuàng)新。

機(jī)車原理

蒸汽機(jī)車是蒸汽機(jī)在交通工具上運(yùn)用的最好范例。蒸汽機(jī)是靠蒸汽的膨脹作用來作功的，蒸汽機(jī)車的工作原理也不例外。當(dāng)司爐把煤填入爐膛時(shí)，煤在燃燒過程中，它蘊(yùn)藏的化學(xué)能就轉(zhuǎn)換成熱能，把機(jī)車鍋 爐中的水加熱、汽化，形成400℃以上的過熱蒸汽，再進(jìn)入蒸汽機(jī)膨脹作功，推動(dòng)汽機(jī)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞通過連桿、搖桿，將往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)檩嗈D(zhuǎn)圓周運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)車動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，從而牽引列車前進(jìn)。因此蒸汽機(jī)車必須具備鍋爐、汽機(jī)和走行三個(gè)基本部分。

運(yùn)行效率

蒸汽機(jī)車熱效率很低，鍋爐內(nèi)燃料燃燒的熱量只有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝臒崮埽仩t的效率一般為50%～80%。蒸汽在汽機(jī)內(nèi)作功，汽機(jī)效率只有10%～15%。此外，在汽機(jī)到輪周的力的傳遞中，機(jī)械效率為80%～95%。因此蒸汽機(jī)車的最高熱效率只有8%～9%，而且在車站停車，在機(jī)務(wù)段整備、停留等仍需消耗燃料，所以實(shí)際熱效率只有5%～7%。

組成結(jié)構(gòu)

蒸汽機(jī)車由鍋爐、汽機(jī)、車架和走行部以及煤水車等組成。

鍋爐

燃燒燃料和產(chǎn)生蒸汽的部件，包括火箱、鍋胴和煙箱三部分?；鹣溆蓛?nèi)火箱和外火箱兩部分組成，內(nèi)火箱底部是爐床，爐床下部有存放爐灰的灰箱。在鍋胴內(nèi)排列著不同數(shù)目的大煙管和小煙管，大煙管內(nèi)套有使蒸汽干燥和加熱的過熱管。在內(nèi)外火箱之間和鍋胴內(nèi)貯有鍋爐用水，鍋水覆沒內(nèi)火箱頂板和大小煙管，在鍋水蒸發(fā)面上形成蒸汽空間。煙箱位于鍋胴前部，內(nèi)有煙筒、乏氣噴口、反射板和火星網(wǎng)等通風(fēng)裝置。

燃料投入爐床，在火箱內(nèi)與從灰箱風(fēng)門進(jìn)入的空氣混合燃燒產(chǎn)生熱能，熱能通過內(nèi)火箱板和大小煙管，傳遞給周圍的鍋水和過熱管中的蒸汽，煙氣進(jìn)入煙箱，通過煙筒排出。高壓高溫蒸汽由鍋爐最高處的蒸汽包經(jīng)調(diào)整閥、干燥管、過熱管和主蒸汽管等蒸汽通路進(jìn)入汽機(jī)。

汽機(jī)

將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的部件。汽機(jī)連同機(jī)械部分包括汽室、汽缸、活塞（又稱鞲鞴）、十字頭、搖桿、連桿、閥動(dòng)裝置等部件。閥動(dòng)裝置是支配汽閥與活塞協(xié)調(diào)動(dòng)作的配汽機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入汽缸的蒸汽量和實(shí)現(xiàn)機(jī)車的前進(jìn)或后退。鍋爐發(fā)生的高壓高溫過熱蒸汽進(jìn)入汽室后，通過閥動(dòng)裝置的配汽作用，進(jìn)入汽缸，在汽缸內(nèi)膨脹作功，推動(dòng)活塞時(shí)，機(jī)械能經(jīng)活塞桿、十字頭、搖桿等機(jī)械部件傳遞給主動(dòng)輪，再經(jīng)連桿傳遞給其他動(dòng)輪，通過輪軌接觸，牽引列車。

車架

鍋爐、汽機(jī)等部件固裝于車架上，經(jīng)彈簧懸掛裝置將重量由軸箱傳至車輪，由鋼軌支持。動(dòng)輪把機(jī)械部傳來的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)車在軌道上的走行功。

走行部

蒸汽機(jī)車的走行部分包括彈簧懸掛裝置、輪對(duì)、導(dǎo)輪、從輪、軸箱、導(dǎo)輪轉(zhuǎn)向架、從輪轉(zhuǎn)向架和牽引裝置等構(gòu)成。

輪對(duì)分導(dǎo)輪、動(dòng)輪、從輪三種。安裝在機(jī)車前轉(zhuǎn)向架上的小輪對(duì)叫導(dǎo)向輪對(duì)，機(jī)車前進(jìn)時(shí)，它在前面引導(dǎo)，使機(jī)車順利通過曲線。機(jī)車中部能產(chǎn)生牽引力的大輪對(duì)叫動(dòng)輪。機(jī)車后轉(zhuǎn)向架上的小輪對(duì)叫從輪，除了擔(dān)負(fù)一部分重量外，當(dāng)機(jī)車倒行時(shí)還能起導(dǎo)輪作用。軸箱和車輛的滑動(dòng)軸承軸箱相類似，主要起潤滑作用，防止車軸在高速運(yùn)行時(shí)過熱。彈簧裝置的作用主要是緩和運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)，減輕車輪對(duì)線路的沖擊，另外還能把車架上部的重量平均分配給各個(gè)輪對(duì)。

煤水車

裝載煤、水、油脂和存放工具等的車輛，掛在機(jī)車司機(jī)室后面。煤水車由煤槽和水柜兩部分組成。大功率機(jī)車，由于單位時(shí)間的燃煤量大，在煤水車上裝有推煤機(jī)和輸煤機(jī)，將煤均勻地噴投到爐床各處。

機(jī)車種類

按工質(zhì)利用分

①單脹式機(jī)車,蒸汽在汽缸中膨脹工作一次即排入大氣,機(jī)車構(gòu)造簡(jiǎn)單，采用較廣。

②復(fù)脹式機(jī)車，蒸汽在一個(gè)或一對(duì)汽缸（高壓汽缸）中膨脹工作后進(jìn)入另一個(gè)或另一對(duì)汽缸（低壓汽缸）再膨脹工作一次才排入大氣。這種機(jī)車熱效率雖高一些，但構(gòu)造較復(fù)雜，采用較少。

③凝汽式機(jī)車，乏氣進(jìn)入裝于煤水車后部的冷凝器凝結(jié)成水，再泵入鍋爐重復(fù)使用，損失的水由煤水車的水補(bǔ)充。機(jī)車構(gòu)造很復(fù)雜，多在缺水地區(qū)使用。④飽和蒸汽機(jī)車和過熱蒸汽機(jī)車，自從創(chuàng)造出機(jī)車用的過熱器提高了蒸汽溫度以后，汽機(jī)效率提高很多，飽和蒸汽機(jī)車即被改造成過熱蒸汽機(jī)車。

按汽缸位置分類

蒸汽機(jī)車按汽缸安裝位置可分為：

①外汽缸機(jī)車，機(jī)車汽缸固定于車架兩邊外側(cè)，因檢修方便，采用較廣。

②內(nèi)汽缸機(jī)車，機(jī)車汽缸固定于車架內(nèi)側(cè)，有一根動(dòng)輪軸制成曲拐軸，因檢修不便，采用較少。

③三汽缸機(jī)車，兩個(gè)汽缸固定于車架兩邊外側(cè)，第三個(gè)汽缸固定于車架中間。

按車架形式分類

蒸汽機(jī)車因車架形式不同可分為：

①板梁式車架機(jī)車，車架是板梁型結(jié)構(gòu)，車架較輕，歐洲國家采用較多。

②桿梁式車架機(jī)車，車架是桿狀結(jié)構(gòu)，用厚鋼板切割成型或用鑄鋼鑄造，采用普遍。

按車架和動(dòng)力單元的組成分類

蒸汽機(jī)車就其車架和動(dòng)力單元的組成來說，可分為：

①常規(guī)機(jī)車，只有一個(gè)固定車架組成一動(dòng)力單元（包括汽缸、動(dòng)輪、連桿裝置和閥動(dòng)裝置等）并支承鍋爐。

②關(guān)節(jié)機(jī)車，除有一個(gè)固定車架組成的動(dòng)力單元并支承鍋爐后半部外，還有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的車架和后面的固定車架連接組成另一動(dòng)力單元，并可滑動(dòng)地支承鍋爐前半部，起轉(zhuǎn)向架作用。

按水柜位置分類

蒸汽機(jī)車按水柜安裝位置可分為：

①煤水車機(jī)車，它的后部連掛一專門供機(jī)車長途行駛所需煤和水的煤水車，應(yīng)用廣泛。

②水柜機(jī)車，在機(jī)車鍋爐兩側(cè)各有一長方體水柜或?yàn)橐话靶嗡窨缪b于鍋爐上，煤則存放于司機(jī)室后部的煤槽中。另一種水柜機(jī)車是將水儲(chǔ)存在煤槽下部的水柜中。水柜機(jī)車儲(chǔ)存煤水量較少。只用于調(diào)車、短途運(yùn)輸和工礦運(yùn)輸。

按使用燃料分類

蒸汽機(jī)車按使用燃料可分為：

①燃煤蒸汽機(jī)車，火箱內(nèi)燃用煙煤，是普遍采用的一種機(jī)車。

②燃油蒸汽機(jī)車，火箱內(nèi)燃用霧化鍋爐油，用于無煤的產(chǎn)油區(qū)或有特殊要求的地方。

按原動(dòng)機(jī)分類

蒸汽機(jī)車按所裝用的原動(dòng)機(jī)可分為：

①以往復(fù)式蒸汽機(jī)為動(dòng)力的蒸汽機(jī)車，構(gòu)造簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛，通常所說的蒸汽機(jī)車就是指這種機(jī)車

②以蒸汽渦輪機(jī)為動(dòng)力的蒸汽機(jī)車，稱為蒸汽渦輪機(jī)車。渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速高，須配用減速齒輪箱，因而有電力傳動(dòng)的和機(jī)械傳動(dòng)的兩種。排汽又有冷凝的和非冷凝的兩種。蒸汽渦輪機(jī)車因構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)昂貴，維修費(fèi)用高，熱效率比蒸汽機(jī)車高得不多，未能推廣使用。

中國發(fā)展

解放型

解放型機(jī)車是中等功率的貨運(yùn)機(jī)車，多為調(diào)車和小運(yùn)轉(zhuǎn)用。建設(shè)型機(jī)車是1957年在解放型機(jī)車的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的，與解放型機(jī)車相比，鍋爐用全焊結(jié)構(gòu)，蒸汽壓力提高至15千克力/厘米，并加裝了加煤機(jī)、給水加熱器、自動(dòng)調(diào)整楔鐵等設(shè)備，目前是干線貨運(yùn)主要蒸汽機(jī)車之一。

勝利型

勝利型機(jī)車1956年試制成功，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是增加過熱和蒸發(fā)傳熱面積的比值，采用特洛菲莫夫分動(dòng)式汽閥，煤水車底架、水柜、煤槽均采用電焊焊接結(jié)構(gòu)等。勝利型機(jī)車是主要客運(yùn)蒸汽機(jī)車之一，在干線上已逐步被柴油機(jī)車所取代。人民型機(jī)車是在勝利型機(jī)車的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)，于1958年制成。鍋爐采用全焊結(jié)構(gòu)，蒸汽壓力提高至15千克力/厘米，構(gòu)造速度為每小時(shí)110公里,并增加了加煤機(jī)、給水加熱器和自動(dòng)調(diào)整楔鐵等裝置。人民型機(jī)車是鐵路干線和支線上的主要客運(yùn)蒸汽機(jī)車之一。

FD型

中國在蘇聯(lián)30～40年代制造的機(jī)車的基礎(chǔ)上改制而成的大功率貨運(yùn)機(jī)車，大多已經(jīng)報(bào)廢。 前進(jìn)型機(jī)車 　中國自行設(shè)計(jì)制造的大功率干線主型貨運(yùn)蒸汽機(jī)車。1956年試制成功,當(dāng)時(shí)稱和平型機(jī)車,現(xiàn)稱老前進(jìn)型機(jī)車。機(jī)車軸式1-5-1,當(dāng)計(jì)算供汽率為70千克/米·小時(shí)時(shí)，機(jī)車輪周功率為2960馬力，但鍋爐蒸發(fā)量不能滿足運(yùn)行的需要，僅生產(chǎn)了40多臺(tái)。1964年對(duì)鍋爐進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，采取了加裝燃燒室，改變煙管排列，改進(jìn)煙箱通風(fēng)裝置等技術(shù)措施，使鍋爐的供汽能力顯著提高，滿足了鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的需要。前進(jìn)型機(jī)車采用全焊結(jié)構(gòu)鍋爐,蒸汽壓力為15千克力/厘米,有1200毫米長的燃燒室,爐床面積為6.8米,火箱傳熱面積32.5米,火箱容積13.56米,有直徑133/125毫米的大煙管69根,直徑51/46毫米的小煙管80根，鍋爐蒸發(fā)傳熱面積為255.3米。

前進(jìn)型

前進(jìn)型機(jī)車采用單脹式雙汽缸，汽缸直徑 650毫米，活塞行程800毫米，汽閥直徑300毫米。有五對(duì)動(dòng)輪，直徑1500毫米，機(jī)車粘著重量100.5噸,有4軸和6軸兩種煤水車。它能利用6%～10%的汽缸排出的乏氣量,將給水加熱到70～100℃，可以節(jié)水 7%～9%，節(jié)熱6%～8%。它裝有粘著重量增加器,使粘著重量增大8噸。前進(jìn)型機(jī)車最高熱效率可達(dá)8.42%，通常為5.5%～8.0%。這種機(jī)車的缺點(diǎn)是：過熱蒸汽溫度較低，煙渣飛揚(yáng)損失較大，通風(fēng)效率和機(jī)械效率低，粘著牽引力不能適應(yīng)汽缸牽引力的要求等。

上游型

游型蒸汽機(jī)車又稱為上游型工礦用小型蒸汽機(jī)車，原名“工農(nóng)型”。 1960年，唐山工廠在MA6(ㄇㄎ6)型機(jī)車的基礎(chǔ)上改造設(shè)計(jì)并試制出第一臺(tái)上游型機(jī)車，代號(hào)SY，到目前為止共生產(chǎn)1600多臺(tái)。

機(jī)車全長21519(21643)毫米，構(gòu)造速度每小時(shí)80公里，，最高汽機(jī)有效熱效率為13.15%，機(jī)車總效率為8.5%。曾經(jīng)出口到美國作為旅游用車。另外，還專為韓國生產(chǎn)了SY燃油型蒸汽機(jī)車。

躍進(jìn)型

1958年濟(jì)南機(jī)車廠在PR2(ㄆㄌ2)型機(jī)車的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)并制造，命名為躍進(jìn)型，代號(hào)YJ。

1961年停產(chǎn)，唐山、牡丹江、武昌、濟(jì)南等工廠共制造202臺(tái)。機(jī)車全長18326毫米，構(gòu)造速度每小時(shí)60公里，模數(shù)牽引力137千牛，軸式1—3—1。主要用于工礦、調(diào)車、小運(yùn)轉(zhuǎn)等。

陽光型

沈陽新陽光將蒸汽機(jī)車傳統(tǒng)制造與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，命名為陽光型。

采用柴油做為燃料(取代煤)，應(yīng)用電腦智能控制系統(tǒng)精確控制燃料燃燒狀態(tài)，提高燃燒效率，車輛自動(dòng)給水、自動(dòng)補(bǔ)風(fēng)。同時(shí)具有系統(tǒng)故障自診斷和信息顯示功能，既能保證車輛安全運(yùn)行，節(jié)能燃料，又方便車輛檢修。此蒸汽機(jī)車在保留其特點(diǎn)的情況下，對(duì)燃燒效率、環(huán)保排放、容易駕駛等方面進(jìn)行了再創(chuàng)新。

工業(yè)遺產(chǎn)

樂山市犍為縣芭蕉溝鎮(zhèn)的芭石窄軌鐵路至今仍運(yùn)營者蒸汽機(jī)車，主要供當(dāng)?shù)卮迕癯鲂泻吐糜斡^光使用，已被列為工業(yè)遺產(chǎn)加以保護(hù)，并成為世界公認(rèn)的蒸汽小火車博物館之一。

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